淺談對初中物理幾則演示實驗的改進
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【摘要】有些實驗看起來非常簡單,然而在實踐中要真正把它做好卻不容易,有的演示實驗效果差,有的實驗受材料的限
制,有的實驗受天氣的影響……這些將嚴重地影響教學效果,為此我對其中的一些實驗進行了改進,收到了較好的效果。
【關鍵詞】初中物理演示實驗改進方法
物理是一門實踐性和實驗性很強的自然學科,它是以實驗為基礎的科學,學生在學習和掌握這門知識的過程中必然服從人類認識的一般規(guī)律,由實踐……理論……實踐。因此物理實驗是物理教學的重要內(nèi)容,也是物理研究的一個重要方法和手段。在物理課堂教學中,演示實驗是加深學生對概念和規(guī)律理解的重要一環(huán),是學生認識物理規(guī)律的感性基礎,是物理教學中將理論與實際相結(jié)合的重要方法,是提高學生學習興趣、啟發(fā)學生積極思維的重要手段,是認識事物規(guī)律的起點,也是物理實驗教學中的一個重要組成部分?,F(xiàn)在使用的蘇教版初中物理教材實驗較多,有些實驗看起來非常簡單,然而在實踐中要真正把它做好卻不容易,有的演示實驗效果差,有的實驗受材料的限制,有的實驗受天氣的影響……這些將嚴重地影響教學效果,為此我對其中的一些實驗進行了改進,收到了較好的效果。
1 “觀察水的沸騰”實驗的改進
1.1 物理實驗室配備用于學生分組實驗的燒杯容量為25園mL,故實驗時需要的水量就多,加之杯口較大,造成熱量散失多,實驗耗時較長。如果換用熱水做,又會減少汽泡的數(shù)量,也不能較好地觀察到沸騰現(xiàn)象。我建議改用錐形燒瓶,由于錐形燒瓶杯口小不易散熱,這樣可以在較短的時間內(nèi)很好地完成該實驗。也可以用大試管來代替,這樣也可以在不用考慮水的量和初溫的情況下很快達到沸騰的效果。但是這樣不利于測量水的溫度,只適合用于觀察水沸騰的情況。
1.2 課本中的加熱器材用的是酒精燈。由于酒精燈的火焰小、加熱面積少,要把水加熱到沸騰需要很長的時間,很難達到理想的狀態(tài)。我在教學過程中對實驗進行了改進,先用小刀將一空易拉罐切去上面的三分之二,然后再向易拉罐中倒入約10 毫升的酒精,點燃罐內(nèi)酒精即可代替酒精燈作為加熱器材,取得了比較理想的效果。當然有條件的話可以使用酒精噴燈或者大功率的電爐,這樣就能很好地展現(xiàn)水沸騰時的特征。
2 光沿直線傳播的改進
方法一,用點燃的蚊香和一個去掉底的大可樂瓶(最好是藍色)制成煙霧室;再用學生激光筆發(fā)出激光照射,可看到一條筆直的光路。方法二,用一支激光筆和大果凍(里面不含果肉)由學生自己動手操作也可以驗證。方法是:學生直接用激光器從側(cè)面對準果凍射去,則能非常清楚地看到在果凍內(nèi)有一條直線光路。
3 水中分幣折射現(xiàn)象的改進
學生倒水時往往會把分幣沖浮而游動,達不到實驗目的,即使是慢慢倒水,保特分幣在杯底的位置不動,學生對倒水后能看見分幣,并隨水面的升高而上浮的現(xiàn)象,往往懷疑為分幣被水沖浮起來了,影響實驗效果。我們將這個實驗作了改動,把課文中的“往空的茶杯里放一枚分幣”的做法改成“在空的杯底涂上一點紅漆”或者直接利用搪瓷牙杯底部的黑點代替分幣來做實驗,使實驗更為簡單易做,效果更好。
4 摩擦力實驗的改進
在講摩擦力的時候,學生對于摩擦力的方向不夠明確,教師也只能根據(jù)一些現(xiàn)象給學生講解,學生也只是死記硬背,沒有實際經(jīng)驗,也沒有實際看到。我在教學中根據(jù)生活經(jīng)驗,用鞋刷解決了這個問題。在演示與地面間的摩擦力方向的時候我可以把物體放在鞋刷上,毛朝下,向前拉動物體,可以看到物體向前移動,鞋刷的毛朝后彎,說明地面給物體的摩擦力是向后的。
在演示兩個物體之間的摩擦力方向的時候我用兩個鞋刷,分別固定在兩個物體上,使它們的有毛部分相對(就是在兩個物體中間)。拉上面的物體,可以看到:與上面物體固定的鞋刷的毛向后彎,說明上面的物體受到的摩擦力方向向后,與下面的物體固定的鞋刷的毛朝前彎,這就說明了下面的物體受到的摩擦力的方向是向前的。
5 體驗大氣壓的存在的改進
在講大氣壓這一節(jié)課的時候,教材上采用的是杯中的水為什么不外流、吸盤為什么會緊緊粘在墻壁上、模擬馬德堡半球?qū)嶒?。而在做杯中的水為什么不外流時,要求所用的玻璃杯不能太大,紙片的軟硬度要適中,玻璃杯中不能進入空氣,翻轉(zhuǎn)過來時動作要迅速等,成功率較低,容易失?。晃P為什么會緊緊粘在墻壁上,相對比較容易;模擬馬德堡半球?qū)嶒灂r,由于密封性不高,內(nèi)腔空氣不易抽出,實驗現(xiàn)象并不明顯。
通過多年來的教學經(jīng)驗我發(fā)現(xiàn)用以下幾個小實驗可以達到同樣的效果,并且容易操作,更貼近生活。法案一,取一細線,細線的一端打結(jié),并固定一小硬紙片(以防線尾穿透報紙),手握細線的另一端從報紙中間穿過,然后通過細線輕輕地向上提報紙,可以看到很容易就把報紙?zhí)嵘蟻砹?。再把報紙平鋪并緊貼桌面,接著握住細線用力迅速向上提,細線被拉斷,報紙卻未被提起。方案二,伸出雙手,將雙掌合攏,用力向內(nèi)擠壓,盡量擠出掌間的空氣。兩手掌猛然分開,我們會聽到輕輕的“啪”的一聲,同時感受到手背受到一種力量阻礙兩手分開,這個力就是大氣壓對手產(chǎn)生的壓力。方案三,將一個空的礦泉水瓶子(瓶壁薄一點的更好)用熱水涮一下,然后蓋好瓶蓋,會發(fā)現(xiàn)瓶子慢慢地變癟了。打開瓶蓋后,瓶子又重新鼓了起來。方案四,將空的礦泉水瓶壁上扎一個小孔,裝滿水后將瓶蓋蓋緊,瓶中無水流出,如果將瓶蓋打開,水便從小孔中噴射而出。方案五,選取大小接近的兩根試管,小的恰好能放入大試管(小試管中放入一點帶顏色的物體,以便觀察),將大試管裝滿水,然后把小試管的大約五分之一壓入大試管中,再把兩管同時倒過來并松開小試管,會看到小試管不僅不下落,還會神秘地繼續(xù)往上升,直到大試管底部。
6 摩擦起電實驗改進
根據(jù)教材安排的摩擦起電實驗,用摩擦后的玻璃棒吸引輕小物體(細紙屑),由于天氣原因(潮濕)實驗常常不成功。我的改進意見是把紙燒成紙灰,然后用摩擦后的玻璃棒或橡膠棒去靠近紙灰,看它能否吸引紙灰,效果非常明顯。因為紙張燃燒后可使實驗演示處的空氣變得更加干燥,紙灰是比紙屑更輕的物體,更容易被摩擦后帶電的玻璃棒或橡膠棒吸引。當然在實驗之前用電吹風機把實驗器材吹干,效果將更好。
7 做功能否改變物體內(nèi)能的實驗改進
在研究做功能否改變物體內(nèi)能中的空氣壓縮引火儀,要在玻璃筒底部放一小撮干燥的棉絮(配套物理實驗中用浸過乙醚的棉花球)做實驗,該實驗制約性較大。淤是干燥受潮濕或下雨天的制約;于是受材料的制約,乙醚現(xiàn)在物理實驗室不存在;盂是一小撮棉絮,由于儀器的保養(yǎng),活塞的四周圍和玻璃筒內(nèi)壁都粘滯有油,一小撮棉絮很難到達玻璃筒底部,必須要用硬質(zhì)的材料才能送到筒底,且棉絮質(zhì)量較輕,容易丟失,為此我們用火柴頭代替棉絮,效果更好。這樣做的優(yōu)點:淤取材方便,火柴頭很容易找到。于用硬質(zhì)材料(火柴頭)代替軟質(zhì)材料(棉絮),減少不必要的步驟。盂火柴頭的燃點低于棉絮的燃點,實驗更容易成功。
終上所述,由此可見,教師在平時只要仔細、認真鉆研教材,依據(jù)新課改理念,演示實驗的改進之處、改進方法是很多很多的。這些改進對提高學生學習物理學科的興趣、動手操作實驗的興趣和能力是不言而與喻的。
參考文獻
1 安忠等主編.中學物理實驗與教學研究.第1 版.高等教育出版社出版,2002
2 中華人民共和國教育部制訂.物理課程標準.第1 版.北京師范大學出版社出版,2004.5
3 教育部基礎教育司組織.物理課程標準研制組編寫.物理課程標準解讀.第1 版.北京師范大學出版社出版,2004.5
4 郝貴有主編.做好初中物理實驗教學中的幾個環(huán)節(jié).科技資訊出版社出版,2006(2)
制,有的實驗受天氣的影響……這些將嚴重地影響教學效果,為此我對其中的一些實驗進行了改進,收到了較好的效果。
【關鍵詞】初中物理演示實驗改進方法
物理是一門實踐性和實驗性很強的自然學科,它是以實驗為基礎的科學,學生在學習和掌握這門知識的過程中必然服從人類認識的一般規(guī)律,由實踐……理論……實踐。因此物理實驗是物理教學的重要內(nèi)容,也是物理研究的一個重要方法和手段。在物理課堂教學中,演示實驗是加深學生對概念和規(guī)律理解的重要一環(huán),是學生認識物理規(guī)律的感性基礎,是物理教學中將理論與實際相結(jié)合的重要方法,是提高學生學習興趣、啟發(fā)學生積極思維的重要手段,是認識事物規(guī)律的起點,也是物理實驗教學中的一個重要組成部分?,F(xiàn)在使用的蘇教版初中物理教材實驗較多,有些實驗看起來非常簡單,然而在實踐中要真正把它做好卻不容易,有的演示實驗效果差,有的實驗受材料的限制,有的實驗受天氣的影響……這些將嚴重地影響教學效果,為此我對其中的一些實驗進行了改進,收到了較好的效果。
1 “觀察水的沸騰”實驗的改進
1.1 物理實驗室配備用于學生分組實驗的燒杯容量為25園mL,故實驗時需要的水量就多,加之杯口較大,造成熱量散失多,實驗耗時較長。如果換用熱水做,又會減少汽泡的數(shù)量,也不能較好地觀察到沸騰現(xiàn)象。我建議改用錐形燒瓶,由于錐形燒瓶杯口小不易散熱,這樣可以在較短的時間內(nèi)很好地完成該實驗。也可以用大試管來代替,這樣也可以在不用考慮水的量和初溫的情況下很快達到沸騰的效果。但是這樣不利于測量水的溫度,只適合用于觀察水沸騰的情況。
1.2 課本中的加熱器材用的是酒精燈。由于酒精燈的火焰小、加熱面積少,要把水加熱到沸騰需要很長的時間,很難達到理想的狀態(tài)。我在教學過程中對實驗進行了改進,先用小刀將一空易拉罐切去上面的三分之二,然后再向易拉罐中倒入約10 毫升的酒精,點燃罐內(nèi)酒精即可代替酒精燈作為加熱器材,取得了比較理想的效果。當然有條件的話可以使用酒精噴燈或者大功率的電爐,這樣就能很好地展現(xiàn)水沸騰時的特征。
2 光沿直線傳播的改進
方法一,用點燃的蚊香和一個去掉底的大可樂瓶(最好是藍色)制成煙霧室;再用學生激光筆發(fā)出激光照射,可看到一條筆直的光路。方法二,用一支激光筆和大果凍(里面不含果肉)由學生自己動手操作也可以驗證。方法是:學生直接用激光器從側(cè)面對準果凍射去,則能非常清楚地看到在果凍內(nèi)有一條直線光路。
3 水中分幣折射現(xiàn)象的改進
學生倒水時往往會把分幣沖浮而游動,達不到實驗目的,即使是慢慢倒水,保特分幣在杯底的位置不動,學生對倒水后能看見分幣,并隨水面的升高而上浮的現(xiàn)象,往往懷疑為分幣被水沖浮起來了,影響實驗效果。我們將這個實驗作了改動,把課文中的“往空的茶杯里放一枚分幣”的做法改成“在空的杯底涂上一點紅漆”或者直接利用搪瓷牙杯底部的黑點代替分幣來做實驗,使實驗更為簡單易做,效果更好。
4 摩擦力實驗的改進
在講摩擦力的時候,學生對于摩擦力的方向不夠明確,教師也只能根據(jù)一些現(xiàn)象給學生講解,學生也只是死記硬背,沒有實際經(jīng)驗,也沒有實際看到。我在教學中根據(jù)生活經(jīng)驗,用鞋刷解決了這個問題。在演示與地面間的摩擦力方向的時候我可以把物體放在鞋刷上,毛朝下,向前拉動物體,可以看到物體向前移動,鞋刷的毛朝后彎,說明地面給物體的摩擦力是向后的。
在演示兩個物體之間的摩擦力方向的時候我用兩個鞋刷,分別固定在兩個物體上,使它們的有毛部分相對(就是在兩個物體中間)。拉上面的物體,可以看到:與上面物體固定的鞋刷的毛向后彎,說明上面的物體受到的摩擦力方向向后,與下面的物體固定的鞋刷的毛朝前彎,這就說明了下面的物體受到的摩擦力的方向是向前的。
5 體驗大氣壓的存在的改進
在講大氣壓這一節(jié)課的時候,教材上采用的是杯中的水為什么不外流、吸盤為什么會緊緊粘在墻壁上、模擬馬德堡半球?qū)嶒?。而在做杯中的水為什么不外流時,要求所用的玻璃杯不能太大,紙片的軟硬度要適中,玻璃杯中不能進入空氣,翻轉(zhuǎn)過來時動作要迅速等,成功率較低,容易失?。晃P為什么會緊緊粘在墻壁上,相對比較容易;模擬馬德堡半球?qū)嶒灂r,由于密封性不高,內(nèi)腔空氣不易抽出,實驗現(xiàn)象并不明顯。
通過多年來的教學經(jīng)驗我發(fā)現(xiàn)用以下幾個小實驗可以達到同樣的效果,并且容易操作,更貼近生活。法案一,取一細線,細線的一端打結(jié),并固定一小硬紙片(以防線尾穿透報紙),手握細線的另一端從報紙中間穿過,然后通過細線輕輕地向上提報紙,可以看到很容易就把報紙?zhí)嵘蟻砹?。再把報紙平鋪并緊貼桌面,接著握住細線用力迅速向上提,細線被拉斷,報紙卻未被提起。方案二,伸出雙手,將雙掌合攏,用力向內(nèi)擠壓,盡量擠出掌間的空氣。兩手掌猛然分開,我們會聽到輕輕的“啪”的一聲,同時感受到手背受到一種力量阻礙兩手分開,這個力就是大氣壓對手產(chǎn)生的壓力。方案三,將一個空的礦泉水瓶子(瓶壁薄一點的更好)用熱水涮一下,然后蓋好瓶蓋,會發(fā)現(xiàn)瓶子慢慢地變癟了。打開瓶蓋后,瓶子又重新鼓了起來。方案四,將空的礦泉水瓶壁上扎一個小孔,裝滿水后將瓶蓋蓋緊,瓶中無水流出,如果將瓶蓋打開,水便從小孔中噴射而出。方案五,選取大小接近的兩根試管,小的恰好能放入大試管(小試管中放入一點帶顏色的物體,以便觀察),將大試管裝滿水,然后把小試管的大約五分之一壓入大試管中,再把兩管同時倒過來并松開小試管,會看到小試管不僅不下落,還會神秘地繼續(xù)往上升,直到大試管底部。
6 摩擦起電實驗改進
根據(jù)教材安排的摩擦起電實驗,用摩擦后的玻璃棒吸引輕小物體(細紙屑),由于天氣原因(潮濕)實驗常常不成功。我的改進意見是把紙燒成紙灰,然后用摩擦后的玻璃棒或橡膠棒去靠近紙灰,看它能否吸引紙灰,效果非常明顯。因為紙張燃燒后可使實驗演示處的空氣變得更加干燥,紙灰是比紙屑更輕的物體,更容易被摩擦后帶電的玻璃棒或橡膠棒吸引。當然在實驗之前用電吹風機把實驗器材吹干,效果將更好。
7 做功能否改變物體內(nèi)能的實驗改進
在研究做功能否改變物體內(nèi)能中的空氣壓縮引火儀,要在玻璃筒底部放一小撮干燥的棉絮(配套物理實驗中用浸過乙醚的棉花球)做實驗,該實驗制約性較大。淤是干燥受潮濕或下雨天的制約;于是受材料的制約,乙醚現(xiàn)在物理實驗室不存在;盂是一小撮棉絮,由于儀器的保養(yǎng),活塞的四周圍和玻璃筒內(nèi)壁都粘滯有油,一小撮棉絮很難到達玻璃筒底部,必須要用硬質(zhì)的材料才能送到筒底,且棉絮質(zhì)量較輕,容易丟失,為此我們用火柴頭代替棉絮,效果更好。這樣做的優(yōu)點:淤取材方便,火柴頭很容易找到。于用硬質(zhì)材料(火柴頭)代替軟質(zhì)材料(棉絮),減少不必要的步驟。盂火柴頭的燃點低于棉絮的燃點,實驗更容易成功。
終上所述,由此可見,教師在平時只要仔細、認真鉆研教材,依據(jù)新課改理念,演示實驗的改進之處、改進方法是很多很多的。這些改進對提高學生學習物理學科的興趣、動手操作實驗的興趣和能力是不言而與喻的。
參考文獻
1 安忠等主編.中學物理實驗與教學研究.第1 版.高等教育出版社出版,2002
2 中華人民共和國教育部制訂.物理課程標準.第1 版.北京師范大學出版社出版,2004.5
3 教育部基礎教育司組織.物理課程標準研制組編寫.物理課程標準解讀.第1 版.北京師范大學出版社出版,2004.5
4 郝貴有主編.做好初中物理實驗教學中的幾個環(huán)節(jié).科技資訊出版社出版,2006(2)