物理演示实验教学初探,本文主要内容关键词为:演示论文,实验教学论文,物理论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
初中物理演示实验的教学是一种课堂直观教学,它不仅有利于提高课堂教学效果,还有利于培养学生观察能力,通过观察、联想,培养学生的思维创新能力。在教学实践中我们体会到,伴随着演示实验,适时地提出恰当的问题,让学生边观察,边思考,或设计一些具有探索性的实验,是实现上述目的的好途径。
一、创设实验情境,引导学生探究
在实验过程中,通过“看”“问”培养学生的观察能力,学生对实验现象往往因“奇异”而观察,在很大程度上是自发的,要把它变成自觉的行动,必须经教师正确引导。因此,培养学生的观察习惯和能力是一件扎扎实实的工作,观察实验现象要使学生明确观察什么,为什么要观察,怎样观察以及应注意什么,记录什么等,让学生有目的地观察和思考。如果无目的、无程序、无要求,则学生只注意那些新奇而有强烈刺激的现象,而可能忽视实验现象中不十分明显却又是实验目的所要求的主要内容。
例如“观察水的沸腾”实验的教学中,学生若无目的观察,只能看见表面现象,达不到预期的目的。而观察水的沸腾的现象要注意从以下几个方面观察:观察水温的变化,气泡的变化,“白气”的变化,水面的变化,声音的变化。其中观察气泡从以下几个方面观察:a.水温大约多高,杯内什么部位最先有气泡?b.最初生成的气泡在加热过程中体积如何变化?c.水温约多高,水中才有气泡上升?d.气泡在上升过程中,体积如何变化?e.水剧烈沸腾时,气泡的数量、体积、上升速度跟开始时有何不同?
在实验过程中,教师应激励学生进行创造思维的“策动力”,教师通过自己创造性劳动,设置创造实验情境,诱发学生创造热情,激起学生创造思维,使他们觉得不是教师在讲解问题,而是自己在探讨和研究问题。
二、把演示实验变成实验教学
课本提供的演示实验科学、精炼,但完全照书本演示,有时会成为实验表演,达不到实验教学的目的。我认为应深挖课本演示实验的潜在功能,进行深加工,再创造,使课堂演示实验变成真正的实验教学。
引入“大气压强”概念的实验
引入大气压强概念,传统演示是做“覆杯实验”。
(1)实验表演演示法
往玻璃杯内倒满水,用纸片盖严杯口。将杯翻转,口向下,纸片不掉下,水没流出,由此可引入大气压强的概念。
(2)实验教学演示法
第一步:先做“空杯演示”:手拿空杯,杯口向下,用纸片盖严杯口,松手后纸片掉下,教师问:“怎样才能使纸片不掉下?”这时引导学生得出:“对纸片施一向上的压力。”
第二步:做“覆杯实验”:方法同(1),纸片没掉下,教师诱导:“纸片受哪些外力作用?它们各自的方向怎样?”由此引导学生联想类比空杯演示,使学生很自然地悟出:“纸片受重力和向上的压力作用.”教师再追问:“这个向上的压力是谁施加的?”由于纸片只跟空气接触,学生顿悟:“是大气施加的”。这样便水到渠成,为建立“大气压强”概念奠定了坚实的基础。
三、添加演示内容
不能否认,教材中的部分演示实验,从实验到结论的得出过于直接,忽略了一般因素和特殊因素的分析,不符合学生的认识规律,我在教学中尝试过“添加演示内容”的方法,效果确实不错。
例如“杠杆的平衡条件”演示实验,一般学生对于最后为什么比较力和力臂的乘积有些不理解。这点在解决问题的过程中也有所体现。他们往往只考虑力或只考虑力臂,所以不能正确处理一些相关问题。鉴于此,在做该演示实验时,我们增添了两个方面的内容:一是让两力相等改变其力臂;二是力臂相等改变力的大小。增加了这两个演示后,学生很自然的意识到要判断杠杆的平衡条件,必须同时考虑力和力臂,无须教师再多做解释。
又如“焦耳定律”一节,为了定性地说明通电导体产生的热量与电阻大小的关系,可增加如下演示实验:选取长度、粗细相同的镍铬电阻丝R[,1]、铁丝R[,2]、铜丝R[,3]各一根与滑动变阻器、电压、开关构成串联电路,在三个电阻上各放一根蘸有煤油的棉花棒(内夹入一根火柴),实验结果是:R[,1]上火柴燃烧,黑烟滚滚;R[,2]上火柴没有燃烧,但有缕缕青烟;R[,3]上火柴没有变化。当观察了实验现象后,教师稍加引导,学生很容易就形成了正确的认识。
四、变“教师演示”为“学生做”
很多问题,教师讲得再精彩,也不如学生自己动手获取知识的收益大。要充分发挥“实验”对学生接受知识的杠杆作用,应尽可能让学生自己动手实验、讨论。
例如“阿基米德原理”一节的演示,教学中,我们把实验做了改进后让学生随堂做,然后引导学生分析、综合、推理,得出结论。在实验仪器的准备上也尽可能让学生参与,具体做法如下:
1.实验仪器
大饮料瓶、弹簧测力计、石块、木块、细线、烧杯、水。
以上仪器除弹簧测力计、烧杯外,其他皆由学生自己准备,将饮料瓶从中截为上大下小两部分,上部分做漏斗使用,瓶底部分穿孔后拴上线,用于收集、测量溢出的水所受的重力,用法如图。
附图
2.实验程序
第一步:(1)测出石块在空气中重G,再把石块放入盛满水的烧杯中,读出此时弹簧测力计的示数F,则浮力F[,浮]=G-F;
(2)测出排开的水所受的重力G[,排]=G[,2]-G[,1];
(3)结论:F[,浮]=G[,排]。
第二步:(1)测出木块在水中所受重力(事先分析F[,浮]=G[,木]);
(2)将木块按上面同样的方法放入盛满水的烧杯中,测出木块排开的水所受的重力G[,排];
(3)结论:F[,浮]=G[,排]。
通过学生亲自做实验,给学生创造了边实验、边思考、边探索、边创造的学习环境,激发了学生主动学习的积极性,培养了学生的实验操作能力,提高了课堂效率。
众所周知,演示实验的功能之一是建立物理概念,探索科学规律。因而,教师在演示实验时要探挖演示实验的潜在功能,做好每个实验的指导分析,启发学生思维,通过类比、推理、归纳等启发学生掌握物理问题的科学思维方法。实验教学中,要既重视传授给学生清晰的物理概念和规律,又重视培养学生分析物理现象、总结物理规律的能力,这样才能确保演示实验的质量和效益。