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例谈初中物理实验教学的趣味性引入以及实验改进

 

物理实验教学之引入趣味性物理实验

    

    物理是一门以实验为基础的自然学科。而新课程更是强调“从生活走向物理,从物理走向社会。”兴趣是最好的老师。由于传统的物理课较为枯燥,知识也比较抽象。因此,学生缺乏对物理学习的积极性。所以,我们应该提高物理教学趣味性,激发学生的学习兴趣,进而提高教学效率。

而物理实验不仅能提高学生学习的积极性,更重要的是通过实验学生也可以培养学生科学的态度,培养学生观察、分析问题的能力,让学生逐步了解科学的发展过程,培养学生学会合作、与人共事的能力。巩固已学过的知识,培养学生自主学习的能力以及掌握探究性学习的方法。因此,物理的实验教学应备受重视。另实验教学过程应当成为学生营造一个宽松愉悦的学习探究环境,让学生体验到学习的乐趣。如果学生对物理具有浓厚的兴趣,就会积极主动地学习物理,教学上就会收到事半功倍的效果,这在物理教学中的意义是深远的,而趣味性实验则是开启兴趣大门的钥匙。

 

一.引入新课时,设计趣味实验

    良好的开端是成功的一半。新课的引入是课堂教学的重要环节,引课可以起到提示主题、激起兴趣、进入情境的作用。因此,在引入新课时,采用趣味性实验不仅可以让学生上课时注意力集中,也能让引起学生浓厚的学习兴趣。

    比如,在学习大气压强时,采用覆杯实验的引入。将灌满水的玻璃杯被一张塑料卡片盖在杯口,倒过来后水依然没漏出来。学生看到此现象后兴奋不已,激发了学生强烈的学习兴趣。

    而在学习弹力这一节时,可以采用比赛法引入,即拉健身弹簧引入。让两个学生分别拉健身弹簧,比谁的力气更大,课堂气氛甚是活跃,学生学习这一节的兴趣很浓,课堂教学进展也非常顺利。

    再比如,在学习作用力与反作用力这一知识点时,在引课时可引入“喷气式气球”,材料准备起来简便,实验内容简易。也更加激发了学生的学习兴趣。如图1

 

1

二.设计实验解决生活实际问题

    在教学的过程中,可通过设计实验来解决一些实际问题。这样,不仅可以巩固学生们对知识的理解,同时也增强了学生课堂学习的积极性。实际问题的解决也在一定程度上给学生带来了成就感,使得以后的学习更自信。

    比如,自制“鸡尾酒”的实验,我们在学习测量液体密度的实验之后,为学生准备三种未知液体,通过分组的实验,让学生分别测量出未知液体的密度,并通过查阅密度表判断是何种液体(如图2)。测量结束后,学生按照密度由大到小的顺序依次倒入烧杯中,自制了一杯“鸡尾酒”当实验结束后,学生捧着自制的“鸡尾酒”兴奋不已。不仅能够进一步掌握测量液体密度的方法,还提高了学生实验操作的能力(如图3

 

                    2                                      3

三.课后引入兴趣组社团等,组织学生动手自制小发明、小制作等

    在课后组织一些兴趣小组或者社团也是非常有必要的,利用课余的时间组织学生进行实验创新或者自制一些小发明小制作等,一方面可以再一次巩固已学习的知识,再者可以锻炼学生协作合作,独立创新的能力。在实验前查阅资料还能让学生学会把已有的信息进行统筹筛选。小制作的成品也能够给学生带来更大的满足感成就感。对接下来的物理学习起到推动作用。

    比如,自制“走马灯”实验。在我们学习了密度这一概念时,在学习了有关于气体密度随温度变化这一知识点后,我们在社团组织学生查阅有关走马灯的原理,并提供了如纸质一次性水杯、细线、蜡烛等简易的器材,让学生来小组合作完成“走马灯”。由于学生之前准备工作做的足够好,再加上理论知识已经基本掌握,“走马灯”的制作非常顺利。如图4和图5

                4                                       5

    由此可见,引入趣味实验对物理教学显得非常有必要,它能充分发挥学生的主观能动性、激发学生的好奇心和强烈的求知欲望。趣味性实验的引入这一寓教于乐的教学方式直接提高了课堂教学的有效性。

                                

物理实验教学之实验改进

 

一.碘升华实验存在的问题:

教材中的实验装置如图6所示:

 

6

在进行此实验操作时,笔者认为存在以下几点问题:

1.用酒精灯直接加热试管,加热的程度不容易控制。这就导致了碘在升华的同时,试管内的小颗粒碘很快熔化(查资料可知,碘的熔点通常情况下113摄氏度,而酒精灯火焰的温度约400摄氏度至800摄氏度)。这样就会让学生产生一个误解,那就是:碘是先熔化,而后汽化(查资料可知,碘的沸点是184.4摄氏度)形成紫红色的碘蒸汽。那么逻辑上就不能说明碘蒸汽的出现是固态的碘升华而来的,而是先熔化再汽化而来的。因此不仅达不到演示实验的实验目的,反而让学生产生一个错误的认识。

2.实验现象不够明显,想要看清楚碘升华产生的碘蒸汽需要将试管倒置,这样碘蒸汽会外泄到空气中,对师生的身体健康造成危害。(如图7

3.由于室内风扇的干扰和空气的扰动,酒精灯火焰不断摆动,很难控制。实验的可信度大大降低。(如图7

 

           7                                          

                                                               8                             

 

二.实验的改进:

   为了解决上述实验中存在的问题,通过反复的实验与探究,我们对实验设计进行如下的改进。

1.实验装置设计说明:

    这套改进后的实验装置(如图8)由酒精灯、石棉网、烧杯、烧瓶、铁架台等组成。我们将碘放入烧杯中水里进行加热,因水的沸点仅100摄氏度,既达到沸点后温度不会升高,则不能达到碘的熔点114摄氏度,因此碘不会发生熔化,也就说明产生碘蒸汽并不是先发生熔化后发生汽化导致的结果,而是碘的升华。将烧瓶注入冷水后放在烧杯口,这样碘蒸汽上升至烧瓶底部遇冷凝华,实验结束后可看到烧瓶底部凝华形成的固态的碘。实验效果很明显。

2.实验步骤

(1)如图3,组装好实验仪器,取药品碘放入装有水的烧杯中,并点燃酒精灯进行加热。

(2)取瓶底稍大于烧杯口的烧瓶,将烧瓶中装入凉水,放在烧杯上。加热几分钟

(3)实验中既看到紫色的碘蒸汽产生实验结果如图9所示,实验结束后拿起烧瓶,可观察到烧瓶底部凝华成的碘单质。如图10所示

 

 

9                                        10

3.总结与反思:

在此改进实验的过程中,笔者发现,将碘置于水中加热,最开始便出现极其少量的碘蒸汽,效果还算可以,随着时间的推移,碘溶解至水中,学生更多的关注了水颜色的变化,而忽略了真正要观察的实验现象,此点不尽如人意。为此,笔者认为可以再进一步完善此实验,即可以采用水浴法进行加热,这样的话没有碘溶解于水中颜色的变化的干扰学生观察应有的实验现象。

 

结语:

    在进行实验教学法时教师要做到以下几点:第一:明确目的,精选内容,制订详细的试验计划,提出具体的操作步骤和实验要求。第二:做好实验的组织和指导。重视语言指导,重视教师的示范作用。可在实验前示范,也可以在学生实验后总结。第三,做好实验小结,要求学生独立操作,要求所有学生都亲自操作;及时检查结果,要求学生按照规定写出实验报告。

总之,物理是一门以探究实验为主的学科,实验是检验真理的唯一标准。同样,实验是严谨的,严谨的实验更加有助于我们得到准确的结论,也更加有助于学生从初中阶段便养成严谨的实验态度,这也为今后的物理学习打下了一个良好的基础。另外,趣味性实验的引入不仅有利于学生掌握知识,而且有利于培养学生的动手能力和科学、严谨的学习态度。最重要可以提高学生学习物理的兴趣。因此是非常值得推崇的。

 

 


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