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关于初中物理实验教学的探究

2021-09-10杨义锋

科教创新与实践 2021年6期
关键词:探究实验物理实验

杨义锋

摘要:做好物理实验是学生必须掌握的一项基本技能,老师通过对实验课的备课,对每个实验的用心研究,对实验器材的不断改良,都有助于我们引导学生做好物理实验,学好物理知识。

关键词:物理实验;探究实验;拓展实验;感受实验

初中物理实验教学的成功与否直接影响着教学效果,因此实验在物理教学中起着至关重要的作用。但是农村中学由于种種原因,物理实验教学大多只能停留在传统的教学方法上。如何搞好实验教学,作为一名农村初中物理教师,我是这样做的:

一、改进课本演示实验,让现象变得更明显

1、在用钢尺探究声音的音调与频率的实验中,通过改变伸出桌面的长度来改变音调,其效果很不明显。人眼虽然可以区别振动的快慢,但人耳几乎听不出音调的明显变化。我改用两个不同音调的音叉和玻璃杯来实验,先敲击音叉,让学生确定他们音调的高低,同时将正在发声的音叉轻轻接触玻璃杯,会听到叮叮叮叮的声音,而且能清晰的分辨出音调高的音叉靠在玻璃杯是叮叮叮叮的敲击频率快,说明这个音叉振动的频率高,学生理解起来很轻松。

2、在做光的折射实验时,光的传播路径难看清楚,有些学生他不能准确判断光在界面是否弯折。我的改进办法是沿着光的入射方向用不同颜色的线条标示出来,并一直延伸到水中,这样一眼就能看出折射光线偏离了原来的方向,而且更靠近法线。

二、改变思维,拓展仪器的使用方法

例如天平。在练习天平的使用时除了简单的常规测质量外,我还进行了一些其他方法的训练。

1、比较两只看起来相似的笔的质量大小。在训练中有的学生直接测出两只笔的质量来比较,但思维活跃的学生则会想出更简单的法子,将两只笔分别放在天平的两个盘里来比较,那个下沉的盘里的笔质量大。

2、称出一定质量(比如50g)的物体(药品,食盐等)。学生通过思考,讨论,打破先放物体后方砝码的顺序,而是先在右边盘里放上50 g砝码,然后再左盘逐渐加减物体直到天平再次平衡的方法,准确测出来。这种打破常规顺序,突破固化思维的训练大大提高了学习效率,拓展了学生思维,也为九年级学习化学埋下伏笔。

三、用实验更新学生的想当然的错误观念

亚里士多德的“力是维持物体运动状态的原因”这个观念,曾经作为一条金科玉律延续了两千多年,就是现在仍然有人想当然认为也是正确的。我们生活中也有一些看起来像是那么回事,其实细思不对的观点,尤其是学生做起练习来更是喜欢想当然。如果我们能合理的利用实验就能让学生明白更多的物理知识,掌握更好的学习方法。

比如,打气筒打气后,气筒的外壁发热烫手,学生几乎无一例外的认为是打气过程中活塞与筒壁摩擦的结果,而且他们解释起来理直气壮“做功改变了物体的内能”,如果老师口头解释学生不愿意接受,简单的做法就是实验。先让学生拿着打气筒,空推活塞十次,用手触摸气筒外壁。再用气筒给自行车打气十次,手再次触摸气筒外壁,发现外壁比空推温度高的多。然后说明是因为打气时活塞压缩气体气体内能增加温度升高再经过热传递才使气筒外壁发烫的。这样学生才愿意接受,而且印象非常深刻。

四、对实验中出现的看似不合理现象要及时给予处理和解释

1、在做水的沸腾实验时,将酒精灯撤离铁架台后,总有不少同学看到水仍会继续沸腾一小会,他们就认为水的沸腾可以不用继续吸热。所以一定要解释给学生,是因为石棉网的温度仍高于水的沸点,水虽然没有从酒精灯吸热,但他从石棉网这里吸热,水会继续沸腾,但时间不长,石棉网温度一降下来水就停止沸腾了。

2、学生在做并联电路实验时,曾经出现这样的现象:若先闭合一条支路小灯泡,观察灯泡亮度后,再闭合另一个灯泡时有的小组学生看到前一个灯泡变暗,看到这种现象的学生认为并联电路的各支路相互影响,这显然与结论与事实是不符的。但到底是什么原因呢?碰到这种情况是我就让学生当面再做一次找到他实验出现这种现象的原因,原来是他的第一个灯泡接触不良,将灯泡接好后我又让他们重新实验,而且提示学生将闭合两灯的先后顺序调换就没有出现类似状况了。还有一个小组也出现同样的现象,却不是同样的原因,当时学生的情绪非常激动,大有挑战权威的成就感。我就引导他们说至少串联的各部分是相互影响的,我们可不可以先找一找受影响的灯泡的串联位置有没有问题呢?学生于是开始分析干路与支路是串联的。通过实验最终发现是干路导线没有卡紧接触不良引起的。

在做平面镜成像得到的结论由一条是:物体所成的像与物体大小相等,但为什么我们站在穿衣镜前靠近或远离镜子是会看到自己的像变大变小了呢?针对这个问题我首先使物体在不同距离反复实验,让学生比较物像等大,然后再解释看起来变了大小和实际上变化了没有是不同的概念。例如对面的楼房,我们靠近看觉得它很大,远一点看会觉得它变小了,但它实际上变化了没有呢。没有变化。那我们看起来他们变大变小是因为我们离得近时看东西的视角大,就觉得物体大,离得远看物体的视角小会觉得物体小。

在处理这类实验问题时,我通常会首先表扬他们善于观察,积极思考,敢于质疑,然后再跟他们一起实验,找出症结,解释原因,避免学生心有疑惑甚至形成错误的观点和结论,同时也培养他们的耐心,拓宽了知识面。

五、用身体感受实验印象最深

1、在学习物态变化前我会提醒学生课前吃根冰棒,尽量上课后才吃完。我再提问让他们思考:固体的冰到哪里去了?口腔里有什么感觉?从而引出物态变化,帮助学生建立对吸热放热的理解,让身体的感受成为记忆的来源。

2、在学习力的作用效果与哪些因素有关时,学生自己就可以不同大小不同方向不同作用点的力作用在自己胳膊上,他们会看到直接体会到不同的作用效果。特别是学习压强与哪些因素有关时,利用他们打针的经验来学习,就能迅速得出压力越大,受力面积越小压强越大的结论。

六、利用手边的器材做物理实验,将物理与日常生活紧密联系在一起 让学生感受到生活处处有物理

1、布置学生课外用玻璃瓶做自制温度计,气压计

2、用硬纸筒,食品包装盒做针孔照相机

3、用小石块做重垂线并判断家里的灶台是否水平

4、用近视眼镜和老花镜做会聚发散太阳光的实验

5、利用家里的电表测消耗的电能,测用电器的功率

6、观察家里的水表,理解水的密度

七、探究实验如何进行猜想

探究实验的每一个步骤都非常重要,当我们提出问题后,合理的猜想与假设就直接指引了实验的方向。虽说猜想是没有固定答案的,但猜想也不是随心所欲的。初中物理试验中就有很多实验问题学生会盲目去假设,因此引导学生去提出合理的猜想就尤为重要了。例如:

1、在测平均速度时需要学生猜想上半段次下半段及全程的平均速度的大小,有些学生茫然不知所措。在受到鼓励大胆猜想后,他们各种说法都有。原来他们还不知道将物理知识与生活经验联系起来。那就需要老师的引导了。我的做法是让学生想象自己就坐在实验小车上去感受车的速度,并提示他们这其实根我们汽车滑下坡是一回事。学生于是就有了猜想思路,一下子就不害怕这个探究过程了。

有了这个实验经历,以后的探究猜想学生就能迅速联想到相关的生活经验,猜想就有了方向了。例如:

2、猜想物体的重力与哪些因素有关时,提醒他们联想到平时搬运重物的感受。

3、猜想各种物态变化对应吸放热条件时,提醒他们联系自然界水的三态变化出现在什么季节、什么时段来猜想。

4、猜想压力的作用效果与哪些因素有关时,提醒他们联想到生病打针用的针头。

5、利用串并联电路特点来猜想教室里的灯管是什么连接方式时,联想到平时是否有灯管用坏的时候等等。

这些生活知识的联想不仅让学生掌握了物理探究实验的过程,也让学生了解了物理与生活知识的紧密关联,更训练了他们的联想记忆。

做好物理实验是学生必须掌握的一项基本技能,老师通过对实验课的二次备课,对每个实验的用心研究,对实验器材的不断改良,都有助于我们引导学生做好物理实验,学好物理课。

湖北省潜江市园林一中

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