馬莉
摘 要:《義務教育物理課程標準》提出“從生活走向物理,從物理走向社會”,說明物理教學要貼近生活,從生活實踐中提升物理學科素養。這樣更符合初中學生的心理認知特點,尤其物理實驗可以從生活觀察中來完成,自制一些小實驗,更能提高初中物理實驗教學效果。
關鍵詞:初中物理;自制小實驗;提高教學效果
初中生由于年齡的特點,對外界事物非常好奇,而物理學科就是對未來世界進行探索的一門學科,其中的實驗更是建構物理概念,揭示物理規律不可或缺的部分。同時通過物理實驗還能培養學生的觀察力和思辨能力。對于初中物理教學來說,成功的實驗更能調動學生學習物理的積極性,但是由于條件限制,有時候實驗室的器具并不完備,不能完成一些實驗,這個時候老師可結合日常生活的積累,自制一些小實驗來提高物理實驗教學的效果。
一、自制探究水沸騰規律的實驗
1.實驗背景
在傳統的實驗方案中,由于用水量少并且讓水燒至沸騰時間較長,水的深度也不夠,因而對氣泡變化的現象不易觀察,這樣就導致沸騰現象不明顯,并且實驗中停止加熱后,鐵架臺和石棉網還保持著120攝氏度的高溫,會造成水繼續沸騰的結果。可見,傳統實驗中存在著許多問題,為了改變這一實驗不足,老師可選擇生活中的物品來完成這一實驗過程。
2.器材使用
選取生活中隨處可用到的養生壺和電加熱器。
3.實驗效果分析
使用養生壺是因為容器較大,盛水較多,在進行實驗時非常有利于對氣泡現象進行觀察,而且對養生壺進行加熱的過程中,一般可用7分鐘左右時間可將1000毫升的水加熱至沸騰狀態,當金屬絲斷電之后,降溫的過程非常快,溫度降低很明顯,這樣在觀察實驗時,學生對水沸騰的規律掌握更為準確。
這一個實驗中,老師改進了傳統實驗中的不足,很好地解決了實驗現象不明和石棉網加熱停止后對實驗現象的干擾問題,從而使學生能夠很好地進行水沸騰規律的探究,提高了實驗教學的效果。
二、自制電學觀察避雷針原理實驗
1.實驗器材準備
需要準備平行板電容器、球形導體、鐵釘、感應起電機這四樣材料。
2.實驗現象觀察
實驗過程,第一種不放鐵釘時的現象:球形導體和它上面的平行板之間有電火花產生,這即是產生閃電;第二種放上鐵釘時的現象:球形導體和它上面的平行板之間沒有電火花產生,這即是不產生閃電。
3.實驗現象解釋
實驗過程中的鐵釘相當于生活現象中的避雷針,起到一個尖端放電的作用,實驗中是將球形導體所帶的電荷不斷釋放掉,讓電荷沒有積累到擊穿空氣從而產生閃電的程度,實驗過程中的上金屬板可看作帶電的云層,下金屬板可看作是大地,球形導體即是地面的建筑物。
4.實驗注意問題
一是實驗器材感應起電機、平行板電容器和球形導體的表面一定要保持清潔;二是平行板電容器和球形導體之間的距離以1~2厘米為宜,而鐵釘和球形導體之間的距離盡量要遠一些;三是實驗中若起電機不起電時,可用帶電的橡膠棒靠近轉盤搖動,當起電之后要拿走橡膠棒。
這是一個電學實驗,在初中物理教學中,避雷針的原理學生理解起來有難度,而且課本上也沒有相應的演示實驗,所以在教學中老師可自制這一套實驗,用以實驗教學,讓學生看到尖端放電的現象,配合老師的講解,學生應該很好地理解了避雷針原理。
三、自制小孔成像原理實驗
1.實驗背景
在初中物理教學中,小孔成像的講解都是注重原理的解釋,這個原理比較抽象,作為初中生理解起來難較大,所以,在進行物理教學時還是應該用實驗的方式去展示,讓學生通過對實驗的觀察來理解成像的原理。
2.實驗器材
這一實驗器材包括生活中常用的:黑色卡紙、保鮮膜、蠟燭、火柴、膠棒等。
3.實驗現象解釋
實驗過程用兩張黑色卡紙,把它卷成兩個圓筒形狀,然后用膠棒把分口處粘上,注意一個要比另一個粗一些,兩個能套住即可,在粗一點的一個圓筒一端封上中間帶有小孔的黑色卡紙,在稍微細一點的圓筒的一端封上一層保鮮膜,然后把兩個圓筒套起來,并且讓保鮮膜和帶小孔的一端處在兩側,這時點上一根蠟燭,調整圓筒與蠟燭之間的距離以及兩個圓筒的相對位置,仔細觀察就可看到在相當于光屏的保鮮膜處會形成一個縮小的倒立的成像。
4.實驗注意問題
實驗中的兩個圓筒一定要吻合好,不能夠讓它透光,否則影響實驗的效果。
這一實驗是關于小孔成像原理的實驗,小孔成像是一個非常有趣的現象,但是在學習中如果學生不能親自看到小孔所成之像,那么對這一原理的理解就不是十分深刻,這一實驗中學生通過親自觀察小孔成像的過程,不但培養了學生動手的能力,也提升了他們學習物理的興趣,進一步加深了小孔成像原理的理解。
總之,將物理實驗與生活聯系起來,通過生活觀察來制作小實驗,不但能提高物理實驗教學效果,更有利于激發初中生的學習興趣,提高學生的物理素養,并能將所學到的知識運用到生活中去,提升學生解決生活實際問題的能力。
參考文獻:
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[2]刑紅軍.中學物理實驗教學的調查研究[J].物理教師,1998(11).
注:本文系甘肅省教育科研“十三五”規劃課題研究成果,課題名稱:自制小實驗,提高初中物理實驗教學效果的研究;課題立項號:GS[2018]GHB0159。
編輯 張佳琪