物理实验教学中理论与实践的结合

时间:2022-10-25 06:44:57

物理实验教学中理论与实践的结合

【摘要】初中物理教学以实验为基础。演示实验、探究实验、课外小实验在物理教学中起着非常重要的作用。把物理实验与物理教学有机结合起来,对它们合理加以利用,一定会在物理教学中收到良好的效果。

物理实验;动手能力;演示实验;探究实验;课后小实验

【关 键 词】中图分类号:G623 文献标识码:A 文章编号:1005-5843(2012)03-0163-02

物理课的学习以实验为基础,加强物理实验教学,不仅可以提高物理教学效果,还可以提高学生的动手能力、分析问题能力、团结协作能力及创造性学习能力。初中物理实验包括教师演示实验、学生分组实验和课外小实验,只要教师做实施素质教育的有心人,对它们合理加以利用,一定会在物理教学中收到良好的效果。

一、物理演示实验要形象、真实、生动、有趣,为学生在形成物理概念、得出物理规律方面营造出活生生的物理情景,使学生感受深切

一个真正会学习物理的学生对物理现象和物理过程具有很强的“悟性”,这种悟性源于对日常生活丰富的感性认识;对物理学习不入门的人,最大的障碍不在于智力因素,而在于对日常生活常见的现象不善于观察,头脑中缺乏感性认识,这些感性认识正是物理思维的基础。演示的形式不仅仅是教师做、学生看,还可以是“教师引导,学生演示”。

对于学生看不到、摸不着的自然现象,可以多在课堂上设置演示实验,以加强学生对知识的感性认识。如,我们周围存在的大气压强,虽然它客观存在,但学生在日常生活中很少了解,我们可以在课堂上安排以下实验:塑料吸盘实验、注射器吸药液、学生用吸管吸饮料、铁桶被压扁等,其中铁桶被压扁可以进一步改进。拿一个空塑料瓶,将盖子打开,然后将一片纸点燃后放入瓶中立即盖上盖子,等火熄灭后瓶子变扁了,效果不错。又如,覆杯实验说明大气压强的存在,此实验有两方面的缺陷:有同学认为是水把硬纸板弄湿后沾在杯口上,不能很好证明是大气压的原因;硬纸板和杯口密封性不好,容易掉下来,为此做如下改进。用塑料薄板代替硬纸板,塑料茶杯代替玻璃杯,在杯底钻一小孔,用透明胶布封好,在做实验时,把胶布揭开,由于水和空气接触,硬纸板会掉下来,用玩具气球剪成圆筒状,套在茶杯口上作为胶垫密封,装满水后,无论怎样用力向下甩,塑料薄板都不会掉下来。

有的演示实验现有条件很难去真正在物理课堂上完成,我们可以用其它的手段来实现,比如托里拆利实验,水银是有毒物质,不便在课堂上直接演示,我们可以利用多媒体展示其过程。但是在学生观看过程中,要适时进行引导、讲解,让学生抓住实验现象的关键所在,如玻璃管在倒插前保证没有进入空气,倒插后管内水银液面下降到某一位置就不动了,分析出管内上方是真空的,管内、外高度差为76cm,不因玻璃管是否倾斜、玻璃管粗细、玻璃管上提下压而改变(保证管口不离开水银液面),关键是引导学生理解透这个高度差为什么没有变化,周围大气压强支持管内水银柱不落下。换句话说,管内76 cm高的水银柱产生的压强与周围大气压一样大,当然也可以认为这段76cm的高度就代表着周围的大气压大小,所以只要周围环境的大气压没有变化,当然这个高度也就没有变化。因此,管内、外高度差为76cm,不因玻璃管是否倾斜、玻璃管粗细、玻璃管上提下压而改变(保证管口不离开水银液面),学生只要真正理解到这里,应该说对托里拆利实验才有了较为深刻的认识,才能在实际题目中灵活解决问题。

二、对于学生探究实验,要注重对实验现象的分析与推理,通过推理获得重要的物理知识或规律

要特别注意分析的逻辑性,做到循序渐进,使物理知识简单易懂,便于学生认识。比如:在探究阻力对物体运动的影响实验中,实验操作很简单,关键是对比水平面从毛巾到木板再到平板玻璃,引导学生分析得出平面越光滑,物体受到的阻力越小,物体速度减小得越慢,如果物体所受到的阻力减小为零,那么物体的速度就不会减小,也就是要做匀速直线运动了,自然而然得到了牛顿第一定律,揭示了力和运动的关系。如果物体不受力,将会出现静止的永远静止,运动的永远在做匀速直线运动。

通过学生分组实验来引入重要的物理量,这些实验不只是要让学生经历整个探究过程,更重要的是从实验探究的结论中找到此实验揭示的实质,从而引入重要的物理量。如,在探究物质的质量与体积的关系时,对比铝块1和铝块2得到结论:同种物质的质量与体积成正比;对比铝块和铜块得到结论:不同种物质的质量与体积的比值一般不同。换句话说,这个比值的不同代表着物质的不同,可以用这个比值的不同来区别不同的物质,学生从这个角度去理解引入密度,更利于对密度的掌握。常规的探究实验使学生经历探究实验的几个环节,特别注意让学生知道此实验的目的、实验操作的关键、几个人的团结合作、通过实验得出什么结论或规律、交流与评估本实验的得失。如果学生对实验掌握还有不足,我们可以采用其它手段进一步巩固,如在探究凸透镜成像的实验中,学生经历实验探究过程,实验现象比较清晰,但是对于五种现象的实质还是有一定难度,我们可以利用三条特殊光线从本质上讲解为什么成不同的像,在这个基础上我们可以找几个学生分别代表凸透镜、物体和光屏来模拟实验过程,达到既掌握知识又提高学生兴趣的目的。

三、物理实验要增加趣味性,激发学生学习物理的兴趣

成立物理实验兴趣小组,合理安排好课后小实验,能极大地提高学生对物理学习的兴趣,选取学生日常生活用品作为小实验的器材,使学生有一种亲切感,感到物理并不神秘,就在我们身边。

例如:怎样判别生蛋和熟蛋。如果你一定要不敲碎蛋壳来鉴别一个蛋的生熟,你该怎么办呢?力学上的知识能够帮助你解决这个小困难。问题的核心在于生蛋和熟蛋的旋转情况不同。把要判别的蛋放到一个平底盘上,用两只手指使它旋转。这只蛋如果是煮熟的,那么它转动起来就会比生蛋快得多,而且转得时间很长。那些煮得“老”的熟蛋,旋转起来甚至快得只有一片白影,它有时能够自动在它尖的一端竖立起来,生蛋呢,却转动不起来。这两个现象的原理是,熟透的蛋已经变成一个实心的整体,生蛋却因为它内部液态的蛋黄蛋白不能马上旋转起来,它的惯性就阻挡了蛋壳的旋转,蛋白和蛋黄在这里是起着“刹车”的作用。生蛋和熟蛋在旋转停止的情景也不一样,一只旋转着的熟蛋,只要你用手稍按一下,它就会立即停止下来,而生蛋虽然在你手碰到的时候停止了,但是如果你立刻把手放开,它还要继续略略转动。这仍然是惯性在起作用,蛋壳虽然停止了,内部的蛋黄蛋白却仍然在继续旋转。

土电话传声、吹不落的乒乓球、自制水果电池、自制小孔成像、用注射器自制潜水艇模型并演示其浮沉过程、自制水瓶琴等课外小实验,为了激发学生的实验兴趣,可以组织学生对实验结果进行评比,让学生在课堂上展示他们的成果,这类实验在激发学生兴趣的同时,还能培养学生的动手能力,培养学生的创新能力,提高学生的科学素养。

成功的教学应该是学生带着不同的问题走进教室,学习后在更高层面上产生不同的新问题,教育才具有创新意识,才能培养出具有探究能力的人才;优秀的教师在教学中是让自己去适应学生,带着学生走向知识,老师的真正本领不在于是否会讲述知识,而在于是否能激发学生的学习兴趣,唤起学生的求知欲望,让他们兴趣盎然地参与到教学过程中来。

参考文献:

[1]杨广军.在思维的空间里漫游——物理趣味探索实验[M].天津人民出版社.

[2](苏)别莱斯曼著.趣味物理学[M].北方妇女儿童出版社.

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