楊義鋒
摘要:做好物理實驗是學生必須掌握的一項基本技能,老師通過對實驗課的備課,對每個實驗的用心研究,對實驗器材的不斷改良,都有助于我們引導學生做好物理實驗,學好物理知識。
關鍵詞:物理實驗;探究實驗;拓展實驗;感受實驗
初中物理實驗教學的成功與否直接影響著教學效果,因此實驗在物理教學中起著至關重要的作用。但是農村中學由于種種原因,物理實驗教學大多只能停留在傳統的教學方法上。如何搞好實驗教學,作為一名農村初中物理教師,我是這樣做的:
一、改進課本演示實驗,讓現象變得更明顯
1、在用鋼尺探究聲音的音調與頻率的實驗中,通過改變伸出桌面的長度來改變音調,其效果很不明顯。人眼雖然可以區別振動的快慢,但人耳幾乎聽不出音調的明顯變化。我改用兩個不同音調的音叉和玻璃杯來實驗,先敲擊音叉,讓學生確定他們音調的高低,同時將正在發聲的音叉輕輕接觸玻璃杯,會聽到叮叮叮叮的聲音,而且能清晰的分辨出音調高的音叉靠在玻璃杯是叮叮叮叮的敲擊頻率快,說明這個音叉振動的頻率高,學生理解起來很輕松。
2、在做光的折射實驗時,光的傳播路徑難看清楚,有些學生他不能準確判斷光在界面是否彎折。我的改進辦法是沿著光的入射方向用不同顏色的線條標示出來,并一直延伸到水中,這樣一眼就能看出折射光線偏離了原來的方向,而且更靠近法線。
二、改變思維,拓展儀器的使用方法
例如天平。在練習天平的使用時除了簡單的常規測質量外,我還進行了一些其他方法的訓練。
1、比較兩只看起來相似的筆的質量大小。在訓練中有的學生直接測出兩只筆的質量來比較,但思維活躍的學生則會想出更簡單的法子,將兩只筆分別放在天平的兩個盤里來比較,那個下沉的盤里的筆質量大。
2、稱出一定質量(比如50g)的物體(藥品,食鹽等)。學生通過思考,討論,打破先放物體后方砝碼的順序,而是先在右邊盤里放上50 g砝碼,然后再左盤逐漸加減物體直到天平再次平衡的方法,準確測出來。這種打破常規順序,突破固化思維的訓練大大提高了學習效率,拓展了學生思維,也為九年級學習化學埋下伏筆。
三、用實驗更新學生的想當然的錯誤觀念
亞里士多德的“力是維持物體運動狀態的原因”這個觀念,曾經作為一條金科玉律延續了兩千多年,就是現在仍然有人想當然認為也是正確的。我們生活中也有一些看起來像是那么回事,其實細思不對的觀點,尤其是學生做起練習來更是喜歡想當然。如果我們能合理的利用實驗就能讓學生明白更多的物理知識,掌握更好的學習方法。
比如,打氣筒打氣后,氣筒的外壁發熱燙手,學生幾乎無一例外的認為是打氣過程中活塞與筒壁摩擦的結果,而且他們解釋起來理直氣壯“做功改變了物體的內能”,如果老師口頭解釋學生不愿意接受,簡單的做法就是實驗。先讓學生拿著打氣筒,空推活塞十次,用手觸摸氣筒外壁。再用氣筒給自行車打氣十次,手再次觸摸氣筒外壁,發現外壁比空推溫度高的多。然后說明是因為打氣時活塞壓縮氣體氣體內能增加溫度升高再經過熱傳遞才使氣筒外壁發燙的。這樣學生才愿意接受,而且印象非常深刻。
四、對實驗中出現的看似不合理現象要及時給予處理和解釋
1、在做水的沸騰實驗時,將酒精燈撤離鐵架臺后,總有不少同學看到水仍會繼續沸騰一小會,他們就認為水的沸騰可以不用繼續吸熱。所以一定要解釋給學生,是因為石棉網的溫度仍高于水的沸點,水雖然沒有從酒精燈吸熱,但他從石棉網這里吸熱,水會繼續沸騰,但時間不長,石棉網溫度一降下來水就停止沸騰了。
2、學生在做并聯電路實驗時,曾經出現這樣的現象:若先閉合一條支路小燈泡,觀察燈泡亮度后,再閉合另一個燈泡時有的小組學生看到前一個燈泡變暗,看到這種現象的學生認為并聯電路的各支路相互影響,這顯然與結論與事實是不符的。但到底是什么原因呢?碰到這種情況是我就讓學生當面再做一次找到他實驗出現這種現象的原因,原來是他的第一個燈泡接觸不良,將燈泡接好后我又讓他們重新實驗,而且提示學生將閉合兩燈的先后順序調換就沒有出現類似狀況了。還有一個小組也出現同樣的現象,卻不是同樣的原因,當時學生的情緒非常激動,大有挑戰權威的成就感。我就引導他們說至少串聯的各部分是相互影響的,我們可不可以先找一找受影響的燈泡的串聯位置有沒有問題呢?學生于是開始分析干路與支路是串聯的。通過實驗最終發現是干路導線沒有卡緊接觸不良引起的。
在做平面鏡成像得到的結論由一條是:物體所成的像與物體大小相等,但為什么我們站在穿衣鏡前靠近或遠離鏡子是會看到自己的像變大變小了呢?針對這個問題我首先使物體在不同距離反復實驗,讓學生比較物像等大,然后再解釋看起來變了大小和實際上變化了沒有是不同的概念。例如對面的樓房,我們靠近看覺得它很大,遠一點看會覺得它變小了,但它實際上變化了沒有呢。沒有變化。那我們看起來他們變大變小是因為我們離得近時看東西的視角大,就覺得物體大,離得遠看物體的視角小會覺得物體小。
在處理這類實驗問題時,我通常會首先表揚他們善于觀察,積極思考,敢于質疑,然后再跟他們一起實驗,找出癥結,解釋原因,避免學生心有疑惑甚至形成錯誤的觀點和結論,同時也培養他們的耐心,拓寬了知識面。
五、用身體感受實驗印象最深
1、在學習物態變化前我會提醒學生課前吃根冰棒,盡量上課后才吃完。我再提問讓他們思考:固體的冰到哪里去了?口腔里有什么感覺?從而引出物態變化,幫助學生建立對吸熱放熱的理解,讓身體的感受成為記憶的來源。
2、在學習力的作用效果與哪些因素有關時,學生自己就可以不同大小不同方向不同作用點的力作用在自己胳膊上,他們會看到直接體會到不同的作用效果。特別是學習壓強與哪些因素有關時,利用他們打針的經驗來學習,就能迅速得出壓力越大,受力面積越小壓強越大的結論。
六、利用手邊的器材做物理實驗,將物理與日常生活緊密聯系在一起 讓學生感受到生活處處有物理
1、布置學生課外用玻璃瓶做自制溫度計,氣壓計
2、用硬紙筒,食品包裝盒做針孔照相機
3、用小石塊做重垂線并判斷家里的灶臺是否水平
4、用近視眼鏡和老花鏡做會聚發散太陽光的實驗
5、利用家里的電表測消耗的電能,測用電器的功率
6、觀察家里的水表,理解水的密度
七、探究實驗如何進行猜想
探究實驗的每一個步驟都非常重要,當我們提出問題后,合理的猜想與假設就直接指引了實驗的方向。雖說猜想是沒有固定答案的,但猜想也不是隨心所欲的。初中物理試驗中就有很多實驗問題學生會盲目去假設,因此引導學生去提出合理的猜想就尤為重要了。例如:
1、在測平均速度時需要學生猜想上半段次下半段及全程的平均速度的大小,有些學生茫然不知所措。在受到鼓勵大膽猜想后,他們各種說法都有。原來他們還不知道將物理知識與生活經驗聯系起來。那就需要老師的引導了。我的做法是讓學生想象自己就坐在實驗小車上去感受車的速度,并提示他們這其實根我們汽車滑下坡是一回事。學生于是就有了猜想思路,一下子就不害怕這個探究過程了。
有了這個實驗經歷,以后的探究猜想學生就能迅速聯想到相關的生活經驗,猜想就有了方向了。例如:
2、猜想物體的重力與哪些因素有關時,提醒他們聯想到平時搬運重物的感受。
3、猜想各種物態變化對應吸放熱條件時,提醒他們聯系自然界水的三態變化出現在什么季節、什么時段來猜想。
4、猜想壓力的作用效果與哪些因素有關時,提醒他們聯想到生病打針用的針頭。
5、利用串并聯電路特點來猜想教室里的燈管是什么連接方式時,聯想到平時是否有燈管用壞的時候等等。
這些生活知識的聯想不僅讓學生掌握了物理探究實驗的過程,也讓學生了解了物理與生活知識的緊密關聯,更訓練了他們的聯想記憶。
做好物理實驗是學生必須掌握的一項基本技能,老師通過對實驗課的二次備課,對每個實驗的用心研究,對實驗器材的不斷改良,都有助于我們引導學生做好物理實驗,學好物理課。
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