【摘要】物理是一门以实验和观察为主的科学,针对实验条件和设备缺乏的地区和学校,需要我们的任课教师因地制宜、就地取材对新课标所要求的必须的演示实验进行,但要求既不违背新课标要求又能实现课标要求的目的;因此在实验改进过程中应遵从科学性、简单性、直观性、趣味性和参与性,更有助于学生知识与技能的理解和掌握。
【关键词】物理演示实验的改进;科学性;简单性;直观性;趣味性;参与性
物理是一门以实验和观察为主的科学,而初中物理实验中教师的演示实验占据了大部分,所以做好演示实验对初中物理的教学有着决定性的作用。我们在平常的教学中总是想方设法地努力创设条件做好演示实验,但鉴于一些学校条件有限许多物理演示实验无法完成,这在我们农村初中表现得尤为突出。如何才能搞好物理演示实验的教学,真正做到让学生“从物理走向生活,从生活走向物理”,作为物理教学工作者应该在物理教学中做到因
陋就简、就地取材设计一些演示实验。在进行实验改进时,我觉得应注意以下几个方面的问题:
一、改进演示实验要注意实验的科学性
物理是一门科学,这就决定了对物理学的认识也必须遵从科学性这一原则,它是物理教学的基本立足点,对物理教师来说,在改进演示实验时,要重视其科学性。
如教学“沸点与液面上气压的关系”时,课本上的演示实验为:当烧瓶中的水已经沸腾后,用温度计测出沸水的温度,再停止加热,从烧瓶中抽出一些空气,将看到低于100℃的水也会沸腾,说明在气压减小时液体沸点降低。在教学实践中,教师们往往在此基础上对这一实验进行扩展,即继续加热使水沸腾,再往烧瓶中打气,原来正在沸腾的水立即停止沸腾,从而说明在气压增大时,液体沸点要升高。却不知,后一实验存在着模糊观念。若学生提出瓶中水停止沸腾是因为打进瓶的是“冷空气”,它从水中吸热,故水不沸腾了,这样就达不到预期效果。
我采用如下做法就可以排除其他因素干扰,确保改进实验的科学性,将两个同样的烧瓶甲、乙装入同温度等质量的水,固定在铁架台上,分别用酒精灯给两个烧瓶中的水加热,待两烧瓶中的水都沸腾后移去甲烧瓶的下的酒精灯(甲烧瓶中的水停止沸腾),把甲、乙两瓶口用橡皮管分别与两用气筒抽气孔和打气孔上,把甲瓶中的部分空气抽到乙瓶中,可以看到甲中的水剧烈沸腾,乙瓶中的水停止沸腾。这样就能让学生顺利地得出结论。
二、改进演示实验要重视其简单性
演示实验要求简单方便,仪器结构简单、操作简单和由演示现象导出结论时解说简单,改进后的演示仪器的结构简单,不仅便于课堂使用,观察明明显,更重要的是重点突出,易于抓住实验的关键点。研究沸点与气压的关系的实验,我对其做如下改进:实验器材用普通奶瓶一只,80―100℃的水(适量),打开奶瓶盖,向瓶内倒入半瓶80―100℃的水,盖好瓶盖,此时水不沸腾,瓶内水面气压等于外界的大气压强。把奶瓶倒过来,奶嘴小孔有水滴出,当停止滴水时,瓶内有大量气泡产生,水开始沸腾,此时瓶内水面气压和水柱产生的压强,所以水面气压小于外界的大气压。实验表明:气压减小,沸点降低,气压增大,沸点升高。改进后的实验器材及操作简单,随堂可做,节省时间。
三、改进后的演示实验可见度要大,直观性要强
演示实验应直观简单,要有一定的可见度,现象要明晰易见。如做水的沸腾实验时,为节省时间,向烧杯中加入的水不能太多,因此水的深度较浅,水沸腾前后产生的气泡在水中上升过程历时太短,来不及观察气泡在水中上升过程中体积的变化;为节省实验时间,有时要用热水瓶里的热水做实验,因热水已沸腾过一次,再次沸腾前后产生的气泡量较少,不利学生观察。为此改进该实验可如下方法做增大实验可见度,直观性:大试管代替烧杯,因试管的横截面积较大的烧杯的小得多,同样体积的水放于放于试管中较放于烧杯中要深得多,这样水沸腾前后产生的气泡在水中上升过程历时较长,水底与水面处压强差值较大,方便学生观察实验现象。可清楚地观察到沸腾前气泡在上升过程中体积逐渐变小;沸腾时产生的气泡在上升过程中体积逐渐变大的现象。若用热水瓶中的热水做实验,可提前向试管中加几片碎陶瓷片,保证沸腾前后能产生较多的气泡,利于学生观察。
四、要设法增强改进后的演示实验趣味性
实验的趣味性可以激发学生学习物理的兴趣;实验的直观性可以加深学生对物理概念和规律的记忆。我在《大气压》一节的教学中,大气压强这一概念,对初中学生来说是比较抽象的,教学中我安排了大小试管的实验,先把两个试管套在一起,倒置,小试管下落,学生分析是试管受重力导致的。后将大试管内灌满水,再将小试管底向下插入,然后提问:若手拿大试管倒置,小试管如何?绝大多数学生认为小试管会受重力而掉下。然后实验,学生惊奇的发现小试管不但没有掉下,反而在滴下水的同时,缓缓上升,感到疑惑不解,教师及时点拨:是什么使得试管缓缓上升的呢?是大气压。给学生以很深刻的体会。
五、改进演示实验要增强实验的参与性,以培养学生的能力
教师应在新课程的实施过程中,树立起促进学生自主发展的强烈意识和正确思路,为学生的自主性发展提供适宜的土壤和广阔的发展空间。改革传统的演示实验法,让学生参与演示实验,变被动为主动。教师做,学生看,这种传统的演示实验法学生比较被动,学生热情不高;而且很多实验由于器材小,学生根本看不清楚,不利于学生提高对实验现象的认识和理解。教师在课堂上有目的地安排一些实验让学生事先去完成,如流体实验(吹不开的纸片),验证压力的作用效果与受力面积的关系的实验(用两手指捏铅笔)等等,演示实验在教师的指导下让学生参与,不仅有显示学生实验技能的机会,又能得到科学方法的训练及能力的培养,加深理解和掌握物理概念和规律,同时可领略物理学的思想,培养科学的态度和科学方法。
责任编辑:王轶萌