巧妙利用器材，激活实验探究

摘 要：针对在初中物理实验教学中出现的一些实验现象并不明显的常规实验，结合教学实践进行了相应的改进，从而对使实验操作性更强、直观性更好、更加贴近教学实际的情况展开论述。

关键词：焦耳定律;实验;比热容;功率

初中物理实验在教材中占有一定的比重，实验教学是物理教学的主要方法之一，是培养学生观察能力、创新能力和科学探究精神的重要途径;然而教材中一些惯俗的、操作繁杂的、效果不明显的、在有限时间内完不成预期目标的实验，在教学中必须予以改进，这就要求教师在教学实践中必须充分挖掘教材，广开探究思路，大胆设计，大胆革新，巧妙利用身边的实验器材激活实验探究，使物理教学更贴近生活，从而使实验教学能让大多数学生产生共鸣，给学生留下深刻的印象，从而对实验结果深信不疑，难以忘怀，按照《义务教育物理课程标准》的要求：基于低成本、生活化的物理课堂实验，有助于促进实验探究的有效實施。本人根据多年的教学经验，对两例实验稍加改进进行了实验探究，现介绍如下。

一、对焦耳定律实验的探究

用两个规格分别为“220V 25W”和“220V 100W”的灯泡来代替原实验装置进行探究，不但极易操作而又不失科学性，可视性非常强，令学生特别兴奋，让学生将知识融会贯通，实验教学达到了预期目标。

特点一：增强了可见度，节省了实验时间，将两灯串联后接入电路中，在通电时间相同的情况下，电阻越大（25W的电阻大于100W的电阻）产生的热量越多;产生的热量越多，灯泡也就越亮。这一实验现象非常明显，座位前后的学生都能看清，克服了原实验通过利用两烧瓶中煤油体积膨胀后在玻璃管中上升的高度（温度计）来显示产生热量多少的不直观性，在很大程度上避免了座位靠后的学生为了观察实验现象而导致的课堂混乱，整个实验课显得井然有序、有条不紊。而且在改进之前此实验往往由于实验时间过长，很容易使学生失去耐心，从而放弃了对实验规律的探究和总结。

特点二：对功率不同的灯泡串联或并联后谁亮、谁产生的热量多的结论做了有力的验证。课后经教师点拨：学生可轻而易举地明白两个物理公式P额=I2R与P额=U2/R的内涵。在串联电路中，电流相同，发现P额越小，R越大，灯越亮，电流产生的热量越多（说明P实与R成正比）;在并联电路中，电压相同，发现P额越大，电阻R越小，灯越亮，电流产生的热量多（说明P实与R成反比），该实验教学既复习了旧知识，同时又巩固了新知识，完成了双重的教学任务，其功效妙不可言。

二、对比热容实验的探究

用两个功率相同（6V 16W）的小灯泡来代替酒精灯加热（农村学校缺少相应的实验仪器与实验用品酒精）。首先，通过以上改进不但解决了实验仪器缺乏的问题，同时也大大降低了实验的难度。

如右图，将两个小灯泡串联接入电路，分别对相同质量的水和食用油加热，使其吸收相同的热量，观察升高的温度：当升高相同的温度时，探究吸收热量的关系;通过对实验数据的比较、分析、归纳，引导学生进行因果推理，总结得出科学规律。

该探究实验拉近了物理与现实生活的距离。按照对《义务教育物理课程标准》的解读可以看出，义务教育阶段的物理课程要让学生学习初步的物理知识与技能，注重让学生经历从自然到物理、从生活到物理的认识过程和基本的科学探究过程，受到了科学态度和科学精神的熏陶。因此初中物理不太强调物理学科的体系和知识的严密性，而是更注重让学生经历从生活到物理的认识过程，激发学生的求知欲，感受自然现象的美妙和物理知识在生活中的重要价值，培养学生的终身探索兴趣，走进物理的神奇世界。由于本实验是与生活密切相关的，只有精心设计稍加改进，才能使实验情境更加贴近生活，走进学生的真实生活世界。这一做法刚好也符合《义务教育物理课程标准》对中学物理实验教学的要求：从生活走向物理，再从物理走向社会。以上两例实验是焦耳定律与热量知识的典型应用，实验本身既具有很强的操作性，又有一定的适用性，同时通过对实验的改进和设计以及实验过程的操作，又能使学生感悟出能量转化的规律并且加深学校对科学探究内涵精神的领悟，从而培养了学生正确的情感、态度、价值观。

总之，教无定法，通过对实验的革新，有利于农村学校就地取材，开发一些低成本的实验器材，从而克服因缺少实验装置而放弃“做”实验而“讲”实验的弊端;有利于学生轻松理解实验原理，快速得出科学的实验结论，同时该实验解决了一般实验装置所不能解决的问题，从而降低了实验对学生的思维要求;实验原理直观、简单，很容易让学生接受，又能让同一课题的实验在有限的时间内重复多次，满足了所有学生的需求，更好地体现了“以人为本”的教学宗旨。

参考文献：

[1]阎金铎，郭玉英.中学物理教学概论[M].北京：高等教育出版社，2003.

[2]魏小亮.有效利用自制仪器，回归物理教学本源[J].物理教师，2017.

作者简介：魏世平（1979—），男，甘肃通渭人，本科，中学一级教师，研究方向：中学物理教学。

编辑 李琴芳