初中物理實驗教學探究

于 洋

[摘要] 在中學物理教學中,實驗教學是全面執行教學大綱和提高教學質量的重要環節,也是學生的思維從具體形象思維向邏輯思維抽象化發展的階段,積極開展實驗教學,搞好實驗教學,是培養學生的核心,可發展學生的思維能力。

[關鍵詞] 物理 實驗教學 學生

在中學物理教學中,實驗教學是全面執行教學大綱和提高教學質量的重要環節,也是學生的思維從具體形象思維向邏輯思維抽象化發展的階段,積極開展實驗教學,搞好實驗教學,是培養學生的核心,可發展學生的思維能力。通過近些年來物理教學的經驗,筆者認為實驗導入是物理課堂導入的最主要的方法。

一、情景現象導入法

這是一種相當普遍的實驗導入方法。利用學生意想不到的奇特現象,喚起學生的注意,引起學生思考,從而產生強烈的求知欲望而導入新課。

例1.大氣壓強-覆杯實驗導入:

將一只玻璃杯灌滿水,用一張塑料卡片蓋在杯口上,再按住卡片把水杯倒過來。問:當把手移開后,會產生什么現象?松手后學生驚訝不已。從而激發了學生強烈的學習興趣。

二、故事導入法在物理學的發展過程中,充滿著許許多多妙趣橫生的故事和傳說,如果在課堂教學中選用一些故事片斷,并做一些模擬演示,就會創設出非常活躍的學習情境

例2.大氣壓強-模擬馬德堡半球實驗導入:

這兒有兩個橡皮半球,用力將它們擠壓而合在一起,請兩個力氣大的同學上來,看他們能不能把兩個半球拉開?他們費了九牛二虎之力都沒有拉開,這是為什么?其實,早在17世紀的時候,德國馬德堡市長、科學家格里克就當眾做了一個精彩的實驗。他所用的黃銅半球直徑約20厘米,抽氣以后兩邊共用了十六匹馬才把兩個半球拉開。這就是轟動世界的馬德堡半球實驗。剛才的實驗,我可以不費吹灰之力就把它拉開(演示)。誰知道我是怎樣把它拉開的?——放氣(學生笑了)。為什么抽氣以后就拉不開呢?(板畫)。球的周圍有什么?空氣。顯然是空氣對球施加了壓力。這些實驗生動地告訴我們,大氣存在壓強。

三、黑箱實驗導入法

所謂“黑箱”是指內部結構和機制不清楚的系統,可以通過輸入某種信息,從獲得的輸出信息中推斷該系統的可能結構模式和機制。這種研究方法就稱之為“黑箱方法”利用它創造的神秘感可以喚起學生的高度注意和積極思維,同時可以使學生得到科學方法的訓練。

例3.能量的轉換與守恒-魔筒導入:

這是一只金屬圓筒,稱之為“魔筒”,我把它沿臺面滾出去,看一看會有什么現象發生?演示后學生奇怪,滾出去的圓筒還會滾回來,而且還反復地滾來滾去?原來筒里面有二根橡皮筋中間拴著一個重物。為什么這樣的結構就會產生這種奇特的運動?在運動過程中能量是怎樣轉換的?學習了下面的課題,這些問題就不難解決。

四、實驗競賽導入法

創設一種解決實際問題的情境或者以雙方競賽來解決某一實際問題的形式導入新課,往往也能產生很好的效果。

例4.滑動變阻器-福娃導入:

講新課前,出示一張福娃的畫板,福娃的眼睛處嵌有燈泡,閉合開關眼睛發光,而且隨著其中一只眼睛亮度逐漸變暗另一只眼睛的亮度逐漸變亮,學生會感到十分新奇,再順勢引出滑動變阻器,進行新課。

五、演示實驗導入法

物理是一門以實驗為基礎的學科,教材的演示實驗較多,但如果我們選用生活中的一些物品來做一些新鮮有趣的小實驗導入新課的話,會比教材中一些演示實驗更讓學生感到新鮮、驚奇,產生疑問,從而激起學生的興趣。如在講大氣壓一節課時,先拿一根兩端開口的玻璃管(不要太粗),插到盛有著色水的杯里。從玻璃管的上端吸氣,則可看到著色水被吸了上來,這時用手指堵住上端管口,將管提出杯外,盡管下口是開著的,可是水并不流出。如果將堵住上端管口的手指放開,水就從管中流了出來。實驗同時,可以把演示過程中所看到的現象分作幾個小問題向學生提出:(1)從玻璃管上端吸氣,管中水為什么會上升?(2)上端管口用手指堵住后,水為什么不會從下端流出來?(3)手指放開后,水為什么就流了出來?學生們邊看演示,邊思考問題,很自然地導入了新課。又如講“電荷”時,老師將與頭發摩擦過的氣球“掛”在黑板上,并請學生說出這是什么現象。讓學生討論,并發表了個人的見解,然后老師補充說明這是摩擦起電現象,人類對電世界的認識是從這一現象開始的。

六、實驗復習導入法利用實驗復習,既可以創造一種直觀的環境,又可以較好地起到承上啟下的作用

例5.阿基米德原理-復習浮力實驗導入:

上節課我們學習了浮力的概念。請問,我們是怎樣證明下沉的物體受到浮力的?(取出實驗裝置,回憶實驗過程)。當我們把重物從空氣中像電視慢動作一樣地逐步放入水中,想一想,物體受到的浮力是怎樣變化的?由此猜想一下浮力與什么因素有關。(演示、觀察、回答:隨著深度的增大而增加)。按照你們的說法,也就是浮力的大小與物體所處的深度有關,是嗎?請再看一遍演示。當物體浸沒水中后,浮力就不再改變,顯然不能認為浮力與深度有關。那么,在上述的實驗中,除了深度改變外,還有什么因素在改變呢?物體浸入水下的部分在改變。未浸入時浮力為零,隨著浸入的部分變大,浮力也就變大;完全浸沒以后,浸入的部分不再改變,浮力的大小也就不變。二千多年前,阿基米德為完成皇帝交給他的任務——辨別皇冠的真偽苦苦思索,當他洗澡的時候,無意中發現浴缸的水被溢出時,猛然想起了身體入水部分的體積跟排開的水的體積相等,他欣喜若狂地喊到:“我想出了,我想出了!”從這里我們能得到什么啟發嗎?——浮力與物體排開水的體積,或者說,與排水量有關。下面我們就用實驗來研究這個問題。

實驗導入的類型很多,同一個課題可以有許多不同的導入方法。實驗導入的基本結構大體是:創設實驗情境——激發思維沖突——明確學習目標——鋪設達標階梯。當然,這些導入的環節,并不是死板的模式,可以靈活多變地加以應用。在許多情況下,導入結構并非都是截然分開的四段,而且不同的整體課堂結構,要求有不同的導入結構。在導入階段,可以有側重地完成某一、二項任務,而其它的任務放在展開的階段完成。只要符合學生的認知規律可以不定法。我相信,只要我們肯動腦筋、勇于實踐,定會使我們的課堂教學逐漸完善,日臻完美。另外,還要利用電教手段,擴大學生視野,采用生動活潑的多種教學形式,提高學生的學習興趣。