例談課堂小實驗的教學實踐

那日蘇

【摘要】高中物理實驗對提高學生學習興趣，形成正確的知識概念有非常重要的作用。本文通過一個課堂小實驗的實例談了作者對于課堂小實驗的一些心得。

【關鍵詞】自制演示實驗 電阻定律 歐姆定律 短路電流

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）01-0173-02

物理學是一門以實驗為基礎的自然科學，在物理學產生和發展的過程中物理實驗始終是占有極其重要的地位。未來物理學的發展也一定離不開實驗。高中階段物理課在提高學生的科學素養方面起著無可替代的作用，而物理實驗在其中更是占據重要地位。

如今，在升學壓力下的物理課堂教學更多的是強調理論而忽視了實驗教學，把實驗教學當成了理論教學的附屬，甚至把實驗教學用語言描述代替，即便是學生實驗也出現了講的時間多，留給學生動手操作的時間少的現象，影響了學生對物理實驗正確認識的形成，制約了學生能力的發展。俗話說“興趣是最好的老師”，中學生對某一學科的學習興趣在很大程度上左右著學生的學業水平高低。做好實驗對培養學生對物理學科的學習興趣有著非常重要的作用。高中物理實驗分為演示實驗和學生分組實驗，其中演示實驗是物理概念教學的重要組成部分。在實際教學中除了課本上的演示實驗以外很多教師還會找一些既符合授課內容又能提高課堂趣味性的小實驗作為課堂演示實驗。這些小實驗往往更能夠調動學生的興趣，活躍學生的思維，培養對物理學科的學習積極性。下面我想介紹一例針對人教版選修3-1第二章第六節“導體的電阻”一課的小實驗。

人教版高中物理選修3-1第二章第5節是“焦耳定律”，重點向學生介紹了導體通電之后產生熱量以及產生的熱量跟什么因素有關。其中也涉及到了純電阻電路和非純電阻電路，所謂純電阻電路是指將電能全部轉化成電熱的那種。在第6節“導體電阻”的引課階段引入一個既涉及純電阻問題又涉及電阻定律的小實驗對提高學生學習興趣應該有很大幫助，所以在查資料和實際操作之后選定了下面這個簡單又易操作的小實驗。

一、實驗目的

通過該實驗首先復習什么是純電阻電路，其次復習焦耳熱公式，同時引入電阻定律的內容并激發學生學習興趣。

二、實驗器材

·1.5V干電池一節（如果有更高電動勢的電池會更理想）；

·口香糖鋁箔紙兩片；

·剪刀一把；

·易燃干草或紙條若干。

三、實驗過程

1.將口香糖鋁箔紙剪成如圖1所示兩端寬約1.5cm中間寬約2mm左右并逐漸過渡的形狀。將鋁箔紙片兩端連接到電池兩極用手按住，注意觀察，當發現鋁箔紙較細處開始燃燒時及時用燃燒的部分點燃事先準備好的易燃干草或經過易燃處理的紙條便于讓學生發現現象，要注意鋁箔紙和干草、紙條等必須是干燥的，電池用較新的，否則影響實驗效果。

圖1

2.在做實驗的同時及時提出問題：鋁箔上的紙片為什么會燃燒？能量從哪里來的？是什么能轉化為什么能？產生的電熱跟哪些因素有關？解答：電源將化學能轉化為電能，電流流經鋁箔紙時電流做功將電能轉化為電熱，據Q=I2Rt可知：電源被短路時產生了較大的電流促使鋁箔紙產生了較大的熱量點燃了鋁箔紙上的薄紙膜。

3.接下來繼續操作實驗：將鋁箔紙剪成寬約一厘米矩形長條，如圖2所示。仍將兩端連接到電池兩極用手按住，發現鋁箔紙并沒有燃燒。操作時稍等幾分鐘，待確認沒有發生燃燒甚至鋁箔紙顏色都沒有發生燒糊變黃現象時提出接下來的問題。

圖2

4. 激趣提問：為什么沒有燃燒？難道裁剪的形狀里有什么玄機？中間寬和中間細有什么區別嗎？想知道里面的秘密，就跟著老師一起學習本節內容！

5. 進行新課教學……

6.講完新課內容之后再次提起本次實驗，先讓同學們以組為單位稍加討論，之后讓同學回答第一個實驗鋁箔上的薄紙片燃燒的原因：在細的部分橫截面積S較小，據電阻定律R=ρL/S可知該部分電阻R較大，有大電流流過時產生了大量的焦耳熱Q=I2Rt產生了火苗。在學生回答的基礎上，適時提出日常生活中還有哪些可以利用電阻定律進行解釋的知識？教師還可以在同學們回答的基礎上總結補充：例如家里裝修第一步需要進行改水改電，空調、冰箱附近的電線和插座就跟普通電線和插座不一樣，電線直徑明顯要粗一些，電線的芯也都采用電阻率ρ較小的銅芯，以減小電阻進而減小電流流過時產生的熱量。

四、課后反思

其實，在多年的教學實踐中發現，很多物理內容都可以利用身邊唾手可得的材料制作一些非常有趣的小實驗引用到課堂教學中。例如在講牛頓第三定律時可以利用廢棄礦泉水瓶加少許水倒過來用木塞子塞住再用氣針通過木塞往里打氣，利用反沖力向上射出礦泉水瓶，這就制作成一個簡易的水火箭。再例如把導線纏繞成螺線管形狀并在兩個端點間連接一個小燈泡放在電磁爐上，電磁爐通電工作之后發現燈泡發亮，進而解釋當電磁爐產生的周期性變化的磁場通過螺線管時螺線管的磁通量發生變化螺線管內產生感應電流促使燈泡發熱發亮等等。

這些小實驗的引入，既激發了學生的學習興趣，又加深了學生對課堂內容的印象而且活躍了課堂氣氛提高了課堂效率。如果我們堅持物理學科是以實驗為基礎這個思想，堅持開發和設計一些巧妙而又蘊含大道理的小實驗，那么我們的物理課堂將是學生最喜歡的課堂，物理會變成學生最喜歡研究的一門知識，不再是那個高深莫測令人昏昏欲睡的學科了！

參考文獻：

[1]朱長青.高中物理研究性課堂教學初探[J].學苑教育，2011年13期.

[2]章錦國.淺談新課程改革背景下的高中物理教學[J].新課程學習（中），2011年06期.