趙呈喜
摘 要:物理實驗是物理教學的重要組成部分,是引導學生進行自主學習的最佳切入口。隨著新課程改革的不斷推進,物理實驗教學也有了相應的改進和創新。從實際出發,對現行初中物理教材部分實驗進行了改進,主要涉及3個實驗:測量紙錐下落的速度實驗,體驗大氣壓強的存在實驗,決定聲音高低的因素實驗。所用器材都是最常見的,可操作性極強,效果相當不錯。
關鍵詞:實驗教學;不足;改進;效果
物理學是以實驗為基礎的科學。物理實驗是進行物理知識教學的主要手段,是學生獲取知識與應用知識過程中的一個有機組成部分,對培養學生的觀察和實驗技能、培養實事求是的科學態度、引起學習興趣具有不可替代的重要作用。可以說,物理課堂教學的成敗,很大程度上取決于實驗的成敗。
各種類型的物理實驗,具體形象地展示了物理知識的形成和發展過程,為學生的學習提供了豐富的感性材料,強化了學生的感知并糾正了在感知中形成的錯覺,從而達到豐富感性材料的儲存及發展智力、培養能力的目的。
任何事物都在發展,都需要不斷地完善,現行初中物理教材也是如此。本文從實際出發,對現行初中物理教材部分實驗進行了改進,現列舉如下:
一、測量紙錐下落的速度實驗改進方案
1.實驗原型及不足之處
蘇科版課本第110頁活動5.5“測量紙錐下落的速度”實驗在正常情況下選的器材是刻度尺、秒表、紙錐,但是采用這些實驗器材總是發現紙錐在下落的過程中忽左忽右的飄,下落的路線不是直的,容易碰到課桌或其他物體而改變路線。
2.實驗創新或改進方法
方法1:取一根1.4米長、很細且光滑的鐵絲穿過紙錐,然后把鐵絲固定成直線,這樣一來紙錐的下落路徑就是直線,且時間也很好測量。方法2:取一根1.4米長并且內徑3厘米左右的直管和一個大小合適的鋼珠來完成這個實驗,實驗時讓直管傾斜到合適的角度,以控制小球的下落速度,保證測量時間準確。
3.實驗效果及說明
以上兩種方法各實驗器材制作方便、成本低廉、操作簡單,學生感興趣。在教學中得到了進一步的檢驗,各位同行一致反應較好,具有較大的推廣使用價值。
二、體驗大氣壓強的存在實驗改進方案
1.實驗原型及不足之處
蘇科版課本第85頁活動10.6“體驗大氣壓強的存在”實驗在操作過程中存在以下不足:(1)易拉罐加熱以后不便于拿取,燙手;(2)罐口密封時,操作不方便,不易把罐口完全密封,而且密封時易碰到罐體被燙傷,特別是學生親自動手時更具有危險性;(3)易拉罐放在鐵架臺上,在冷卻過程中,由于變形扭曲,易從鐵架臺上翻倒掉下,影響實驗的觀察,甚至會使水從罐中灑出影響實驗。
2.實驗創新或改進方法
取一個在生活中常用的、材質較薄的、盛礦泉水用的瓶子,然后向礦泉水瓶中注入少量的高溫熱水,擰緊瓶蓋,然后上下搖晃多次,使瓶身受熱均勻,打開瓶蓋,迅速把熱水從瓶中倒出,并立即再擰上瓶蓋,直至擰緊,然后在瓶身外側澆一些冷水,把礦泉水瓶放在桌面上,等待兩分鐘,會發現瓶身慢慢變癟,學生自然能想到瓶身是被外側的空氣壓癟的,感受到大氣壓的存在。
3.實驗效果及說明
此方案選材較少,簡單易行,便于學生操作,而且主要是實驗的安全性較高,瓶口的密封性很好,只要擰緊瓶蓋,無論怎樣放置,都不會因漏氣影響實驗,實驗現象非常明顯,在實際的教學過程中得到了同行的一致好評,推廣價值極高。
此外,本活動中的覆杯實驗如果選常規的玻璃杯,硬紙片和杯口密封不好,水容易掉下來。而我在做此實驗的時候選取的是酸奶瓶子,效果非常好,從來沒有出現過水掉下來的情況,并且瓶口朝向多個方向皆可,同事紛紛稱贊,效果很好。
三、決定聲音高低的因素實驗改進方案
1.實驗原型及不足之處
蘇科版課本第13頁活動1.4“探究決定聲音高低的因素”實驗在操作過程中存在以下不足:尺子振動的快慢學生不易區分,特別是尺子伸出桌面長度較短時,根本看不出尺子的振動,學生總以為尺子振動得很慢,容易得出錯誤的結論。
2.實驗創新或改進方法
我在做此實驗的時候改用兒童用的小自行車。將自行車放在講臺上,請一位學生幫忙固定自行車,使后輪懸空,用手轉動腳踏使后輪轉動,再用一個硬卡片靠上后輪輪胎,即可發出聲音。然后逐漸改變轉速,硬紙片發出聲音的音調隨之改變。自然可以得到音調與頻率的關系。
3.實驗效果及說明
此方案取材是學生最常見的兒童自行車,非常方便。與原實驗比,可重復性好,取材簡單,形象直觀,更主要的是轉速的改變由于腳踏的轉動可直觀地觀察到,而且其轉速容易改變,受人控制,操作方便,更好地體現了從生活到物理的課改精神。同行都說這真是一個好辦法。
20世紀70年代我國著名物理教育家、蘇州大學教授朱正元先生就當時的辦學條件提出了“壇壇罐罐當儀器,拼拼湊湊做實驗”的教育思想,指導廣大教師想方設法把物理實驗做起來,讓學生動起來。當前的教材體系和新課程改革更要求我們注重實驗教學,創造性地改進實驗教學,從而為學生的終身發展打下基礎。
編輯 王夢玉