标题 | 浅谈初中物理演示实验的几个改进策略 |
范文 | 潘承玲 【摘 要】本文阐述了改进初中物理演示实验的重要性,并结合自己多年的实验改进教学经验,就演示实验的改进策略进行了深入研究和总结。 【关键词】初中物理;演示实验;策略 初中物理演示实验是指在初中物理教学中,教师为主要操作者的示范性试验,演示实验是物理教学中的一个重要环节。做好课堂演示实验,不仅能激发学生的学习兴趣,还能提高教学效率,可起到事半功倍的效果。教师应尽一切可能,做好演示实验,在课堂上为学生展现出丰富多彩的物理现象和物理情景,帮助学生直观、形象地理解物理现象的变化规律和公式的物理意义,帮助学生建立物理模型和物理概念。可见,在课堂教学中用好演示实验有非常积极的作用,但教材中很多演示实验在取材、原理、可视度效果等方面存在很多不足,必须在教学中进行改进。本文结合笔者多年的实验教学经验,就演示实验的几个改进策略进行探讨,以望达到抛砖引玉的效果。 一、“变废为宝”策略——实验来自生活 物理实验应该源于生活,生活中很多废弃物(如易拉罐、乒乓球、注射器、气球、儿童玩具等)都可以成为物理实验的“仪器”,即“瓶瓶罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”。 比如易拉罐的运用,在学习光沿直线传播时,演示小孔成像的原理,一般学校设有这类器材,教师可自己加以改进。把易拉罐的上端剪掉,在空易拉罐的底部中央扎一个小孔,在空罐的口上蒙上半透明的塑料膜,做成针孔照相机,教学效果非常明显。再如,用吸盘、注射器做大气存在和粗略测量的实验,用吸管、乒乓球做流速与压强关系的实验,用塑料瓶做成火箭,演示物体间力的作用是相互的,用输液用的塑料瓶和塑料管自制潜水艇模型,通过自制潜水艇模型的过程和实验体验的過程,帮助学生理解潜水艇的工作原理。 可见,我们在研究演示实验改进时,应该就地取材,变废为宝,这不仅能节约学校开支,而且学生对这些器材熟悉,更能激发起学生的学习兴趣,进而提高教学效率,还能提高学生的科学素养,培养学生的环境保护意识。 二、“化简为繁”策略——小实验,大问题 麦克斯韦曾经指出:“一个演示实验,使用的素材越简单。学生越熟悉,就越想透彻地获得所要实验的结果。”所以,演示实验应该简单不应该繁杂,过于复杂的实验装置,不仅会分散学生的注意力,还不易抓住事物的本质,更不易学生自己动手做实验。有时候,我们需要利用一些简单易懂的实验来代替复杂难懂的实验。 比如,教材中探究二力平衡条件的实验,可将小车改为轻质的硬纸板,取材简单、操作方便,还能避免摩擦对实验的影响。不仅能对二力平衡条件中是否作用在同一个物体上进行直观、形象的演示,还能帮助学生进一步理解二力平衡的条件。 再如,学习摩擦力时,关于摩擦力的方向,学生不容易理解,教师可以利用生活中的牙刷进行试验,将牙刷的毛直立在课桌的表面,用力推动或拉动牙刷,观察刷毛弯曲的方向与牙刷运动的方向有什么关系。使学生比较形象、直观地观察到摩擦力的方向与物体的运动方向相反。使学生亲近物理,拉进物理与生活之间的距离,培养学生的观察、分析与概括能力,提高学生学习物理的主体意识。 比如,在“牛顿第一定律”的教学中,探究阻力对物体运动影响的演示实验,由于受实验条件的影响,教师可以利用多媒体手段,组织学生观看气垫导轨实验的录像,让学生注意观察滑块的运动状态,帮助学生进一步认识物体水平方向不受力作用(或受阻力非常小)时,物体将做(或近似做)匀速直线运动的情景,形象、直观,效果显著,可为接下来的科学推理做好准备,能使学生更透彻地理解牛顿第一定律。 三、“转换放大”策略——提高实验的可见度 “转换放大”是物理学重要的思想方法之一,如:液体内部压强特点,比热容、声音的传播都渗透了“转换放大”的思想。所以,演示实验应具有一定的可见度,在课堂进行演示实验时,后面的学生因看不到实验现象会影响对知识的理解,有些实验不得不让学生课后逐个观看,费时费力。 “转换放大”方法在初中物理实验中应用广泛,比如,用“细管插瓶”演示微小形变,用乒乓球轻轻靠近振动的音叉,发现乒乓球被快速弹开,也是一种间接的微小放大。新教材初三物理在做焦耳定律实验时,利用电热丝对空气加热的实验装置,比以往用电热丝对液体加热的实验装置效果明显得多,同时也大大缩短了实验时间,有效提高了教学效果,也提高了学生的学习效率,并且,通过观察U型管中液体上升的高度来理解电流、电阻与热量的关系,能省去使用电流表测电流的麻烦,使学生集中注意力,便于学生专注于实验本身,实验效果非常好,这里还是利用了“转换放大”的方法。 四、无中生有”策略——开发新实验 现在的实验手段,有时无法满足实验教学的需要,很难对学生讲清楚,且内容枯燥无味,学生缺乏感性认识,影响教学效果。真所谓,“千言万语说不清,一看实验便分明”,为此,我们可以“无中生有”一些新的实验。 在学习电流和电路一节时,对电流概念的理解是教学难点。教师可以通过演示实验,让学生参与实验并带着问题进行研究和探索,寻找问题的答案,重点强调电荷的定向移动形成了电流,为了帮助学生理解“定向”,设置一个趣味小实验,并做成flash动画:操场上许多人向四面八方走动形不成人流,但许多人都向一个方向移动就形成了人流,利用形成人流的flash动画,帮助学生理解电流的形成过程,形象、直观,教学效果明显。 五、“差异对比”策略——增加趣味,引发知识冲突 皮亚杰研究表明,当感性输入与现有认知结构存在中等程度的不相符时,学生的学习兴趣最大。差异对比策略是通过新奇的对比实验,引发学生的认知冲突,激发学生主动提及知识的兴趣和欲望,进而提高教学效果。 比如,为验证大气压强存在,做“水杯-纸片”的实验,很多教师只是在装满水的杯口盖上纸片再倒过来,简单地做完实验,让学生目睹了一个“理所当然”的事实。我在进行这个实验教学时,重新设计,让学生在观察过程中带着问题,对“纸片在什么情况下能掉下来”进行对比实验,分别演示水杯盛满水杯口向下和向侧面。盛少量水和不盛水的薄纸片和厚纸片,尾部开口的纸杯与不开口的等多种条件下纸片的情形,并引导学生对实验效果与条件关系进行深层次的全面对比分析,总结概括出想象的本质规律。 再如,在学习浮力一节时,浮力产生的原因是教学难点,为了帮助学生观察现象、直观认识浮力产生的原因,设计如下实验:剪去矿泉水瓶瓶底并将口朝下,从上面放入两个乒乓球,一个乒乓球在下堵住瓶口,另一个在上,左手持瓶身,右手从上面向里倒水,由于下面的乒乓球堵住瓶颈,水向下渗透,瓶内水位不断上升,上面的乒乓球负载水面也随之上升,下面的乒乓球尽管周围和上面都是水,却没有上浮。如果用水堵住瓶口,渗透的水会很快充满瓶颈和瓶口之间,下面的乒乓球底部也会浸没在水中,它会立即“哧”地一声上升到水面,通过对比实验现象,学生对浮力产生原因的认识会“水到渠成”,不仅能大大激发学生的求知欲望,还会大大提高教学效果。 六、结束语 物理实验的改进是有一些策略的,由于物理课堂演示实验的重要性,所以物理教师应尽最大努力从演示实验的设计、操作器材、方法、学生的参与度等多方面进行大胆改进与创新,让学生更加形象、直观地认识物理现象,构建物理概念,理解物理规律,这样不仅能达到提高教学效果和教师成绩的目的,又能培养学生的动手能力和探究精神,可集中学生的注意力,提高学生的学习兴趣。 【参考文献】 [1]赵福增.试析初中物理实验教学与学生创新能力的培养措施[J].课程教育研究,2019(32):204 [2]杨小春.基于深度学习的初中物理实验探究素养培育策略[J].科学大众(科学教育),2019(07):22 [3]王晶辉.浅谈初中物理实验教学的创新[J].中国校外教育,2019(21):111 (山东省邹平市码头镇初级中学,山东 滨州 256214) |
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