浅谈对中学物理实验的改进
【摘要】物理是一门以实验为基础的科学。
实验教学就是理论与实践相结合的教学。
作者从物理实验教师的角度去分析,就如何做好演示实验、分组实验、课外实验,提高教学效果,培养学生的创新能力和动手能力,做了以下的尝试。
【关键词】实验;教学效果;改进
物理是一门以实验为基础的科学。
但现成的实验装置在演示实验现象方面、操作简易方面等,都存在一定的不尽人意的地方。
在教学实践中,本人主动与任课老师一起探讨这些问题,改进物理实验装置。
尽量让实验现象能帮助学生理解所学的物理知识,解决学习中存在的困惑。
以下就演示实验、分组实验、课外实验三个方面进行探讨。
一、改进演示实验,提高教学效果
物理实验具有形象真实、生动有趣的特点。
物理演示实验在课堂上能为学生展现出丰富多彩的物理现象和活生生的物理情景,有利于提高学生的学习兴趣。
在工作实践中,发现现用教材里,有些演示实验原理上是可行的,但效果却不尽人意。
如九年级物理第十一章第五节“密度与社会生活”中的“纸风车”演示实验。
实验时发现有三个不合理的地方:其一,纸风车有时被火烤焦而燃烧;其二,因阻力较大而风车转动不起来;其三,冷暖气流发生对流产生的风力不够,推动不了风车。
针对演示实验中不合理的地方,作了如下的改进:一是在酒精
灯上方加一个直型圆管,形成烟囱效应,可加大圆管上方的空气风力,位置适当可防演示纸张的烤燃;二是改为用一张薄纸“漂浮”在空中体现空气上升带来的风力;三是在三脚架旁边贴上薄长型纸条,纸条被吸入,说明热空气上升后,灯附近温度低的冷空气就从四面八方流过来,从而形成风,在直型圆管内形成向上的气流。
此实验现象十分明显,易操作,可视程度高,不单能很好地解释“空气因受热体积膨胀,密度变小而上升”的原理、还可以解释“烟囱效应”带来的高层火灾的危害性,拓展学生视野。
又例如高中物理选修3~2中的“远距离输电”,原教材是没有现成的演示实验器材的。
为了说明输电导线上的电能损失和输电导线上的电压降落,制作了模拟《远距离高压输电演示板》实验。
模拟实验中,用两只10欧姆的定值电阻代替输电线的电阻。
第一组:6伏低压交流电源通过两只10欧姆的电阻供给一小灯珠(额定电压6v),小灯珠几乎不亮(不能正常发光);第二组:仍是6伏低压交流电源、用升压变压器(初级100匝,次级800匝)和降压变压器(初级800匝,次级100匝)供给一小灯珠(额定电压6v),灯珠正常发光。
然后把这两个实验用同一电源供电,两个灯珠亮度差别非常大。
看了这个演示实验,学生都很兴奋,老师就引导学生讨论,找出第一个实验中灯珠不能正常发光和第二个实验中灯珠正常发
光的原因,使学生明白了采用高压输电能减少电能损失的道理和方法。
二、改进分组实验,提高教学质量
学生分组实验多以测量性、验证性和实用性实验为主。
要提高学生分组实验的教学效果,就必须使学生真正进入角色,手、眼、脑并用地进行有目的的探究活动。
将验证性的学生实验改为探究性实验。
在初中物理电学的《电路的连接方法》新课教学过程中,首先启发学生思考:如何利用桌上现有的器材连接成一个电路,使两个小灯泡同时发光。
当大部分学生都连接成功时,提出问题:如果取走其中的一个小灯泡,其余小灯泡还能不能继续发光?学生惊奇地发现,有些组的电路能继续发光,有的组不可以。
此时,本人和任课教师从中选择几个相类似的电路,组织学生通过比较的方法进行讨论,找出相同之处进行归纳,由此得出串联电路和并联电路特点。
实验结束后,组织学生讨论实验室的日光灯连接方式(实验前,有意识拆下其中一支),学生很快通过用电器之间是否互相干扰,确定日光灯连接方式,进一步巩固所学到的知识。
在规定的实验中增加拓展性的探究实验。
以往的分组实验中,学生严格按照老师的要求一步步来做,没有创新的内容。
学生只是被动地接受,而没有主动地去获取,去探索。
为了改变这一状况,在学生分组实验中,为了鼓励学生通过观察、实验、归纳、类比等探索手段提出种种假设和猜想,并通过实验加以验证,在做“凸透镜成像规律”的学生实验时,除了按课本要求准备好仪器外,还增加一块不透明的薄木板,目的是让学生完成透镜成像规律后,再探究将透镜部分遮挡,能否再成完整的实像。
学生经过比较,知道了遮
挡部分透镜与不遮挡透镜,像的性质没有变,但像变暗了。
这样的探究活动,使学生对凸透镜成像有了更深层次的理解。
三、改进课外实验,提高学生学习物理的兴趣
知识只有在实践中得以运用,才能体现其价值。
在学生掌握了一些基本实验技能后,我们还组织多种课外实验活动,发动学生人人参与,个个动手,争当“小小实验家”。
教材中的“小实验”具有取材容易、贴近生活、直观明了、便于操作的特点,不仅能加深学生对所学知识的理解,而且能极大地提高学生学习物理的兴趣和动手能力。
课本上的小实验,小制作放手让学生去做,以弥补课堂实验的不足,同时也可以培养其创造能力。
如在学习声音的特性、重心、生活中的透镜等知识后,布置学生自制哨子、不倒翁、模型照相机、万花筒等小制作,然后进行展示和评比。
课本上有这样一个实验:在一个罐子的盖和底各开两个小洞,将小铁块用细绳绑在橡皮筋的中部穿入罐中,橡皮筋两端穿过小洞用牙签固定。
做好后将它从不太陡的斜面滚下。
观察是否有什么出人意料的现象。
学生做出来的效果令人感到惊讶?罐子从斜面滚下后,它又会慢慢地向相反方向滚动,行至约40厘米后停下来。
学生明白了动能和势能可以互相转化。
我们还组织学生开展研究性学习。
例如指导学生做了《关于白炽灯和节能灯的用电比较》,通过计算和观察,学生确认节能灯消耗的电能少,发光性能好。
让学生到社会中作调查,搜集资料,分析数据,学生写出了小论文《广州市节约用电的建议》。
总之,实验是物理教学的基础。
改进并做好物理的演示实验、分组实验、课外实验,其目的就是培养学生的创新思维与动手能力,提高教学质量与效果。