巧妙利用器材，激活實驗探究

摘 要：針對在初中物理實驗教學中出現的一些實驗現象并不明顯的常規實驗，結合教學實踐進行了相應的改進，從而對使實驗操作性更強、直觀性更好、更加貼近教學實際的情況展開論述。

關鍵詞：焦耳定律;實驗;比熱容;功率

初中物理實驗在教材中占有一定的比重，實驗教學是物理教學的主要方法之一，是培養學生觀察能力、創新能力和科學探究精神的重要途徑;然而教材中一些慣俗的、操作繁雜的、效果不明顯的、在有限時間內完不成預期目標的實驗，在教學中必須予以改進，這就要求教師在教學實踐中必須充分挖掘教材，廣開探究思路，大膽設計，大膽革新，巧妙利用身邊的實驗器材激活實驗探究，使物理教學更貼近生活，從而使實驗教學能讓大多數學生產生共鳴，給學生留下深刻的印象，從而對實驗結果深信不疑，難以忘懷，按照《義務教育物理課程標準》的要求：基于低成本、生活化的物理課堂實驗，有助于促進實驗探究的有效實施。本人根據多年的教學經驗，對兩例實驗稍加改進進行了實驗探究，現介紹如下。

一、對焦耳定律實驗的探究

用兩個規格分別為“220V 25W”和“220V 100W”的燈泡來代替原實驗裝置進行探究，不但極易操作而又不失科學性，可視性非常強，令學生特別興奮，讓學生將知識融會貫通，實驗教學達到了預期目標。

特點一：增強了可見度，節省了實驗時間，將兩燈串聯后接入電路中，在通電時間相同的情況下，電阻越大（25W的電阻大于100W的電阻）產生的熱量越多;產生的熱量越多，燈泡也就越亮。這一實驗現象非常明顯，座位前后的學生都能看清，克服了原實驗通過利用兩燒瓶中煤油體積膨脹后在玻璃管中上升的高度（溫度計）來顯示產生熱量多少的不直觀性，在很大程度上避免了座位靠后的學生為了觀察實驗現象而導致的課堂混亂，整個實驗課顯得井然有序、有條不紊。而且在改進之前此實驗往往由于實驗時間過長，很容易使學生失去耐心，從而放棄了對實驗規律的探究和總結。

特點二：對功率不同的燈泡串聯或并聯后誰亮、誰產生的熱量多的結論做了有力的驗證。課后經教師點撥：學生可輕而易舉地明白兩個物理公式P額=I2R與P額=U2/R的內涵。在串聯電路中，電流相同，發現P額越小，R越大，燈越亮，電流產生的熱量越多（說明P實與R成正比）;在并聯電路中，電壓相同，發現P額越大，電阻R越小，燈越亮，電流產生的熱量多（說明P實與R成反比），該實驗教學既復習了舊知識，同時又鞏固了新知識，完成了雙重的教學任務，其功效妙不可言。

二、對比熱容實驗的探究

用兩個功率相同（6V 16W）的小燈泡來代替酒精燈加熱（農村學校缺少相應的實驗儀器與實驗用品酒精）。首先，通過以上改進不但解決了實驗儀器缺乏的問題，同時也大大降低了實驗的難度。

如右圖，將兩個小燈泡串聯接入電路，分別對相同質量的水和食用油加熱，使其吸收相同的熱量，觀察升高的溫度：當升高相同的溫度時，探究吸收熱量的關系;通過對實驗數據的比較、分析、歸納，引導學生進行因果推理，總結得出科學規律。

該探究實驗拉近了物理與現實生活的距離。按照對《義務教育物理課程標準》的解讀可以看出，義務教育階段的物理課程要讓學生學習初步的物理知識與技能，注重讓學生經歷從自然到物理、從生活到物理的認識過程和基本的科學探究過程，受到了科學態度和科學精神的熏陶。因此初中物理不太強調物理學科的體系和知識的嚴密性，而是更注重讓學生經歷從生活到物理的認識過程，激發學生的求知欲，感受自然現象的美妙和物理知識在生活中的重要價值，培養學生的終身探索興趣，走進物理的神奇世界。由于本實驗是與生活密切相關的，只有精心設計稍加改進，才能使實驗情境更加貼近生活，走進學生的真實生活世界。這一做法剛好也符合《義務教育物理課程標準》對中學物理實驗教學的要求：從生活走向物理，再從物理走向社會。以上兩例實驗是焦耳定律與熱量知識的典型應用，實驗本身既具有很強的操作性，又有一定的適用性，同時通過對實驗的改進和設計以及實驗過程的操作，又能使學生感悟出能量轉化的規律并且加深學校對科學探究內涵精神的領悟，從而培養了學生正確的情感、態度、價值觀。

總之，教無定法，通過對實驗的革新，有利于農村學校就地取材，開發一些低成本的實驗器材，從而克服因缺少實驗裝置而放棄“做”實驗而“講”實驗的弊端;有利于學生輕松理解實驗原理，快速得出科學的實驗結論，同時該實驗解決了一般實驗裝置所不能解決的問題，從而降低了實驗對學生的思維要求;實驗原理直觀、簡單，很容易讓學生接受，又能讓同一課題的實驗在有限的時間內重復多次，滿足了所有學生的需求，更好地體現了“以人為本”的教學宗旨。

參考文獻：

[1]閻金鐸，郭玉英.中學物理教學概論[M].北京：高等教育出版社，2003.

[2]魏小亮.有效利用自制儀器，回歸物理教學本源[J].物理教師，2017.

作者簡介：魏世平（1979—），男，甘肅通渭人，本科，中學一級教師，研究方向：中學物理教學。

編輯 李琴芳