【摘 要】物理学是以实验为基础的科学,加强物理实验教学是提高物理教学效果的有效途径。在教学过程中,教师要引导学生使用我们身边的物品进行各种物理实验和探究活动,从而培养学生的科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神,实现高效教学。
【关键词】低成本实验 实验 教学 生活用品 开发
物理教材中的“想想议议”、“想想做做”和“动手动脑学物理”等栏目中的“小制作、小实验”等内容占了比较大的比重,而这些活动内容大部分可以用我们身边的物品来完成。类似这种使用身边随手可得的物品进行的物理实验,我们可以将之称为“低成本实验”。“低成本实验”可以拉近物理学与生活的距离,让学生深切地感受到科学的真实性,感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。在物理实验教学中,开发低成本实验,可以提高学生物理学习兴趣,对开发学生智力,提高学生素质有着重要的作用。下面仅以自己在教学中的案例来说明如何进行低成本实验,提高物理实验教学的实效性。
一. 开发低成本实验,提高可见度,提高教学实效。
利用矿泉水瓶、酒精、橡皮泥演示内能做功。
现有课本实验(九年级课本第129页、图16.2-5)存在的一些问题(图一):
就教师方面而言,实验操作难度较大,关键在于塞子塞的松紧程度难以把握,塞得太松实验失败,塞得太紧很难才把塞子弹开并带有一定的危险。
就学生方面而言,由于该实验塞子弹开的时间几乎无法明确控制,给学生观察带来困难,有部分学生可能一没留神塞子就弹出来。而且由于该实验过程分两部分,打气和弹盖两个部分,而实验重点是观察塞子的弹开,但有些学生看实验图会以为是研究打气过程,给分析问题带来一定干扰。
实验改良后完全不存在塞子塞的松紧程度难以把握这一问题;往矿泉水里注入适量酒精,在矿泉水瓶盖子粘上一些橡皮泥,既能提高实验效果同时又能提高实验的安全性。盖子的发射时间完全有教师自由控制;可以明确的告诉学生观察将要弹出盖子,注意观察。该实验装置简单明了,分析物理规律更清晰,在一定程度上提高了教学的实效性(图二)。
二.开发低成本实验,培养学生动手能力,提高教学实效。
在讲温度计的测温原理的时候,很经常的教师可能就会一笔带过“利用液体的热胀冷缩”的性质。有一次在镇的高效课堂研讨会上,其中一个上示范课的教师用香雪牌抗病毒口服液的小玻璃瓶,吸管(抗病毒口服液配套的)做了一个自制温度计(如图三),效果很明显。具体做法就是用注射器把红墨水注入瓶中,水量要九成满,然后把吸管插入,自制温度计就做成了,在演示液体的热胀冷缩现象的时候将它放进装有热水的烧杯中,可以看到吸管中的液柱升高,效果明显。类似的利用身边的废弃物品做实验器材,能够很好的调动学生的学习积极性,培养学生的动手能力,从而提高教学的实效。
三.开发低成本实验,提高学生兴趣,提高教学实效。
兴趣是最好的老师,如果教师能够利用小实验引起学生的大兴趣,那么这节课就已经是成功了一半了。例如在讲授九年级物理人教版第十四章第三节大气压强的时候,可以利用易拉罐做一个大气压强存在的演示实验(如图四)。将一个沾了酒精的棉花团,点燃,然后扔进易拉罐中,迅速用湿面团一团(也可以用橡皮泥代替)封住易拉罐口,伴随着“砰”的一声巨响,学生可以观察到易拉罐迅速变形。一下就可以把学生的兴趣调动起来,对于发生如此现象的求知欲望也随之高涨,接下来教师关于大气压强的讲解就顺理成章。
四.开发低成本实验,化抽象为具体,实现高效教学。
利用乒乓球(两个),弹簧(一根)演示分子间作用力。
九年级人教版物理第十六章第一节分子热运动中的分子间作用力的内容的时候,如果就照本宣科,学生就很难理解分子间引力和斥力的作用情况。针对这个问题可以用乒乓球两个,在球上各钻一个小孔,然后把一根细弹簧两端插入孔中,将两乒乓球连在一起。一个演示分子间作用力的模型(见下图)就做成了,使弹簧处于压缩,拉伸,自然伸长三个状态的时候,来讲解分子间力的作用情况,简单易见,化抽象为具体,提高了教学的实效性。
以上所举案例只是我们在教学实践中所应用到的其中几个比较有代表性的低成本实验,实际上只要我们在生活中做个有心人,善于发现、借鉴和总结,可以开发一系列的低成本实验。
比如鸡蛋系列:可以在讲解惯性、摩擦阻力现象时:选用外形相似的生鸡蛋、熟鸡蛋各一只,放在水平桌面上。用相同的力使它们在原处旋转。能迅速旋转的是熟鸡蛋,缓慢旋转几圈就停止的是生鸡蛋。可以利用“瓶吞蛋”实验来讲解大气压强。可以用鸡蛋放入水和盐水中演示物体的浮沉条件……
“医用注射器”系列:可演示大气压的存在、压缩气体做功、喷泉实验、连通器实验、潜水艇、液体的沸点与压强的关系等。
“易拉罐系列”:“易拉罐被压瘪”,说明“大气压的存在”,同时还能说明“力可以改变物体的形状”以及“大气压强与温度的关系—温度降低、压强减小” ……
“矿泉水系列”:可以演示液体压强和深度的关系、力可以改变物体的形状、光的折射、声音与能量、阿基米德原理的演示、潜水艇模型、土电话……
作为教师的我们除了可以在课堂当中开发低成本实验,还可以利用课余时间指导学生利用废物开展小制作活动,把课内外的学习活动结合起来,培养学生实验动手能力,以及对日常生活中物理现象的观察力和思考力,培养学生主动研究的探索精神和创造性的发现、思考和解决新的实际问题的能力,从而真正实现素质教育。
【参考文献】
1. 《谈谈你的物理课程资源观》 摘自网上
2.《加强初中物理实验教学的几点尝试》 福建晋江季延初级中学 王丽清
3.《利用身边的日常生活用品做实验》 湖北孝感 王崇圣