发布时间:2023-09-21 17:32:29
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中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1002-7661(2013)14-101-01
物理实验就是激发学生学习物理积极性的重要手段。在初中物理教学中,理论知识很重要,但实验教学也是不可忽视的。初中学生的思维在小学与高一级学习的过渡阶段徘徊,他们趋于理性的思考问题,同时又存留小学生爱玩的天性;实验教学不但可以满足他们的好奇心,激发他们的学习兴趣,同时也给他们的思维提出一个挑战。所以在初中物理教学中,实验教学很重要。
一、实验可以激发学生的学习兴趣
物理实验能更好地激发学生学习物理的兴趣;物理实验就是激发学生学习物理积极性的重要手段。教育心理学研究表明:学生一旦对某一事物激起兴趣,必然产生探究反响,此时兴趣则转化为情感。情感是心灵的窗口,它激发学生认识的形成和发展,是思想物化的重要条件。在物理教学课堂上,教师可以演示实验来提高学生学习物理的兴趣,初中学生对日常生活中存在的物理现象有很丰富的感性认识和主观理解的片面性,初中学生年龄阶段决定了他们活泼好动、对新知识充满好奇的特点,如果我们每一节课都能给学生做一个实验,再加上幻灯机等电化教学手段,那么学生就会感到新鲜、好奇,就会喜欢上物理课。而且演示实验还可以帮助学生理解物理知识、渗透学科思想,培养良好的学习习惯。教师演示过后,可以让学生自己动手实验可以,这就更加的激发了学生的学习兴趣。例如,在学习“惯性”时,通过演示,用力击打一摞棋子中最下面的一个,让学生留意观察棋子会怎样运动?教学时,先引出问题,棋子会怎样运动?接着提示学生留意集中精神观察,紧接着把整个实验演示一遍或两遍,最后,让学生自己说出所看到的现象(其它棋子保持停止状态),并进行初步的总结。教师也可以通过实例来向学生说明物体表现出惯性的现象。例如,行驶中的汽车刹车时,乘客身体的上部分保持原来的运动状态,而脚已随着车停止运动,因此身体会前倾。同样的道理,当汽车忽然开动时,乘客会向后仰。以上实验教学设计能激发学生学习爱好,提高教学效果,能起到较好的作用。
二、实验可以锻炼学生的动手能力
从本质上讲,实验能力是一种综合技能,它可以锻炼学生多方面的能力。加强实验教学,不仅可以提高教学效果,而且有助于培养学生的创造性学习能力,提高学生的实验素质,还可以锻炼学习的实践动手能力。一、物理学科中许多重要的定律、概念、公式都是通过实验推理出来的,具有很强的客观性,只有学生自己能动手操作实验才能对这些公式定律理解得更加的透彻。我们的教育对象学生的普遍突出缺点是动手实验能力和创新设计能力较差,所以必须要加强实验教学,为学生提供更多的动手机会,要鼓励学生大胆去操作实验,在实践中学会基本仪器的操作和使用,从而提高学生的实验动手能力。
三、实验可以让学生的观察、思维得到锻炼
我们知道物理概念抽象,物理现象复杂,要从复杂的物理现象中抽象出物理本质更困难。但是如果能掌握一些正确的思维方法和观察方法,就可以使物理概念化难为易。观察和实验是物理教学基础。因此,加强实验教学,为学生提供物理情景,使学生有了观察的直观、形象的对象,可以看到研究对象从出现、发展到消失的变化全过程,或测出反应的有关数据,或在对比性实验中通过观察发现影响因素的因素,从而为对问题的进一步研究提供依据,并在这一过程中使学生观察能力做到提高。
例如,在探究浮力的大小等于什么时,第一步,先向学生介绍实验的器材,然后组织学生设计实验来操作实验。操作时,留意观察,塑料块在空中和放入溢水杯中,弹簧的读数变化,并记录弹簧测力计的读数,同时,要用小桶收集塑料块所排开的液体(水),并用弹簧测力计测出被塑料块排开的液体(水)所受到的重力,做好记录。第二步,引导学生对比空气中的和放入溢水板中两次测力计的读数有什么变化?(变小了)分析发生了这种变化的原因(塑料块受到水向上的托力,即受到浮力)。接着,受到的浮力跟被塑料块排开的水存在什么关系?并把测力计读数差量与被排开的水所浮到的重力进行比较,最后,推理出阿基米德原理,不仅深化了实验在解决问题的重要性,同时也使学生的逻辑推理思维能力得到提升。
一、 测量型实验
这种实验主要是掌握各种基本仪器的基本使用方法,这些基本仪器主要包括刻度尺、量筒和量杯、天平、温度计、弹簧秤、电流表、电压表等仪器。但这些仪器的特点都有大致的相同点和一些不同点。比如:都有量程和分度值,刻度尺一般准确到mm或cm,天平准确到0.1g或0.2g;量筒准确到1ml或2ml或5ml;常用温度计准确到1℃;体温计准确到0.1℃。可根据实际需要选用最小刻度不同的同类仪器。在今年中考中这些也是常见的,例如:北京市2012年中考物理第24题天平的使用,25题温度计的使用,26题刻度尺的使用等等。
同时,这些基本仪器使用也要注意,例如:所有的基本仪器的使用前都要先看量程和分度值,读数时的准确程度就与本文由收集整理分度值有关。但也有一些不同,例如:刻度尺要零刻度线,天平、弹簧秤、电流表、电压表等要调零,读数时包括准确值、估计值和测量单位等等。
在初中阶段测量型实验除了上面的单独测量外,还有一些如密度的测量,速度测量及电阻测量等等,这些测量也有一个共同点就是都要多次测量求平均值以减小误差。以上这些就是测量型实验要注意的问题。另外测量型实验又分直接测量型与间接测量型两种。
1、直接测量型实验是指利用有关基本仪器直接测出欲测物理量的实验。如用刻度尺测长度(宽度、厚度),用量筒测体积,用天平测质量,用测力计测力,用温度计测温度,用电流表测电流,用电压表测电压等。
2、间接测量型实验是指先测出有关物理量,再由物理公式(或原理)计算得到欲测物理量的实验。如测密度时先测出质量m和体积v,再由p=mv 得到密度p ;又如测出小灯泡的电压u和电流i,则由r=ui可得小灯泡的电阻r,或由 可得小灯泡的实际电功率p(伏安法)等。例如2012苏州中考物理试卷第30题:按图示的电路图做“测量小电灯的功率”的实验.所用器材有:标有“3.8v”字样的待测小电灯、电压恒为6v 的电源、标有“20ω 1a”的滑动变阻器、电流表(量程为0~0.6a、0~3a)、电压表(量程为0~3v、0~15v)、开关及导线若干。
(1)某学生在实验时,把电流表与电压表的位置交换连接了,闭合开关后会造成____________.(填选项前的字母)
a.电流表烧坏 b.电压表烧坏
c.小电灯烧坏 d.小电灯不亮
(2)另一学生按图连接电路后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片移到最左端时,灯不亮,电压表有较大的示数.经检查,导线连接完好,则电路故障是:____________.排除该故障换用新元件后,闭合开关时,观察到灯闪亮一下后立即熄
灭,该学生在操作过程中的不当之处是:____________.
(3)小明同学按电路图正确连接电路后,闭合开关,从大到小调节滑动变阻器的阻值,并将正确操作下的电压表和电流表的示数填入下表.
①通过上表数据,可算得小电灯的额定功率为____________w,还可得出关于灯丝电阻的结论是:____________;
②当小电灯正常工作时,连入电路的滑动变阻器的阻值为____________ω.
③将两个这样的相同规格的小电灯串联后直接接在6v 电源的两端,两灯消耗的总功率为____________w.
(4)若电压表的0~15v 量程已损坏,只能使用0~3v 量程,其它器材不变,如何测出小电灯的额定功率?
二、验证型实验
验证型实验的特点是通过实验,测出(直接测出或间接测出)需要验证的某条物理规律(或原理)中各物理量的数值,然后找出这些数值之间的关系,从而验证某条物理规律。例如:杠杆的平衡条件、同种物质的质量与体积的关系、阿基米德原理串并联电路电流规律光等等。这些实验都要多次实验,但目的不是减小误差而是为了避免偶然性。
三、探究型实验
探究型实验的特点是通过实验,测出(直接测出或间接测出)需要探究的某条物理规律(或原理)中有关物理量的数值,然后从这些数值之间去寻找关系,从而找出某条物理规律。
例如江苏2012物理中考第29题:在探究影响滑动摩擦力大小的因素的实验中,某学生通过增减放在木块上的砝码重来改变木块对水平面的压力,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,使它在粗糙程度不同的水平面上做匀速直线运动(此时弹簧测力计的示数等于木块所受滑动摩擦力的大小),该学生进行了三组实验,并记录有关数据如表一、表二、表三所示.
1 利用趣味实验,激发学生求知欲
兴趣是最好的老师。山区的初中学生由于接触面不广,对新生事物的认识普遍不够,因此更容易对生动形象的物理实验怀有好奇心和神秘感,合适的实验不仅能帮助山区学生理解和掌握知识,而且更能激起学生学习物理的兴趣,启迪其定向探究的思维。
在实验中,利用趣味实验导入新课是一种相当普通的实验导入方法。如果教师善于利用学生意想不到的奇特现象,就能创设出良好的课堂实验情景,很好地集中学生的注意力,引发学生积极思考,形成学生强烈的求知欲。例如:在讲流体压强与流速的关系时,我在倒置的漏斗里放一个乒乓球,然后提问:从漏斗口向下用力吹气,并将手指移开,乒乓球会下落吗?实验结果(乒乓球不会掉下来)让学生们惊讶不已,一下子就吸引了学生们的注意力。这究竟是什么原因?在学生兴趣被激发的情况下引入新课教学,向学生解释:气体压强与流速有关,在气体和液体中流速越大的位置压强越小。当用口从漏斗口向下用力吹气时,乒乓球上方的气体流速比下方的大,乒乓球下方气体压强较小,于是,乒乓球被气压差托起来了。为了加深印象,我又让学生自己动手验证这一结论:用手握着两张纸,让纸自由下垂,在两张纸的中间向下吹气,将会观察到两张纸反而向中间靠拢。我进一步举一些应用实例,如:铁路站台上的人必须站在安全线外的位置上候车等。学生既惊奇又信服,一下子理解并接受了这一抽象的物理知识。
通过生动的实验情景,提出问题,使教学内容具有新奇性,从而使学生产生好奇心和求知欲,这不仅可以极大地激发学生的探索热情,而且还有利于培养学生解决问题的能力。
2 多提供实验机会,培养学生的实验技能
初中物理实验是学生通过观察实验现象、分析和解决实验中的问题来领会物理知识的重要途径,也是培养学生实验技能的基本途径。因此,我充分利用学校现有的实验设备,尽可能多地把物理现象通过多种实验方式进行演示实验或学生分组实验,以帮助学生发展实验技能,促进学生对物理知识的理解、领会和掌握。在演示实验中,采用教师在课堂上演示,或在课堂上师生共同配合演示,或老师指导学生上台演示等形式,充分体现教学中的师生互动、合作学习,最终达到教学目标。如演示模拟马德堡半球实验时,让学生上台拉马德堡半球以证实大气压存在且数值惊人;演示摩擦起电现象时,让学生上台演示丝绸跟玻璃棒摩擦,以证实被丝绸摩擦过的玻璃棒带有电荷。
由于我县地处山区,条件所限,实验室器材不够齐备,特别是实施新课标后,增加了许多实验内容,实验器材更是缺乏,以致很多实验无法进行,在这种情况下,为了保证教学效果,我总是想方设法解决这一困难,如自制演示实验器材或鼓励学生动手自制分组实验器材。例如:在探究“浮力的大小等于什么”,并得出阿基米德原理的实验时,学校实验室不具备整套器材,只能提供老师演示所用器材,学生分组实验无法进行。特别是溢水杯,若用烧杯代替,当水溢出时,水会沿杯壁流失一部分,造成实验误差大,得不出正确的结论。为了让学生多动手,并通过自己动手实验得出正确结论,理解阿基米德原理,该怎么办呢?我冥思苦想,终于想出一个妙招:取来一次性塑料茶杯大小各一只、内径较大的吸管一根、适量水、小石块、细线、弹簧秤。把吸管斜切一小段,在大塑料杯口下用点燃的香烫一个小孔(其它方法烫也可,大小刚好能让吸管插入即可,这样水不会沿杯壁流出而增大实验误差),把吸管斜插在小孔上,小杯用细线系住做成一个小桶,用来承接“溢水杯”溢出的水。石块用细线系住,实验器材就齐备了,然后指导学生完成探究过程。此实验器材取自生活常用品,取材容易,造价便宜,制作又简单,解决了器材不齐备的难题。又如在完成探究“平面镜成像的特点”实验时,课文中要求将平面镜(用一块玻璃板代替)竖立在桌面上,实验室没有器材能让平面镜固定竖立在桌面上,实验时若让学生扶住平面镜,容易使镜面晃动,甚至与桌面不垂直,造成实验失败或误差增大。因此,我指导学生在平面镜一侧贴上一条双面胶纸,实验时用一块三角板直角边与平面镜贴在一起,另一直角边紧贴桌面,使平面镜竖立在桌面上,实验就能按要求顺利进行了。这些做法获得了领导和同行的高度评价。
通过这些活动,学生不单享受了器材制作的乐趣,还认真完成了相关的探究内容,得出了正确的结论,对物理知识的理解更加透彻、深刻,从而培养了学生的实验技能和严谨的治学态度,大大激发了学生对物理知识的学习兴趣,培养了学生的创造精神。
在物理教学中实验教学有着不可缺少的替代作用,作为实验教学中的演示实验是教师在课堂上结合教学内容做的演示给学生看的实验,是用来启发学生思维、调动学生积极性、建立物理概念、揭示物理规律、解决疑难问题、培养以实验为基础的思想方法和科学修养的一种重要方式,是培养学生操作技能的标准示范。那么,进行演示实验教学时应注意什么呢? 本人在实验教学中,结合学科特点、学生特点,在演示教学注意并做了以下一些探索与尝试。
五忌。
一忌:随心所欲,操作不合格规范。演示实验是学生实验的样子,老师的操作态度及操作方法对学生的影响是很大的。如在连接电路时,导线横一根,竖一根,把电路接通了事,杂乱无章,操作忙乱无序,讲台上零乱混杂等等,对培养学生严肃认真的操作态度及科学的实验方法都是不利的。二忌:准备不充分实验效果差。演示实验前不做充分准备,如:对仪器缺乏检查,不进行试做随便应付了事,至使上课时不是仪器装置有问题就是仪器规格不符合要求,要么就是演示现象出不来或出来了但极不明显,于是老师手忙脚乱,满头大汗,语言缺乏伦次,学生则垂头丧气索然无味。三忌:只管自己做实验,忘了施教的对象---学生。演示实验不同于一般科学事业的最大特点是做给学生看的,而不是为了其它。因此老师不能仅专心于实验操作而忽视学生情绪和观察效果,造成这种现象的一般有两种情况:一是老师不给学生的观察提供便利,有的教师为了便于操作将整个实验装置朝着自己,学生只能看到背面或侧面还有的教师操作时站在学生和装置之间,挡住了学生的视线。二是对学生的观察不进行具体的指导,听其自然,看到多少算多少,因此学生对演示实验往往缺乏明确的观察目的,有不少学生由于不得要领及缺少及时点拨看到的就是一幅杂乱纷纭的图像。这种演示实验就是做得“再好”,学生也得不到什麽收获。四忌:实验不作分析,做毕草草了事:演示实验完成后,老师一边收拾讲台上的仪器,一边自己或让学生复述看过的实验现象,然后“言归正传”,又“照本宣讲“,这种传统的教学方法,虽然也要求学生观察物理实验,但它的目的仅在于帮助理解表面知识,只是让学生记忆实验事实,让学生跟着老师的问题转。五忌:以讲代做,黑板上讲“实验”。当前有些学校由于条件限制,仪器缺乏,同时有的教师怕准备实验花时间太多及其它种种原因,于是来个干脆不做,进行以讲代做,在黑板上讲“实验”。使具体、生动的物理现象变成了空洞、枯燥无味的东西,让学生的学习兴趣荡然无存。
【中国分类号】G633.7
近十多年来,由于受到升学考试的压力,不少教师只是单纯的重视理论知识的教学,并不十分重视物理实验教学。但是,物理学它是以实验为基础的,它是一门研究物质的基本运动规律和物质基本结构的学科,并通过数学计算和逻辑推理,有效地将物理现象本质规律表述出来。作为一名物理教师,不但要尽职尽责的教授学生理论知识,更应正确的演示和指导学生学习物理实验,使学生能更好的学习初中物理。由于实验操作考查已作为中考的必考内容,教师教好学生的物理实验具有十分重要的现实意义。
一、在物理实验教学中扮演好教师角色
在物理实验教学中,和以往的教学方式不同,教师的教学方式不再是单纯的以口头式、黑板式的实验教学,应从以往的教师匠转变为研究者、探索者、合作者、服务者。由于物理实验是一个综合的学习过程,是以充分调动学生的各种感官为前提的,在每个实验开始前,教师应该做好备案,实验前准备,将实验所用器材,所需实验原理图,实验步骤,实验中所注意的事项,及实验分析,及实验数据处理等,并提前亲自动手预做实验,在讲授知识的做到得心应手。
二、在物理实验教学中培养学生自主能动性
物理实验对学生来说,具有一定的新颖性和趣味性,具有较强的启发性,在实验过程中,教师应诱导学生进行认真观察实验现象、实验操作的同时,积极去思考和反思实验过程及结论。由于初中学生实验中有一大部分是测量性和验证性的实验,为了防止学生在实验中会懒于思考或不求甚解,满足于简单机械操作的倾向,需要教师在增强实验过程的启发方面动脑筋。由于初中学生刚开始学习物理,动手做实验太少,实验素质低,根据这一特点,教师应从头到尾全程指导。如在观察“摩擦起电”规象时,在实验前做好充分准备。教师应备好必要的实验器材,让学生大胆的尝试,亲自动手去感应,比如学习“摩擦起电”这一章节时,让学生每人人手一根塑料棒、玻璃棒、碎纸屑、丝绸、毛皮等,实验必备物品,根据老师相应的提示做到例如:①丝绸摩擦过的塑料棒,接近对碎纸屑时会有什么现象?②丝绸摩擦过的两块塑料棒,在相互接近时,又有什么现象?③把用丝绸和毛皮分别摩擦过的两块塑料棒相互接近时?它们之间会产生什么现象??加入把塑料棒换成玻璃棒时,所产生的现象是否一致,通过观察实验,鼓励学生大胆的说出自己所做实验的产生的现象,思考形成这一现象的具体原因,实验的目的是为了让学生对摩擦起电有一定的认识,学生通过自己的观察得出“摩擦过的物体带电及同种电荷相斥,异种电荷相吸的结论。
通过此实验的教学,学生不再是单纯的死背理论,而是通过实验将所学的理论知识动手做了出来,使枯燥的知识变得更加的具有趣味性。学生乐于亲自动手去做实验,而不是单纯的看老师演示避免了学生上课不集中的弊端,对学生而言,理解知识的能力有一定的提高。
三、强化实验教学探索性,培养学生想象力
由于学校的物理实验器材有限,不能满足教材中的实验要求,作为一名物理教师,在遇到新颖的物理问题时,不应着急说出答案,应该让学生发挥自己想象力,找出解决问题的最可靠的方法,如在学习如学习测量单个硬币厚度几周长,及不规则的物体(小石子、笔帽)的体积等。让全班同学分组讨论,看哪个小组的方法最简便,既能准确的根据现有的实验器材得出答案,准确简便。如测量硬币厚度及周长是学生不难想到累加法,测量法,和借助其他外物求解法等。