初中物理小实验对学生动手动脑习惯的培养分析
2019-09-12孙琴
摘 要:物理就是以实验为基础的学科,具有很强的逻辑性、精确性等特点,更是一门带有方法论的科学。许多学生认为物理知识太难,又与日常生活没有多大联系,所以提不起学习兴趣。因此在教学中,教师应该加强物理课程与学生生活和现实社会的联系,实现物理课程的生活化、社会化、实用性。教师可以通过物理实验来架起物理课程与学生生活和现实社会的桥梁。那么,我们所说的实验也就不仅限于现行初中物理教科书所安排的学生实验、演示实验和若干课外小实验。我们的实验教学可以在课上,也可以自备自制教具,甚至可以在我们日常生活中。利用简便易行的小实验,就能在教学上起到很重要的作用。
关键词:兴趣;物理实验;动手动脑
教材中规定了初中物理必做的20个物理分组实验,教材中也有很多演示实验,但是很多实验属于验证性居多,真正探究性实验比较少或者说很多都是伪探究。通过学生的趣味小实验鼓励学生多动手,开放性的实验也让学生有更多创新性的表达。八年级坚持每周一个趣味小实验,与教材基本同步,把培养学生动手实践能力和创新精神提高到很重要的位置。由于学生家庭实验不便于检查,可以通过拍视频、照片的形式进行在线检查。
一、 探究食盐水的凝固点与溶液浓度的关系
可以在四只透明的烧杯中分别放入浓度不同的盐水,然后将它们同时放入冰箱的冷冻室,每隔一段时间打开冰箱观察液体的状态,将它们开始凝固时的温度记录下来,并观察它们在凝固过程中状态的变化情况。但是这种方法要多次打开冰箱测量,不太方便。这时可利用冰加盐来起到电冰箱的作用,可以指导学生将上面的四种液体放在小试管中,每支试管中放一支温度计,再把它们放到同一杯冰加盐的烧杯中,仔细观察冰记录凝固时的温度。学生在实验中发现:当盐水浓度增加时,其凝固点随之降低。
在探究活动中,学生对整个的实验过程也感到神奇新鲜,激发了他们探究的兴趣,有效地将知识的探究和学生的内在需求统一起来。当然学生在实验中,也会遇到实验过程长,实验时间久的困难,也需要学生有较大的细心和耐心。但只有这样才能培养学生的实验设计能力、科学探究能力、和家长的团队协作精神以及总结归纳能力,让学生在实验中体会科学探究的方法,获得科学探究能力。这个过程中关键的现象可以用图片的形式或者视频跟班里的同学一起分享,既鼓舞了自己,又激励了他人。
二、 用电池烧锡箔纸
电源短路的危害教学中,一般采用一节或两节1号电池接一根导线将电源短路,然后让学生用手感受电池和导线的发热情况,由此来说明电源短路会损坏电源,严重时还会造成火灾。该实验中存在的问题分析:①时间过长会导致电池升温损坏;②短时间内电池发热难以感觉出来;③几个学生摸过以后,后面摸的学生就会怀疑是前面的学生用手焐热的。学生回去后可以利用家里的材料对该实验进行改进。
实验改进:准备干电池,锡箔纸,剪刀,将锡箔纸剪成中间较窄的形状,目的是增大中间部分的电阻,使其着火;剪好后将锡箔纸连接电池的正负极,立即就可以看到纸着火了。
这个实验具有很强的视觉效果,不但让学生在家亲手制作了短路演示仪,体验了短路时会产生大量热量,同时也使学生明白了短路的危害,在掌握知识的同时,明白了生活中要杜绝短路的发生,使情感教育得到升华。对教师来说,如果碰到实验现象不明显,实验时间太长等困难时,应努力多想一些低成本、高见度、高效率的教具或创新物理小实验,来激发学生的学习兴趣和学习积极性,突破概念、规律、思维、习题上的难点,这样既使学生很好地掌握有关的科学知识,也可以培养他们观察、分析问题和解决问题的能力。
三、 自制水透镜
透镜和人们日常生活息息相关,人和动物的眼睛就是一个十分精巧的变焦透镜系统,在这个系统中,眼睛里的晶状体通过调节其形状来调节其焦距。我们可以采用生活中常用的物品制作一种具有变焦作用的水透镜。
制作方法:取长3cm,直径为4cm的普通塑料水管,在水管中点打一个与圆珠笔杆大小差不多的孔,再将笔杆插入钻孔中,并将胶水粘牢,另一端插入长约30cm的自行车气门芯橡胶管,该橡胶管的另一端和注射器的注射口紧密连接;在水管的两端覆盖透明保鲜膜,也用胶水粘牢,这样就制作成了一个水透镜。通过注射器向水透镜内注水或抽水来改变水透镜的焦距。
以水透镜的制作作为学生课外活动内容,可以使抽象的光学知识和学生熟悉的现实生活紧密结合起来,让学生亲身体验光学知识就在自己的生活之中,并享受成功制作水透镜的喜悦和实现的自身价值,从而极大地激发学生学习科学的热情。在相关教学实践中,让我们体会最深的是这项活动的教育价值。首先,制作水透镜可以让学生体验研究的过程,促使学生认真处理制作过程中出现的各种困难,从而能很好地培养学生专心致志,吃苦耐劳,勇敢坚强等非智力因素,使他们的心理品质得到很好的锻炼和优化。其次,制作水透镜也是一个训练学生创新品质的过程,因为该过程需要学生认真修改制作方案,仔细实施制作过程,广泛征求他人意见,然后独立开展制作,因而能够很好地训练学生手脑并用的能力和创新思维的能力等诸多优秀品质。
伽利略用“比萨斜塔实验”告诉我们重球和轻球谁先着地,也开辟了研究科学问题的重要方法——做实验。所以应该鼓励学生用身边的物品完成趣味小实验,这些低成本器材来源于身邊,不存在器材的限制,易于观察效果好。这些实验很多都是来源于生活,学生易于接受,更有利于学生接受,更有利于培养学生探究能力。实验现象明显让学生真正感受到物理就在身边,就在我们生活之中,让学生对物理有亲切感,真正体现了“从生活走向物理,从物理走向生活”的教育理念。
作者简介:孙琴,江苏省常州市,江苏省常州市第二十四中学物理组。