淺談發揮實驗的教學功能

(南京育英第二外國語學校，江蘇 南京 210000)

物理學是一門以觀察和實驗為基礎的學科，實驗教學是物理教學的重要方面，課堂教學要根據初中生的認知特點，由具體形象的思維過渡到學生的抽象邏輯思維.實驗教學以真實、生動的特點，成為學生最樂于接受的教學形式.在實驗教學中教師帶著學生進行深層次、多角度思考,可以讓課堂充滿生機.

1 實驗過程的發揮

常規教學中，我們為了得到一個實驗結論或驗證規律，學生做了實驗或老師進行了演示，教學任務就算完成了，實際上很多實驗也可以舉一反三，發揮它的多種教學功能.

在“光在空氣中的直線傳播實驗”的教學中，常規教學方式是用激光筆發出一束激光，再用噴霧器沿著傳播方向噴出水霧，讓學生觀察，得出光在空氣中沿直線傳播的結論.通常情況下本實驗已經完成了，不會再進行繼續深入探究,其實本實驗還有不少值得發揮的地方.

圖1

發揮1：在傳播方向不噴水霧的環境下再觀察實驗現象，學生則看不到光的傳播路徑.此時，教師可借此實驗過程進行發揮，引導學生進行思考，不噴水霧時有沒有光傳播？為什么有了水霧就能觀察到光的傳播路徑呢？

圖2

學生討論原因，老師指導：小水滴對光線起了散射的作用，如果沒有散射的顆粒，我們從側面觀察時，由于沒有光射到我們的眼睛里，就看不到光的傳播路徑.按照這種思想，我們能不能用其他方法來顯示器出光的傳播路徑呢？學生討論，進一步思考，于是想到可以在光的傳播路徑上放一只充滿煙霧的飲料瓶(如圖2).

發揮2：在傳播路徑的下方，用酒精燈加熱，讓學生觀察現象，有什么新發現呢？學生看到白墻上的光斑在晃動，為什么會看到紅色光斑在晃動？加熱與不加熱對光的傳播路徑中的介質有什么影響？學生按照這樣的思路，能夠通過討論找出原因：酒精燈燃燒后，使光的傳播路徑中的部分空氣被加熱，作為傳播介質的空氣變得不均勻,光不再沿直線傳播，墻上光斑就會晃動.教師還可以繼續發揮:光在純凈的水中也是沿直線傳播的，那么我們看不到傳播路徑，可以用什么辦法觀察到傳播路徑？如果水中放入白糖，不攪拌，即糖水不均勻，用光來照射，光還會沿直線傳播嗎？通過以上實驗，學生不僅理解了光的直線傳播的條件，又經歷了設計、思考、討論、實踐的過程體驗，充分發揮了該實驗的教學功能.

2 實驗裝置的發揮

圖3

在教學過程中我們還可以利用實驗裝置進行多功能發揮.例如在晶體和非晶體熔化實驗中，海波晶體的熔化實驗裝置如圖3所示.使用該裝置加熱的方法稱為“水浴法”，最顯著的優點在于比用酒精燈直接加熱使試管內的物質更易受熱均勻.完成實驗后，可以繼續追問，利用這個實驗裝置還可以做什么實驗呢？

發揮1：如何用該裝置進行沸騰實驗？我們知道沸騰需要兩個條件：溫度達到沸點，繼續吸熱.按照沸騰條件，我們要想用這個裝置做沸騰實驗對液體會有什么樣的要求呢？是不是什么種類的液體都可以呢？選擇實驗室常用的幾種液體試一試，然后再想一想，你有什么新發現嗎？學生討論后再實驗，實驗成功后進行總結.這個裝置在試管內裝入酒精，燒杯內裝入水時，由于溫度能達到酒精的沸點，外面的液體的溫度比酒精沸點高，即酒精有吸熱的熱源，可以用該裝置做酒精的沸騰實驗.

發揮2：怎樣用該裝置探究比較不同液體的沸點？當燒杯內的液體沸騰后，觀察試管內的液體能否沸騰.若不沸騰，則其內的液體沸點一定不會比外面燒杯內液體的沸點低.但是，問題又來了，不比試管外的液體沸點低就意味著有兩種情況：比試管外的液體沸點高或者和試管外的液體沸點相等.也就是說我們沒有用這個實驗裝置比較出兩種液體的沸點關系.該怎么辦？學生進行激烈的討論，要想比較出兩種液體的沸點關系，我們可以互換燒杯和試管中的液體，加熱燒杯，使其中的液體沸騰，觀察試管內的液體是否沸騰，則可判斷出兩種液體的沸點高低.若試管內的液體不沸騰則說明兩者沸點相同，若試管內液體沸騰，則說明互換后試管內液體沸點低.

3 實驗原理的發揮

一個實驗的原理是一定的，在實驗原理的基礎上進行教學功能的多方向研究，不僅有利于學生對基礎實驗的理解與把握，更有利于學生的思維開拓與創新.

伏安法測電阻的實驗原理為歐姆定律，教學中學生容易理解用電壓表測出導體兩端電壓，然后用電流表測出通過這個導體的電流，用電壓除以電流得出電阻的大小.在學生進行學生實驗時，要求他們自行設計表格，進行多次實驗，得出三次電阻求平均值以減小實驗的誤差.完成這個實驗后，我們可以借這個實驗繼續提出問題，讓學生根據實驗原理進一步設計實驗.

圖4

圖5

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實際上,初中物理中還有很多實驗值得我們去發揮，通過對實驗過程、實驗裝置和實驗原理的發揮,可以培養學生思維的深刻性、廣闊性和獨特性等品質,促進學生進行深度學習,有效提高課堂教學的效率.