謝佳麗
物理學是一門以實驗為基礎的科學,物理實驗方法是人們研究物理學的重要方法。對于物理實驗的意義,廣大物理教師都已有了很深的認識,在進行實驗知識教學、技能教學和素質教學等方面有著自身豐富的內容,物理實驗不僅作為一種有效的教學手段和理論知識教學的輔助工具,而且是物理教學的重要內容,在教學目標和教學質量評估等方面都有所體現。對于剛接觸物理學的初中學生,對實驗興趣很濃,好奇心很強,因此我們教師更應做好實驗促進物理教學,使學生更好地學會這一門學科。但由于有些實驗操作較難或者效果不明顯等原因,需要教師想辦法改進實驗器材或者方法,這樣可以很好的提高教學質量。以下是本人根據這幾年的初中物理教學經驗,對改進初中物理實驗與教學提出的幾點看法:
一?改進學生的探究實驗,提高學生的實驗能力
為更加客觀地反映我校學生的動手能力,我們在學生中進行了有關動手能力的問卷調查。從調查問卷統計,在接受調查的學生群體中,有88.1%的學生“喜歡上實驗課”,說明學生對實驗課普遍有興趣。但是我們發現:學生的實驗效果不理想。就學生做分組實驗及獨立完成實驗操作的情況來看,在做分組實驗時,多數實驗動手去做的學生占85%。但還有10.6%的學生從來不動手,只看別人做。少部分能獨立完成的學生占55.3%,而不能獨立完成實驗操作的學生占4.9%,可見,學生的動手操作的意識和能力依然較差,有些學生只注重理論知識的學習,對實驗的重要性和要求認識不足,缺乏自主探究的精神。在調查中發現,有44%的學生很少自制過簡單的儀器,有48.5%的學生在實驗中從來沒有自制過簡單的儀器。
通過以上的調查分析,我們對我校學生的動手能力情況有了一定的了解,可以設計每個同學都可以做的實驗,提高學生的實驗信心和興趣。
比如:學習《慣性》時,我們可以讓學生分組做這樣的實驗:不準彎腰、停頓,在教室的過道上快速走過,將手松開,不拋球,把手中的小球釋放,為使小球剛好落入旁邊桌子上的小圓筐內,是應該在即將到達小圓筐正上方時松手?還是剛好到達小圓筐正上方時才松手?
還比如:學習《摩擦力》中,先讓學生都用手壓桌面滑動,讓他們體驗摩擦力的存在。為探究決定滑動摩擦力大小的因素,我們又在前面的基礎上,讓學生用由小到大的壓力,讓手在桌面上滑動,體驗摩擦力大小的變化。
以上兩個實驗雖然簡單,但學生都真實體驗實驗,能夠很好的理解物理概念。
二?將演示實驗變成學生動手小實驗,揭開實驗的神秘面紗
演示實驗是教師為學生提供感性認識材料的過程,但由于教室距離和實驗器材太小而讓很多學生看不清,尤其是它無法代替學生自己的親歷性的動手活動。如果在教學中能夠將演示實驗改為學生的動手實驗,能夠收到更好的效果。
比如:在學習《彈力》中,學生對“形變”概念的理解不夠真切,課文中雖有“微小形變”的演示實驗,但學生還似懂非懂。為了讓學生真切體驗“形變”這一概念,我們可以讓學生用圓珠筆芯的空管、水和軟木塞來“放大”顯示玻璃瓶受壓時的微小形變,同時將課本演示實驗改為學生實驗,讓他們自己動手去做,去體驗。
比如:在學習《電和磁》后,布置學生在課后做一個實驗說明地磁場的存在。有的同學用地磁場能磁化鋼針說明地磁場的存在,有的同學用指南針指南說明地磁場的存在,也有的同學用漆包線做了一個直徑約1米的多匝線圈與靈敏電流計串聯,用電磁感應的方法,說明地磁場的存在。
三?將演示實驗的器材更具直觀性能,增加實驗的可操作性
課本提供的實驗大都可行,但是有些實驗由于效果較小,可觀性較差,不能讓所有的學生一目了然。所以有些實驗必須通過改進,才能達到良好的效果。在這里,我收集并改進了兩個典型的例子來說明這一問題。
比如:在學習《物體對外做功,內能減小》時,課本演示實驗是:在燒瓶內裝入一點點水,用連著橡皮管并中間有孔的塞子將瓶口塞緊,再使勁用氣筒往瓶內打氣,當瓶塞跳起時,隨著“嘭”的一聲響,觀察瓶內現象有何變化。按該實驗設計,當瓶塞跳起時,瓶內應出現白霧。但是這個實驗的效果常常都是很差,只出現一點點的白霧,讓很近距離的學生都看不見,遠一點的學生看起來就是根本沒有變化。
對于這個問題,很多老師都有改進的良好措施,其中我覺得最好的是用酒精代替瓶內的水,然后輕輕的搖晃幾下,盡量讓酒精充分汽化。當往瓶內打氣使瓶塞跳起時,瓶內和瓶口的大量酒精蒸氣液化,就會出現比較明顯的“白霧”,從而提高了該實驗的可視性。
上述演示氣體對外做功的實驗非常生動,而且當塞子塞得越緊時,實驗現象就會越明顯。但是用燒瓶來做這個實驗,總會有燒瓶可能爆裂而造成危險的擔心,實驗的安全性欠佳。
其實,我們也可以利用身邊物品做一個簡單的改進,消除后顧之憂。用透明無色礦泉水瓶代替燒瓶,由于它不易破裂,安全耐用,進行實驗時就可以放心大膽地將橡皮塞塞得很緊。無論從形狀、大小、瓶口尺寸到最后的實驗效果,礦泉水瓶都好像是為該實驗量身定做似的。
比如:在學習《產生浮力的原因》,教材中只是通過鴨子能漂浮在水面上,輪船能漂浮在水面,使學生認識到浮力是真實存在的,然而學生不知道為什么會產生浮力?我們可以利用身邊物品設計一個有直觀效果的實驗,幫助學生理解浮力產生的原因。
取一個瓶口內徑略小于乒乓球直徑的礦泉水瓶,去掉瓶的底部,將瓶倒置,把一只橙色的乒乓球放到瓶口處,然后向瓶里注水,會發現水從瓶口流出,但乒乓球不上浮。這是由于乒乓球與瓶口接觸不嚴密,而且乒乓球直徑略大于瓶口的內徑,使乒乓球上表面受到水向下的壓力,而下表面基本沒有受到水向上的壓力的緣故。接著用手掌堵住瓶口,很快就可觀察到乒乓球上浮起來。這是因為此時乒乓球上、下表面均受到水的壓力,且下表面所受的壓力大于上表面所受的壓力。這一實驗能使學生直觀地看清乒乓球為什么會上浮,從而理解了浮力產生的原因。
還有很多很好的改進實驗的例子值得大家參考,概括的說,初中物理教師只有在實踐工作中不斷實踐、總結、交流,取長補短,不斷使自己的實驗能力和技巧得以提升,才能更好地使實驗教學有利于學生的實驗能力提高并且提升對實驗的興趣,從而提高教學質量。
(作者單位:佛山市順德區勒流新球初級中學)