《阿基米德原理实验创新探究》-教育论文，中小学教育教学-论文范文参考-科学狗论文网

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阿基米德原理实验创新探究

范文

龙兴政

摘要：展示并分析了初中物理实验“探究阿基米德原理”的设计。与教材原有实验相比，增加了趣味实验来引入问题，通过调整实验步骤、改造实验器材，增强了可视性，实现了量化分析，克服了教材中原本探究实验的片面性，完善了实验，实现了创新。

关键词：浮力;创新改进;初中物理

中图分类号：G4??文獻标识码：A??文章编号：（2020）-46-393

创新思维是物理核心素养的重要内容，以浮力创新实验为载体，增进学生对浮力概念及浮力的深刻理解，帮助学生突破学习难点。在实验课堂上，教师要善于启发学生的好奇心，引领学生从实验探究中发展创新思维。物理是以实验为基础的学科.根据初中生好奇心强、认知能力有限的特点，积极开展物理实验教学，不仅能激发学生学习物理的兴趣，又能加深学生对物理知识的理解，提高课堂教学效率，还可以培养学生观察能力、思维能力、动手能力以及终身学习和创新的意识，培养学生实事求是的科学态度，促进学生全面发展E“.随着现代教学的发展，一些传统实验已经无法满足现代的教学，需要教师在教学中对传统的实验进行创新改进，使改进后的实验现象更直观、更科学，能提高教学效率，能轻松突破重难点.通过对近几年浮力实验教学的研究，我们对浮力的几个实验进行了改进.

1探究浮力方向的实验改进

浮力是初中物理教学重点，也是难点。创新浮力教学实验，旨在激发学生对浮力的学习、探究，培养学生的科学精神和创新思维。

1.1传统实验的分析教参中给出的传统实验，如图1所示

球的绳子和铅垂线的方向一致，得出浮力的方向是竖直向上的.此实验不足之处在于瓶子的角度只倾斜了一组，实验结论不具有普遍性，实验教学中一些教师直接用手调节瓶子的倾斜角度，瓶中水晃动会带动乒乓球晃动，学生不易观察.

为了克服实验中存在的不足，笔者对此实验进行了改进，如图2所示，笔者

将瓶子放在斜面上，用升降台来调节斜面的倾角，学生观察到拉乒乓球的线和铅垂线重合或平行，引导学生得出浮力的方向是竖直向上的.改进后的实验操作稳定，现象更明显，易于学生观察。

展示阿基米德原理（1）内容：浸在液体中的物体所受的浮力，大小等于它排开液体的重力。（2）数学表达式：F浮=G排（3）用于计算的导出式：F浮=G排=m排g=ρ液gV排（4）适用范围：液体和气体环节四：回顾小魔术（1）再次展示“神奇的浮沉子”，让学生讨论、回答为什么浮沉子可以实现自由升降。（2）介绍浮沉子的制作材料和方法，鼓励学生进行课后小制作。由于铁架台的杆长度有限，在装置的左侧先挂弹簧测力计再挂4个钩码后，下端很容易碰到溢水杯的水面、甚至提前浸入水中，造成实验误差。因此，在学生进行实验时，建议将铁架台左侧挂弹簧测力计处伸出桌子外面，另用一个凳子来放溢水杯。（3）可拓展之处：特殊方法测密度拓展一、将钩码换成不吸水的固体，浸没在水中，测出排开水的重力后，可以计算排开水的体积，可以实现缺量筒测未知固体密度。拓展二、同一个钩码先后浸没在水中和待测液体中，记下排开水重力、排开液体重力，可以计算排开液体体积，再利用浮力公式，可以实现缺量筒测未知液体密度。

2关于实验步骤调整

原教材设计中测量步骤为：测石块重力，测石块拉力，测水和桶总重力，测空桶重力。存在的问题：由于先测桶和水的总重，再测空桶重，由于水有残留，会导致测得的空桶重偏大而有实验误差。新设计进行了步骤调整，将“测空桶重”这个步骤由第四步调整到第一步，避免了空桶重的测量误差。通过实验步骤调整，使实验更合理。

3关于实验器材改造

教材中的实验器材存在着一些问题一是教材采用小石块作为实验的研究对象，只研究小石块完全浸没在液体中的情形。由于只探究了物体完全浸没在水中的情况，具有片面性，会导致学生进入这样的思维误区：误以为只有物体完全浸没在液体中时才符合阿基米德原理，在物体部分浸入液体时不符合阿基米德原理。这样的理解偏差会对学生进一步学习造成困扰。二是学生在测量4个力的大小时都是手持弹簧测力计，本身就不方便观察，还容易晃动导致读数不准确。在关键的步骤上出现这样的重大隐患，对本实验的成功率是有影响的。2.3.2新设计中的实验器材改造新设计中，对实验器材进行如下改造：以4个100g钩码替代小石块作为研究对象，同时利用铁架台挂放物体和两个弹簧测力计。把4个钩码用绳子挂在铁架台的配套铁夹的横杆上，旋转把手就可以控制钩码的升降，方便控制钩码浸入水中的体积。优点：一是操作更简单，只要旋转“把手”就可以实现物体升降。二是探究更科学更完整。可以探究物体全部浸没水中和部分浸入水中两种情形，而且可以采集多组实验数据，探究更全面，论证更科学合理。三是读数更准确。两个弹簧测力计都挂在铁架台上，学生解放了双手，可以在稳定的情况下读数，更准确。另外，两个弹簧测力计同时读数，避免了测量不同的力时切换麻烦。总之，本实验设计亮点不少。无论是课前吸引眼球的小魔术“神奇的浮沉子”引入，还是实验中弹簧测力计的读数，都有很强的可视性。用钩码替代小石块能够很好地完善实验，增强了探究的科学性。浮沉子采用了日常生活用品，简单易制作;器材的改造增加的都是实验室常备的小器材，器材安装和操作都很方便;两项改进都能切合贴近初中物理教学实际，低成本、高效能，值得推广。

总之，物理实验不仅是反映物理现象的重要途径，更是学生探究物理问题，促进学生物理思维养成的有效方法。教师要善于创新实验方案，引导学生从串联实验中自主探究、合作交流，提升物理素养

参考文献

[1]侯颂梅.“自主·合作·展示”教学模式在初中物理教学中的应用[J].珠江教育论坛，2020（01）：67-69.

[2]王惠玲.基于科学探究素养的初中物理教材实验对比分析[D].江西师范大学，2020.

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