初中物理實驗的設計和改進

喬 陽

摘 要:在物理實驗教學中,有不少實驗的現(xiàn)象不明顯,如果我們能在實驗中進行不斷地改進,必要時進行自我設計一些小實驗會給實驗教學帶來意想不到的結果。

關鍵詞:物理教學 實驗操作 設計改進

物理學是以實驗為基礎的一門自然科學,初中物理課堂必須是以實驗為主,如何運用實驗提高課堂教學的效果是所有物理教師的一貫追求。在教學中能設計一個簡單明了,易于讓學生接受的小實驗,或者能對現(xiàn)有的實驗進行改進,會產(chǎn)生意想不到的教學效果。筆者在日常教學中發(fā)現(xiàn)和總結了一些設計與改進同大家共勉。

在學習聲現(xiàn)象時,我對教材上的兩個小實驗加以改進。一是音叉的演示:首先我讓學生觸摸不發(fā)聲的音叉,然后再讓學生觸摸正在發(fā)聲的音叉,說說感覺,這種方法增強了學生對實驗的可信度。將盛水的透明玻璃水槽放在投影儀上然后將發(fā)聲的音叉放入水中,激起水波,借助于投影儀將實驗現(xiàn)象放大,這可以提高實驗的可見度。一手持把柄將音叉叉股平懸空中,另一手用棒錘敲打音叉,然后將一枚棋子放在發(fā)聲的音叉的叉股上,觀察現(xiàn)象,棋子在音叉上蹦蹦跳跳,學生對此現(xiàn)象具有濃厚的興趣。二是對聲音傳播實驗的改進。在教材上是將正在發(fā)聲手機懸掛在廣口瓶內(nèi),再把瓶中的空氣抽出,聲音有何變化?而我們大多數(shù)學校不具備抽氣機,這個實驗只能講不能做,我找來一個大的注射器、小電子表、細線,用細線穿入注射器針頭插孔,拔下活塞,系上電子表,并使電子表上的鬧鈴發(fā)聲,然后將小電子表裝入針管內(nèi),插入活塞并將其壓到底部排出里面的空氣。用橡皮帽堵住針頭插孔,向下拉活塞,使小電子表懸于空中,這一過程中,聲音將逐漸減小。拔掉橡皮帽,讓空氣進入活塞,會重新聽到鈴聲。這樣改進后實驗器材簡單易操作,現(xiàn)象明顯。

平面鏡成像是八年級學生學習的一個難點。在講解這部分內(nèi)容時我有意設計了這樣兩個小實驗。在引課時我就用平面鏡成一個點燃蠟燭的像,在像的位置放一燒杯,學生會看到燭焰在燒杯中,然后我慢慢將水倒入到燒杯中,學生會驚奇地發(fā)現(xiàn)杯中的燭焰并沒有息滅,真是水火不相容,這樣就激發(fā)了學生對這部分內(nèi)容的探求的欲望。平面鏡成像特點學生在學習之后都能說得出來,但真正地把握還要加強訓練,在課堂上我讓學生與我一起做游戲,找來一個大木框,請一個學生拿著,再找一個學生與我面對面分別站在木框的兩側,我做一個動作,學生學著我的動作做,下面的學生會發(fā)現(xiàn)學生與我的動作是否一樣,當出現(xiàn)不一樣時學生就會覺得好笑,激起了學生的興趣,更為重要的是學生通過小游戲加深了對平面鏡成像特點的認識。

熱學中的一些實驗的效果是很不穩(wěn)定的,但如果做適當?shù)奶幚硎菚泻芎玫男Ч?。水的沸騰實驗,用時較多,且要觀察的現(xiàn)象不明顯,學生做完實驗后教師問學生在實驗中你發(fā)現(xiàn)了什么?雖然學生會講出很多現(xiàn)象,但卻只能描述從水面上看到的現(xiàn)象,而水的內(nèi)部又如何呢?學生們回答不出來。而事實上這個實驗的關鍵是控制好實驗時間,不少教師認為這個實驗沒有技術性難度,只要按照教材的裝置進行即可,結果往往難以得出正確的結論,我們的老師只好用水不純凈、氣壓不標準、溫度計讀數(shù)有誤差等理由來搪塞學生。我在實驗中采取以下一些措施:水的量不要大,最好用溫度較高的熱水,并在燒杯上加一個蓋子,而加熱時不用一般的酒精燈,用自己制作的酒精燈(比一般的酒精燈多兩個燈芯)給水加熱,結果,要聽的聲音,要看的氣泡,要讀的溫度都符合實驗的要求。

在學習升華與凝華演示時每次無法回收碘,并且實驗時效果不明顯。我對該實驗進行改進,在這兩個方面都收到了很好的效果。將一根細玻璃管在酒精燈外焰上均勻加熱。因為玻璃是非晶體,沒有一定的熔點,在熔化狀態(tài)下,使玻璃管的一端封閉,然后從玻璃管的另一端開口處裝入少量的碘粒,再用同樣的方法使開口端封閉,就做成了碘的升華與凝華演示器。將該裝置斜豎起來,用酒精燈在下端加熱。碘受熱升華成碘蒸氣。碘蒸氣上升后向玻璃管上方移動,遇到較冷的玻璃管,在管壁上又凝華成黑色的碘,可同時看到升華與凝華現(xiàn)象。將上方調(diào)過頭來加熱,同樣看到碘的升華與凝華現(xiàn)象。效果明顯,可長期使用,節(jié)約碘的消耗,不需要其他器材。

在探究壓力作用效果實驗中,我們感到實驗時效果不好影響了學生的求知熱情。原實驗存在缺點:壓力小桌的桌腿底面積過大,所用的沙子密度大,不夠松軟且流動,壓力小桌的桌腿在沙子中陷入的深度不夠,實驗效果不好。我是這樣改進的:將原來的小桌的桌腿用一般的鐵釘取代,用厚度為3~5厘米的較松軟的海綿取代沙子。經(jīng)過這樣的改進小桌在海綿上壓下去的深度清晰可見,效果比原來的好。

我們只要在教學中不斷地探索、試驗、總結與歸納就能改進一些實驗,提高實驗效果,使物理教學日臻完善。

作者單位:江蘇省興化市獲垛初級中學