初中物理实验所用的方法范文
时间:2023-10-26 17:56:44
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【关键词】高中物理 角色转换 实验工具 小组合作
中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2016.04.028
高中物理实验所需的器材都是比较容易准备的,而且,很多理论的来源学生都先学过。为了加深学生对理论的理解,提高学生将理论运用到各类题目中的能力,我认为在高中物理教学阶段,应该大力发展实验课堂,将日常课堂转换成具有实验性的、能够提高学生动手能力的课堂,改变以往教师满堂灌的传统风格。根据学生的物理成绩和动手能力,为学生划分实验小组,角色分配好,进行实验之前的准备。
一、物理课堂实行学生讲解为主的课堂形式
现在的高中物理教学都是以教师的讲为主,由于课堂时间有限,而物理学科又是难点较多的一门学科,需要教师讲解的知识比较多,所以,比较有效的方法就是教师在课堂上尽力多讲,让学生能够多接触一些类型题。高中的物理知识层面相对初中来讲,以初中知识为基础,进行了很大程度的加深,而且高中物理相对规范的一个学科特点就是类型题都是相似的,学生只要掌握了根本的解题方法,理解知识背后真正的理论意义,那物理学习就不是太大的困难了。但是,能够将理论真正弄明白的学生并不是很多,所以,导致物理学科的单科成绩在总成绩里相对落后。为了解决这个难题,教师们都进行了各种不同的尝试,但我认为最有效的办法还是回归到本质,理论是通过实践得来的,为了帮助学生理解,那就利用实验来帮助学生搞明白物理实验的性质。
物理属于理科范畴,所以日常的考试比较繁多,而且物理的大体都是比较重要的,分值很高,而很显著的一个特点就是物理的大题一般都是实验题,很多都是需要学生具备良好的逻辑性的,一步一步的进行分析。所以,这就导致教师需要很多的时间进行分析讲解,学生只是努力地去记录分析的过程,在接受的过程中,学生有没有真正的理解,教师并不会很清楚,这就可能导致两极分化极其严重。为了改善这种教学方法下的弊端,我想转换课堂的角色,将课堂的主导权交到学生手里,教师担任听讲人的角色,这样既方便了教师了解学生的听讲情况,而且学生讲很容易引起其它学生的注意与专注,学生的思维与语言表达都是比较相似的,容易引起共鸣。
一些常规的重点的题目可以让学生进行讲解,教师做补充。在学生讲解过程中改正学生的明显错误,在讲解之后进行知识点的补充和重点知识的强调。对于学生讲解的,如果听的同学们有不懂的,可以直接提出问题,但是教师讲的话,学生可能就没那么容易直接提出疑问了,解决疑问的过程就是学生进步的过程。所以,提出疑问的这个环节非常重要,我们都清楚一种情况就是,教师在讲解完之后会询问学生有没有不懂的地方,但是很少有学生会直接提出疑问,当再次遇到相同类型的题目的时候,还是不会做,这种情况是教师教学生涯中最常见也是最无奈的事情了。让学生讲解就打破了教师与学生之间的隔阂,学生就不会有自认为问题很愚蠢而不敢发问的心理斗争了,这样在课堂上不仅锻炼了学生的思维表达和逻辑表达,更减少了课堂听讲问题的遗留。
二、实验过程以及实验工具的准备
力学是物理学中最为重要的一部分了,这部分大都是考查学生的逻辑分析能力,在高考中关于力学实验主要有互成角度的两个共点力的合成、测定匀变速直线运动的加速度、对牛顿第二定律的验证、平抛物体的运动、能量守恒定律和能量守恒这六大方面。一般高考考查的力学实验不会超出这六部分,当然这里包含了动能定理和重力加速度的测量等问题,范围虽是固定了,但是考试时很多都是联系在一起的,这些实验学生如果只靠着理论知识去解决问题的话,很难做对。就拿打点计时器的实验来讲,几乎每次考试都会考查打点计时器的实验,但是每次题目都是不一样的,如果学生每次只根据那一道题目进行钻研,而不是彻底弄明白,那是完全没有用的。
在课堂上,物理实验中的很多实验都是学生轻易能获得的器材,所以,教师可以与学生一起做实验,或者说让学生做实验,教师进行指导。举例来讲,互成角度的两个共点力的合成,所需的实验器材有木板,学生乐意用有质量的木板代替,白纸,图钉,橡皮条,量角器,弹簧秤和三角板,这些学生都可以自己找到,如果有找不到的,学生可以到实验室进行借用,实验所用的时间与教师单纯一味的讲让学生明白所用的时间是比较短的。所以,教师可以拿出专门的时间让学生做实验去验证书中的理论,高中物理学习一般都是学生已经了解了理论,有了理论支撑,更方便了学生做实验。
关于打点计时器,教师应该带领学生到实验室进行打点计时器的练习,只有真正的掌握了打点计时器的使用,以及明白了打点计时器的原理,知道打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,而且需要知道的是计时器是每隔0.02s打一次点的,这个知识点很多学生都粗心忽略了。一般打点计时器会与匀变速直线运动或者是物体加速度相联系,只有学生真正掌握了打点计时器的原理,才能在日后的学习中更好的面对有关打点计时器的实验题。
三、小组合作进行实验准备
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一、尽量联系学生身边的实物
如“摩擦”一节,可以让学生这么做,把手放在桌子上轻轻地向前推手时不觉得费力;如果把手紧压在桌子上再推的话就很吃力了。这样学生就很容易理解:压力越大,摩擦力越大了。学生用亲眼见到的实验现象总结规律,记忆势必深刻。又如“杠杆”一节,可利用教室中的扫把,请几位同学上讲台扛起来,然后改变扫把的不同位置放在肩上,让其感受用力大小变化。在讲力的三要素的时候我们也可以利用教室里现成的物体来让学生做即兴小实验。比如,把一个空的粉笔盒放在讲桌上,让学生用同样大小、相同方向的力来推粉笔盒,同学们就很容易发现在最上面的地方推粉笔盒的时候它容易倒,说明力的作用效果跟力的作用点有关。增强了实验的真实性和机动性。
二、多做演示实验
演示实验,就是教师利用实验器材、仪表向学生做表演示范实验,或创设必要条件将自然现象及其变化规律等再现出来。这样既有利于学生观察思考,又缩短了观察时间,从而增强了演示实验的效果。
在做实验之前,教师应先教学生如何使用各种实验仪器,如何正确读数。这时可利用投影技术,将刻度放大,学生就容易看清。现代科技非常发达,只要老师肯用心、认真备课就能达到事半功倍的效果。
三、利用实验课件,提高学生实验操作技能
大多数物理实验,对于初中学生来说,都是第一次接触该实验所用的仪器,学生对仪器的使用和实验操作方法了解甚少。许多学生很难一下子看得清楚,等到他们自己动手做实验的时候,仍有无从下手或不得要领的感觉。因此学生在做实验之前,教师可以先让他们观看一段实验的操作视频,在看实验操作视频的同时,教师利用慢放、暂停、回看等方法,向学生讲清楚实验需要注意的问题和实验成功的关键是什么。
四、变“一言堂”为“群言堂”
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关键词:初中物理;实验教学;方法
实验是自然科学的重要内容。在初中物理教学中,学生对实验表现出了浓厚的兴趣,然而,物理实验仍然存在许多问题。虽然初中生积极主动乐于动手,但是他们在实验操作中没有养成良好的实验习惯,操作也欠规范和科学。还有,限于客观的实验条件,初中物理实验的质量也很难以保证,进行一场实验需要的时间过长,挤占了更多的课堂教学的时间。那么,在现有的实验条件和教育背景下,如何更有效地进行物理实验呢?
一、掌握原理,明确目标
物理教学离不开实验,在实验室中因为学生比较分散,教师往往难以控制,这很容易使实验失于松散,以至于很多学生自己做自己的,甚至“自得其乐”。这往往是疏于管理所致。教师在学生进入实验室之前必须给学生明确本次物理实验的目的,并让学生熟悉实验过程中需要运用到的物理原理。只有目标明确才能确保实验的有效性,所谓的明确就是要学生清楚本次实验要解决什么问题,还有要达到什么实验目的。
此外,实验的步骤也非常的关键。我通常的做法是先让学生在教师写出实验的步骤,然后相互讨论步骤的科学性、可行性和严谨性。等到相互讨论之后再看教材上提供的实验步骤,最后确保实验步骤的可实施性。这样做首先让学生在头脑中对实验形成一个完整的过程,不至于在实际操作中慌手慌脚。
二、科学选材,精心设计
对于一场实验来说,步骤固然重要,器材和实验所用的材料也非常的关键。如果疏忽了这一点也往往容易造成整场实验的失败。在教学《熔化与凝固》那一节的时候,我和学生首先学习了熔化和固化的定义,在课堂中就很自然地过渡到了熔化和凝固过程中最关键的问题上来了,那就是在这个过程中吸热和放热的关系是怎样的,以及温度的变化有什么规律。在探究完这一问题后,我们决定进行相关的物理实验。那天我选择了冰块进行实验,在用之前学生将其用锤子敲碎了。学生都能认识到如果物体吸收热量和释放热量不均匀的话很可能影响到实验的效果。我将冰斜倒进大试管中,不停地用金属镊子搅拌来使其吸放均匀。然而实验的最终效果并不理想。究其原因,本次实验虽然不断地搅拌促使冰熔化,但是温度仍然有起伏,实验的过程也太短,没有给学生更形象的印象。而且,这个实验没有看到冰在低温吸热的过程中温度的提升而其物理形态没有变化的过程。可以说,这是最遗憾的事。
由此可见,实验材料的选择是非常值得引起注意的事情。除此之外,教师还必须精心地设计实验的步骤。一节课时间有限,如果没有精心设计实验过程,没有注意实验中的细节,往往容易导致实验的疏漏,或者实验步骤的错乱。同样一个实验,因为步骤的迥异会导致实验效果的差异。所以,精心设计实验步骤能避免很多问题。而且,教师严谨的设计也能无声地对学生施以熏陶,让他们养成严谨的科学作风。
三、激发思维,各显其能
在上文中,虽然我强调了实验步骤的严谨性,也提到了要精心设计实验,但并不意味着实验过程的唯一性,也不能就此束缚学生的思想。好的教师总是善于给学生一个相对自由的空间,激发他们的思维以培养他们的创造性。我这样说有两个意思:一是说在实验的过程中允许学生犯错,但是要让他们懂得不同步骤的不同实验结果。错误往往是正确的翘板,在科学家眼里,一次实验的失败恰恰预示了另外一次实验的成功。二是说教师不要在实验的结果上过于斤斤计较,也不能以结果来决定学生实验的优劣。
篇4
关键词 物理实验;仪器;实验教师
中图分类号:G633.7 文献标识码:B
文章编号:1671-489X(2015)09-0148-02
1 现存问题
教师爱惜仪器,不积极安排演示实验和分组实验 现行的很多演示实验,教师只是大体地去做一下,几下就做完,学生还没有看清楚到底是怎么一回事,实验就结束了,没有充分发挥出演示实验真实、具体的功效。其实,就演示实验而言,学生对此感到新奇、有趣,很想去实验室亲自操作仪器进行实验演示,只不过是教师往往怕把仪器弄坏,因为学校配备仪器很不容易,所以从爱惜仪器的愿望出发,不让学生去实验室做实验,导致演示实验不能按时做,或是形成“说实验”的现象,实验效果就更谈不上了。
实验目的要求不明确,缺乏对学生实验的考评措施 教师对实验课的意义没有充分的认识,对实验的目的要求也不明确,对学生的实验能力和实验素养方面也没有统一规格的要求;对学生实验预习的要求不明确、不严格,缺乏相应的指导和必要的检查,甚至流于形式;对学生的实验考核评价制度没有更合理的和更科学的评价措施。
学生不能全员参与物理实验,实验技能不能得到有效训练 在组织方面,一个小组有很多人,组员中只有极个别是真正地在动手做实验,其余的人大多数时间都处于围观的状态,仿佛一个局外人置身事外。这种情况下基础较差的学生越来越处于被动的局面,对于不自觉的学生来说就谈不上独立思考和实验技能的训练,严重影响实验教学的质量[1]。
2 物理实验教学目前存在问题的原因分析
制约开展物理实验的客观因素 制约实验课开展有很多的因素,其中教育经费的不足是普遍的原因之一。一提起实验仪器的配备,很多学校都是这种状况。一是资金短缺,没有充分的资金购置实验仪器和实验药品;二是理化生实验室配备严重不足,根本就不能达标,大多都是仪器器材室和准备室合二为一,盖房花钱更是愁上加愁。按照督导评估的相关要求,理化生实验室、仪器室、准备室的达标配备需要巨大的资金,就连平时的实验药品的购置所用的教育经费对于普通中学来说也是一笔巨大的开支。再加上实验仪器配备以及药品的保存期的限制,更新换代、正常损耗及时补充都非常困难,因此,这些因素在很大程度上都制约学校物理实验课的正常开设。
制约开展物理实验的主观因素
1)应试教育根深蒂固。传统教学总是用应试教育的教学模式来组织实验教学,看中的仍然是学生的考试分数,不注重学生的能力培养和素质的提高,极大地影响着实验课程的开设。多少年以来,在我国的实验教学历史上,都没有进行过对实验动手操作能力的考核,即使偶有实验考试,也只是作为一个可有可无的不计入总分的“表演”项目,无论中考还是高考,关于实验的内容都是出现在普通理论的考试试卷中,用笔试的形式体现,并没有真正地去实验室中考核学生的操作能力和基本掌握情况。
应试教育为了应付考试,不是让学生亲自到实验室亲手做实验,而是有的教师采取讲实验的方法,还有的教师干脆让学生死记硬背实验目的、实验所用器材、实验步骤、实验的过程、产生的实验现象、实验结果,背得滚瓜烂熟。学生最终是应付了考试,但对于学习过程中到底得到了什么,学到了什么,却一片茫然。学校考察一个学生,主要是看考试的成绩,对学生在实验中表现出来的动手能力并不关注,学生对待实验课也没有足够充分的重视,一定程度上阻碍了素质教育中实验课程的开展。
2)缺乏专业的实验教师。物理实验教师常常是物理教师兼职,繁重的教学任务本就使物理教师焦头烂额,根本不能顾及实验教学。实验教师往往是安排年老体弱的教师代管,不重视实验教学已相当普遍。
3 改革思路和对策
校校联合整合,物理实验仪器器材资源共享 特别是条件稍微好的学校要积极帮助条件差的学校,弥补实验仪器器材的严重不足,为开齐开全物理实验课做好充分的物质准备。条件差的学校要主动联系条件好的学习,一方面虚心学习实验管理制度和措施,一方面积极向好学校学习,做到既相互学习,又相互促进,共同增强教学效果[2]。
积极联系当地的工矿企业,确定长期的实验教学基地或实验点。学校要经常性地利用一切可以利用的时间组织实验班的学生到就近的工矿企业进行实验探究活动,或者聘请工矿企业的技术人员担当实验指导教师,除指导学生开展实验教学外,还把物理知识与生产生活中的密切联系与应用交给学生,例举实例让学生从身边的日常生活中体验到物理实验教学的重要性,从而提高学生对物理实验教学的重视程度,使学生养成勤于实验、善于探究的的好习惯,极大地激发学生对于学习的兴趣,提高学生的思维能力,开阔眼界,系统地把书本上的理论知识和实践操作紧密结合起来。
改变教师和学生的观念,主动积极地为开设实验课创造条件 教师要尽可能得将演示实验改为分组实验,并且要仔细地让每个学生看到每一个步骤,要鼓励学生亲自操作仪器来做实验,以便掌握第一手实验数据。做这种物理实验,学生在课堂上可以很熟练地完成。在课余时间,教师指导学生自己动手操作也可以。无论是课堂上做实验,还是在实验室或是闲暇时间做实验,都要首先激发学生做实验的兴趣,发挥学生的主体作用。对于物理实验中一些开放性的实验,要弥补课堂上物理实验的不足,缓解课堂实验条件不达标的难题。对于具体的理论性强、操作性高的实验,教师要尽可能地充分演示,分解每一个步骤,让学生既了解到实验的每一个细节,又对理论性的知识具有大体的掌握[3]。
如在教学“平抛物体的运动”内容时,针对教学内容,教师应利用演示实验引导学生深入探究,让学生从实验中学习和掌握相关的教学内容。通过实验教学,让学生利用合成与分解的知识来分析探究该部分内容的原理,如将平抛运动通过分解为水平的匀速运动和竖直的自由落体运动来探究其中的物理知识,从中培养学生分析问题的能力,同时也使学生提高解决问题的能力。通过详细认真的演示实验,使学生对物体运动的等时性以及物体做平抛运动的受力情况会有更加深刻的理解和认识。
在实验课堂上,由于分组上的不合理,导致在实验课堂上经常出现一个人忙得团团转,其他人却都在四周围观的景象。学生实验没有学生亲自参与到其中,就失去了它原本的意义[4]。因此,在实验教学中,教师要对学生进行合理的分组,并明确每个人的职责,充分调动起每一个学生参与实验的积极性。
例如,在做机械能守恒定律实验时,先让学生组装好实验所有器材,准备好纸带,用铁夹挂好重物,开启电源。一切实验准备活动安排就绪后,找一个心灵手巧的学生专门去查询“点迹清楚且第一、二两点间距离约为2 mm”的纸带。小组里其他的成员分别取测量几个连续点的高度,由此计算出各点对应的瞬时速度……物理实验中小组成员积极参与,热情高涨,很顺利地就实现了教学目标。
参考文献
[1]尹建兰.演示实验在生物课堂教学中的作用[J].科学大众:科学教育,2010(10).
[2]郑式源.物理实验教学中存在的几个问题[J].中小学实验与装备,2007(6).
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一、利用投影技术,增强演示实验效果
演示实验,就是教师利用实验器材、仪表向学生做表演示范实验,或创设必要条件将自然现象及其变化规律等再现出来。这是物理教学中将理论与实际相结合的重要方法,是提高学生学习兴趣、启发学生积极思维的重要手段,是认识事物规律的起点,也是物理实验教学中的一个重要组成部分。学生通过观察演示实验、思考总结,从而找出规律性的东西,得出正确结论。但是,有的演示实验观察目标多,现象细微,且由于条件的限制,教师只能在讲桌上进行演示。后排学生看不清楚实验现象,这就增加了学生在理解过程中的难度,直接影响教学效果。利用投影器将演示现象放大,使其在银幕上清晰地显示出来。这样既有利于学生观察思考,又缩短了观察时间,从而增强了演示实验的效果。
二、利用实验录像,提高学生实验操作技能
大多数物理实验,对于初中学生来说,都是第一次接触该实验所用的仪器。学生在进入实验室之前,学生对仪器的使用和实验操作方法了解甚少。靠教师的演示讲解,许多学生很难一下子看得清楚,等到他们自己动手做实验的时候,仍有无从下手或不得要领的感觉。因此学生在做实验之前,先观看一段所做实验的操作录像,在看实验操作录像的同时,教师利用慢放、暂停、回看等方法,向学生讲清楚实验需要注意的问题和实验成功的关键是什么。经过形象直观的开导,能够为学生做这个实验指出一条正确的操作方法。这样必然有效地激发学生的实验积极性,从而使学生在轻松愉快的教学环境中进行正确的操作、观察、思考和探索。
例如,“用天平测物体的质量”这个实验,这是学生第一次实际操作天平。由于实验报告中所列的“注意事项”较多,调节天平的步骤较多,学生往往对天平无从下手或者干脆就不敢动它。面对以前出现的这种情况,现在上这节实验课,就首先放一遍《用天平测物体的质量》的录像,让学生仔细观看,同时适时提示注意事项和操作方法。在读数时,把标尺的特写镜头定格,让学生学会正确读数,教师提示每个格代表多少克,被测物体质量等于砝码总质量加标尺读数,做完实验之后如何收拾天平等问题。学生用几分钟时间看完录像之后再去动手操作,就感到做起来得心应手。
三、利用实验录像,提高实验复习的效率
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首先要知道实验目的,然后找到适合的实验方法,再根据实验方法设计实验步骤(如果是现成的方法更好),根据步骤归纳总结所需要的仪器试剂等,最后按照实验目的,实验原理,实验方法,仪器试剂,实验步骤,数据处理这几部分进行总结即可。
开放实验室管理系统设计方案怎么写
在学校实验室的管理中,发现了一些问题,其中如:在统筹安排各班级上实验课的时间需要人工实现,而且经常会出现同时有多个班级要使用实验室的冲突,并且调课后没有及时通知老师和班级同学。为了方便实验室的管理,我们提出利用网络来管理实验室的上机情况。以学校的网络实验室为背景,开发一个开放实验室管理系统设计方案.........
六. 实验室管理信息系统??功能描述:??实验室的使用情况、查看实验信息、增加实验项目、增加实验材料。实验室的管理员通过本系统可以清楚的掌握实验室当时的使用情况;同时管理员还可以通过系统的操作界面清楚地了解其中任何一个实验室的试验信息(例如:实验项目的个数、预约的实验时间、实验项目的名字、所需要的实验器材、实验人数等);当外界人员需要申请在某一实验室做项目时,管理员可以通过查看实验室的使用情况而合理的给申请者安排做实验的时间;为了方便增加实验项目输入实验信息,在系统中备份一些实验常用的实验器材,但是每个实验对器材的要求是不一样的,在系统中我们可以任意的加进实验所需器材,为了提高管理效率系统将器材分为大型中型和小型三类
学校下周让交一份自己设计的实验方案!基本要求??a、实验题目。(如测量某一物理量)??b、写出实验的理论依据及实验公式的推导过程。??c、根据实验要求合理选择所需仪器。??d、实验步骤、注意事项。??e、对结果进行分析,得出结论。??当然不是自己做的也差不多,推荐些网址也行。
实验目的:验证上端开口盛水容器底部小孔出水速度v与小孔离液面高度h之间的关系??实验器材:底部侧面钻有小孔的大容器、米尺、软木塞、铅直器。??实验步骤:??1.用软木塞封闭小孔;??2.将容器置于一定高度H处,并向其中加深度为h的水,??3.拔开软木塞让水流流动一小段时间后再封闭小孔;??4.测量水流最远着地点距小孔正下方的距离L;??5.多次重复1—4步;??6.整理实验器材。??数据处理:??由平抛运动可求水流在空中流动时间 ,由水平方向可得水流出口速度.
初中物理创新实验设计方案(测量纸片下落的速度)
作者:朱文军文章来源:初中物理点击数:309更新时间:2008-10-10
一、实验名称:测量纸片下落的速度
二、实验设计思路:
实验“测量纸片下落的速度”所提供的实验器材有卷尺、秒表、纸片,但是采用这些实验器材
总是发现纸片在下落的过程中忽左忽右的飘,下落的路线不是直的,容易碰到课桌或其它的物体而改变路线。我就想找一种东西来代替它,起初想用气球,但发现更难控制路线,而且气球太大,放在实验桌上会引起学生的无意注意。后来想这种东西应该还是用纸来做,因为如果采用铁球等密度较大的东西做实验的话,由于下落的时间太短无法测量下落时间,或者是测量出来的时间误差太大。最后和同学们一起讨论想到用小时候玩过的三个纸条组成的“纸锥”来替代原来的纸片。而且下落的时间可以通过秒表测出(由于实验室没有足够多的卷尺,可以利用人的身高这个已知条件,此时下落的时间大约是1.2秒)。
三、实验目的:
学会测量运动物体的速度。
四、实验所涉及的科学道理:
测量纸片(改成“纸锥”)下落的速度这个实验利用的实验原理是速度公式 。把纸片改成“纸锥”,主要考虑它在下落时由于下部的形状不同,空气的流速也不相同,根据“在流体中,流速越大的地方压强越小”(伯努利原理),会产生压力差,导致“纸锥”下落时会顺时针或者逆时针旋转(具体旋转的方向是由安装时的顺序决定的)。
五、实验操作步骤:
(1)实验前要测量出同学的身高,作为“纸锥”下落的高度s,记录在实验表格。
(2)一位同学把30~50厘米长的刻度尺平放在自己的头顶,另一个同学按照这样的高度自由释放“纸锥”,同时开始记时,记下“纸锥”落地时所用的时间t,记录在实验表格。
(3)重复上述步骤两次。
(4)根据速度公式计算出“纸锥”三次下落的速度,并计算出平均值。
六、实验装置或照片:
学生可以自制“纸锥”(剪三个完全相同的左右的纸条,把每个纸条对折一次,然后连环套在一起,如图1所示,把三个“脚”向外抽紧,如图2所示)
七、实验所用器材:
“纸锥”一个,30~50厘米长的刻度尺一把,秒表一只。
八、实验效果以及其他需要说明的问题:
实验效果:2005年12月14日前后在南京树人国际学校初二十二个班级中施教效果很好,
解决了原来所用纸片下落不稳、路线不是直线,路程无法测量的缺点,而且实验器材制作方便、成本低廉、操作简单、学生感兴趣。后来在鼓楼区其他学校初二物理教学中得到进一步的检验,各位同行一致反应较好。具有较大的推广使用价值。
说明:在制作“纸锥”时需要用硬度不要太大、密度较小的纸张,学生课堂练习纸最佳。可以选择高个子同学的身高作为“纸锥”的下落高度,这样可以增加下落时间,减小时间测量上的误差,但是会导致矮个子同学很难判断刻度尺是不是水平的;用矮个子同学身高作为“纸锥”下落的高度,可以最大程度的使刻度尺保持水平,但是会使下落时间变短,这样测量的高度准确了,但是下落时间的测量误差会增大。这样的分析过程可以通过学生的讨论完成。
1 物理实验设计能力内涵的认识
物理实验设计能力是指学生在实施物理实验之前,根据一定的实验目的和要求,运用有关物理知识与实验技能,对实验的仪器、装置、步骤和操作方法等实验因素进行规划的能力。它具有较强的综合性、创造性和灵活性等特点。①实验设计的综合性是因为实验设计本身就是一个综合运用所学物理知识与实验技能,对实验的仪器、装置、步骤和操作方法等进行规划的过程,在这个过程中,学生除了具备一定的物理知识和实验技能外,还需要掌握各种科学方法。如观察、测量、记录、归纳整理资料、分析对比异同、抽象概括结论等。②实验设计的创造性,是指通过实验设计,可以充分发挥学生的聪明才智,让学生运用自己所学知识,创造性地构思、设计解决问题的途径和方法。③实验设计的灵活性是指学生在进行实验设计时要具有应变能力,思维要灵活,对于要解决的问题,根据不同的实验条件,可以设计不同的方案
1.某物理小组到外旅游,看到河边有一种漂亮的石子,他们非常想知道它的密度,但手边只有弹簧测力计。请你帮他们设计一个实施方案粗略测出石子的密度(写清实验步骤,并用测量量表示出密度值)
步骤一:用质量、体积均可忽略的细绳捆住石子,用测力计测重力,记录示数F1 步骤二:用测力计钩着将石子浸没在河水中但不碰到底,记录测力计示数F2
ρ=F1*ρ水/(F1-F2)
2.小明手里有一块非常漂亮的橡皮泥,手中还有一个量筒和一盆水,请你设计一个实验帮他测出橡皮泥的密度(①.步骤 ②.表达式)
步骤一:向量筒中注入适量水,记录示数V1,放入橡皮泥块,使其被水浸没但水不溢出,记录水面上升后示数V2
步骤二:将橡皮泥取出,重新读取液面下降后的读数V3
步骤三:将橡皮泥弄干,捏成小船形,轻轻放入量筒内水中使其漂浮,且水无溢出,记录示数V4
ρ=(V4-V3)ρ水/(V2-V1)
3.小明做实验时不小心将两杯液体(清水和盐水)弄混,他只用一支铅笔和一段细铁丝便轻松进行了分辨(写出步骤及表达式)
步骤一:将细铁丝缠绕在铅笔杆一端,使其能够在水中直立漂浮
步骤二:将铅笔细铁丝一端分别放入两杯液体中,在笔杆上标记液面高度
由于漂浮,受力平衡ρ液gSl=mg
标记距绕细铁丝一端较长的是清水,较短的是盐水
4.小兰想测出自家牛奶的密度,但她只能找到一支粗细均匀的细木棒和一段细线、水、一个螺母及一把毫米刻度尺,如何测出它的密度(①.步骤 ②.表达式){若将毫米刻度尺换成量筒如何?}
使用量筒:
步骤一:将螺母套紧固定在木棒一端,使其在液体中能直立
步骤二:向量筒中倒入适量牛奶,记录体积V1
步骤三:将木棒放入牛奶中,使其能够漂浮且不触到量筒底部,记录液面上升后体积V2 步骤四:将牛奶倒出,洗净量筒,再倒入适量水,记录体积V3
步骤五:将木棒放入水中,使其能够漂浮且不触到量筒底部,记录液面上升后体积V4 ρ奶=(V2-V1)ρ水/(V4-V3)
使用刻度尺:用细线捆住木棒一端,依次慢慢放入牛奶和水中,直至木棒恰好要歪倒,标记该时刻液面在木棒上的刻度,用刻度尺测量浸入端到标记刻度的距离,分别为h1、h2 ρ奶=ρ水h2/h1
5.小明妈妈买来一条质量2Kg的鱼,可小明想知道鱼是否足秤,可手边只有一把量程5N的测力计,还有一根轻质均匀细直尺和细线。(请谁基础实验帮他解决难题 ①.步骤 ②.表达式) 步骤一:用细线做三个环,其中一个固定在直尺0刻度处,一个固定在直尺L刻度处(L不大于为1/5量程),另一个不固定(可在L刻度以上移动)
步骤二:将鱼挂在0刻度处的线环,测力计钩子钩住可移动线环,用一手提起L刻度处的线环并用另一手拉弹簧测力计,使得支持能够平衡
步骤三:改变可移动线环的位置以及拉测力计的拉力,记录若干组测力计示数Fi与可移动线环所在刻度Li(i=1,2...)
由力矩平衡:mg*L=Fi*(Li-L)
代入数据,求m的平均值,即为鱼的质量,与2kg比较即可
6.小红手中有两块外形、体积相同的小金属块,请你设计实验比较两金属块密度大小,器材自选(①.步骤 ②.表达式)
器材:天平
步骤:分别将两块金属块放入天平的两托盘里
篇7
新一轮基础教育改革所倡导的课程资源的开发和利用指的是相对广义的概念。而作为常见生活资源的概念,可以界定为:在教学中用来对学生进行物理教育的一切素材。狭义的理解,通常是指教材之外的能在物理教学中起辅助作用的教学资源材料,特指那些身边随手可得的低价格的日常生活用品,也包括玩具等。常见的日常生活用品作为课程资源挖掘其本身具有五个主要特征。
广泛性。指教材系统以外更广泛的客观外界资料。生活资源在设计制作中涉及知识领域广、种类繁多、工艺讲究等,这是教材中不能够包含的教材系统外的知识。如儿童玩具激光笔,用于光学实验效果特别理想。
综合性。指一个具体生活资源内涵几种不同性质的物理现象。如一个玩具上有力、热、电等知识。
潜用性。指同一生活资源可被老师根据需要加工成不同的用途、如将饮料瓶可加工成不同的实验用品。
亲和性。指所选的生活资源使学生感兴趣,较熟悉,容易被学生接受并积极思考。
同质性。指许多生活资源,从课程实验条件的角度来看可以存在天壤之别,而从课程要素的角度来看,它们在教育价值上,则是同质的。
一、挖掘生活资源的功能
(1)丰富实验课程资源,落实新课程标准物理实验主要依赖仪器进行,但又受实验资源的限制。可见,实验教学的课程资源是物理教学的重要环节,也是落实课程目标,全面提高学生实验素养的重要途径。促使我们的教师发动学生收集这些生活资源,对实验有用的元件,如各种光碟片、玩具激光笔、四驱车的齿轮、各种电动生活资源的直流电动机、发光二极管、电阻、开关等。这些随手得到的生活资源的元件,丰富了教师个性化的实验的教学资源,有力地保障了学生们进行小制作、小实验、小发明课外活动以及学生自己设计的探究性实验的教学,确保了物理实验教学目标的顺利完成。
(2)创设宽松的实验环境,培养学生的创新能力。利用生活资源或生活资源中的元件做实验,学生对实验所用的物品熟知,使学生原有的认知结构与物理教学贴近,消除畏难情绪及对物理的神秘感,顺应学生爱玩、爱动脑的心理,使其玩入物理世界、玩出物理规律。引导学生利用生活中的生活资源或生活资源的元件做实验,可使学生独立的思考,大胆探索,敢于幻想,创造出自己的新思路、新问题、新设计、新途径、新方法,这种成功的体验和喜悦,能持久地保持学生对科学的热爱,对真理的探索。
(3)有利于创设丰富的学习情境,提高学习知识的兴趣和效率奥苏贝尔认为,学生的认知内驱力来自于观念冲突。由于物理概念、规律、法则、定律等本身不具备吸引学生注意力的属性,学生往往对奇异的物理现象、物理过程再现等表现出强烈的好奇心。因此,对物理概念、规律、法则、定理的教学,适当地利用生活资源手段来创设问题情境,诱发学生好奇心,产生观念冲突,从而激励学生参与解决问题的热情。
(4)探究生活资源中所具有的物理知识,提高应用物理知识的能力生活资源在教学中不但提高兴趣,还弥补实验器材的不足,随着科学技术的发展,生活资源中所具有的科技含量也不断的提高,在教学中有目的进行剖析其现象与原理,可启迪思维,获得科学的方法,巩固物理知识。
二、挖掘生活资源的策略
(1)对生活资源附加实验的希望。以项目为中心的学习是研究性学习的一种,项目学习中自制教具应当是作为以项目为中心的比较好的典型案例。只要我们在生活和教学中,时刻做有心人,充分利用身边的生活资源,善于观察、善于思考、善于实践,发挥聪明才智,常见的生活资源便可变废为宝,让生活资源成为课程资源。
(2)对课本中原有实验仪器不足和缺点的改进。根据自己在教学实践中的体验,深入研究教材中某些实验的不足和缺陷为切入点,将实验的缺点一一列举出来,然后根据实验器材的物理和化学性能,从外形、结构、材料角度,从实验方式、方法、教师演示和学生观察角度等,提出改革的方法,结合生活资源设计方案、实施、修改、评价、定型。
(3)设计新的仪器弥补课本中的空白。创新是实验的生存和发展的灵魂,是新课程理念所希望的。挖掘生活资源时,采用组合、转换、逆向、移植等创新的技法,可以是实验内容、实验方法的创新;也可以是仪器的设计新颖、结构简单巧妙;还可以是应用新技术、新材料、工艺等方面的创新。如浮力产生的原因,课本中只能用图示呈现,没有实验安排,直观说明性差,我们利用饮料瓶和弹力球等创新设计了一种能显示压强的演示器。
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(青海师范大学生命与地理科学学院青海西宁810008)
摘要:物理学是理论与实验相结合的一门自然科学。所以,鉴于实验在自然科学教学中的重要性,本文从学校,老师,学生三个层面对实验教学的问题进行了一些讨论。
关键词:中学;实验教学;问题分析
物理学的学科特点决定物理不仅是一门自然科学,也是一门实验科学,其实验是该学科的重要组成部分。在之前的教学模式中,物理实验教学并没有受到足够的重视,这就导致教师物理教学及学生学习物理知识的质量等不好的现象出现。物理实验教学的水平决定着物理学科知识传播的好坏,因此学校应该重视实验教学。实验教学作为一种教学手段,是教师具备的重要能力,需要教师认真研究和准备。实验教学作为一种学习物理知识的途径,学生更应该认真对待。
1.中学物理实验教学问题――学校
1.1 实验设备问题
大多数学校目前使用的是新教材,但实验设备远远不能满足物理教学需要的实验教学要求,这对接受物理实验教学知识初期的学生来说,很难形成对物理实验教学的兴趣。学校物理实验设备的不健全导致教师无法正常上课,学生不能正常使用实验仪器,实验教学效果不理想。久而久之,学生在实验课基本上处于散漫状态。对物理想象的不理解,让教师对物理实验教学除了实验步骤介绍外,实践很难进行,则学生普遍觉得物理难学。
1.2 教学内容多,教学课时少,二者矛盾突出
一般而言,学校的物理课时根据省教育厅颁布得课时标准来制定,而省教育厅颁布的物理课时标准普遍存在课时偏少的问题。省教育厅颁布的课时标准并不一定适合学校的具体情况,但是很多学校盲目执行也是造成物理课时过少的原因之一。通过阅读文献得知,初中物理教学三年级至少有70个课时才能按照教学进度完成教学计划和教学任务。除此之外,物理每周的课时少,但是,人均教学班数量却增大,这对提高物理实验教学效率工作很难达到。在说课时少,物理老师在每个班进行辅导的时间短,作业批改和讲解知识内容工作的加大,导致了老师和学生交流实验教学机会的减少。中学物理课时过少,加上学科众多,尤其是对语文,数学,英语三个学科的高度重视而忽视I类物理的学习,导致学生物理课外学习时间少,知识遗忘率高,造成中学物理实验教学效率低下。首先,从学校的层面来讲,学校应该根据自身的实际情况来设定物理课时,不能盲目的执行上级课时的规定。其次,提高物理实验教学效率是解决课时少问题的关键。
1.3 实验室开放问题
实验室应向学生开放,让学生随时熟悉并接触各种实验仪器,以便选择适当的仪器和器材进行科学探究。开放实验室,可以让每个学生自己动手,做自己想做的、感兴趣的实验,自己探究来激发他们的创造性。也就是说,不定期地开放实验室,给学生创造更多的动手机会。例如,在高一物理教学中,可自行提出问题:除了课本上学习的“用单摆测定重力加速度”的方法外,你还可以用什么方法测定本地区的重力加速度?开放实验室,让学生去动手测量。学生会使用纸带法、落球法、滴水法等多种方法去实际操作,这样就极大地锻炼了学生的实验能力。
由于人的个性差异,一些学生往往不满足于课堂上所看到的或书本上所接触到的实验,他们往往表现出较强的动手欲,很多想法都想付诸实施;而另有一些学生动手能力不强,在实验中往往处于旁观者的地位,有时想自己试着做实验,又怕周围的同学讥笑。因此不定期地开放实验室,既可以给学生施展身手、创造动手的机会,又可以为动手能力较差的同学提供锻炼自己,提高实验能力的场所。实行的办法可以采取自愿参加,全方位开放的形式,或根据兴趣爱好组织专题研究和探讨,学生在这种环境下或复习已学实验的操作,或做些自己设计的小实验,将能极大地增进学习物理的兴趣,有益他们动手能力的增强,有利于创造能力的培养。
2.来自物理教师方面的问题
2.1 物理实验教学的教学思路问题
一方面是由于实验教学观念不足,忽视实验教学。有些老师由于考虑安全性、纪律性或者怕麻烦等原因,对物理实验教学没有投入应有的时间,导致学生想学也没有机会。有的教师轻视课前实验教学的准备工作,结果造成实验失败或出现意想不到的情况,以致在课堂上手忙脚乱,“强行”让学生接受结论,教学效果很不理想。有的是疏忽大意,以为实验内容简单,以前做过或曾看见别人做过。这些都是实验教学的大忌。首先,教师在课前首先要准备好与实验有关的全部仪器、材料。其次是在课前反复操作,直到熟练的地步,对于在实验中可能出现的故障做到心中有数并能及时排除。第三是掌握实验所有的时间,注意与教学进度紧密配合。第四是教师要考虑除大纲和教材中规定的实验内容外,还可以适当的补充有些小实验,或对现有的实验作一些必要的改进,以提高教学效果。
再说,新课程的实验教学体系要突出学生的主体地位。所以,老师不是为做实验而做实验,做实验是让学生理解物理知识,更何况物理的定义、定理、规律、定律都建立在大量的实验和实践活动中,因此我认为,老师对实验教学的重视问题,操作规范等问题,很大程度上决定着实验教学对物理教学起什么样的作用。以及决定着物理实验教学对学生的影响。
2.2 多媒体课件的不熟悉问题
随着科技的快速发展,多媒体教学 成为了教学的一种崭新阶段。特别像物理这门自然科学,由于学科自身的特点,一些难以理解的物理现象和物理过程在实验教学过程中让学生难以理解和接受,而多媒体教学以新鲜、活泼、生动的方式更形象的呈现在学生面前,使学生迅速准确地理解和记忆。例如,一个小磁针以自由落体的形式穿过一个螺旋管而产生的一个瞬间的感应电动势随时间变化的关系。但由于教师本身的对多媒体教学的不熟悉,很难进行教学。这对学生掌握物理知识有一定制约。所以,学校在这方面应该对教师加强培训,提高教学手段,让学生对物理实验教学有足够的兴趣。
3.学生自身的问题
3.1 时间问题
物理实验教学不像其他的一些实验教学,如运动实验教学。相比一下,比较费时间,但学生对时间观念的问题,导致实验不能按时完成。在实验教学的过程当中,教师给出相当多的时间让学生自己动手,自己提出问题,自己找回答案,但学生对这种教学的时间安排很不到位,当然实验效果不理想。在这种情况下,很难通过实验教学对学生提高物理现象的认知。
3.2 学习态度问题
从大部分学生来看,通过物理实验教学来提高物理知识是有些不切实际,原因一,学生没有养成这种学习习惯,很难重视。二,偏重记忆而忽略理解。三,课前的准备不足,实验报告基本上是抄袭别人的劳动成果。这就意味着对学生来说,物理实验教学不会有太多作用,所以,从改变学生对本学科的态度着手,认真对待很重要。对于学生来,实验前的预习一定要做的到位,对实验要有一定的了解,在这基础上自己开始着手写实验报告。这样,进了实验室就算老师讲的时候思维没跟上,自己也在做实验的过程中请教别的同学,可以按时完成任务。但自己这么多年当学生的经历来看,很少有老师认认真真的看学生的实验报告,老师是觉得这样是在浪费时间呢?还是觉得学生会写好?这就导致大部分学生抄袭实验报告等现象出现。这也很大程度上是因为学生对学科态度有问题,所以,为了避免此类问题的出现,老师对学生的实验报告进行检查,甚至监督。如果,有同学没有完成此次实验报告或不符合要求,就不允许学生进行操作物理实验。解决这个问题对提高实验教学很有必要。
4.结论
通过查阅文献得知,世界上许多发达国家特别重视物理实验教学,值得我们借鉴。德国物理教育界流传着这样一种说法:“没有实验的课,不算是一堂成功的课”德国的物理教师除了极少数纯理论课没有实验外,一般每堂课要做2~3个实验。美国物理教师普遍也很重视实验教学,在他们上的每一节课中至少要做一个实验。而且这些实验都是他们自己设计,所用器材都是他们自己动手制作的。日本的物理教学也非常活跃,学生课堂上动手活动量较大,有半数以上的课是在实验室渡过的。大量的信息资料显示:国际物理教育界正在流行这样一种趋势,即衡量一堂物理课的好坏,很大程度上取决于这堂课中实验的数量和质量。所以,提高物理实验教学方面的以上问题,显得尤其重要。
参考文献:
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实验室的建设,是开展实验教学的物质保障,是落实物理新课程教学目标的先决条件。各级教育行政部门、各学校首先应加强实验室的建设,为新课程的顺利实施创造物质条件。按新课程标准规定的物理课时数与每周五天工作制来计算,只有每所学校的实验室数与班级数之比达到1:6,才能保证每个班级的每一节物理课在物理实验室进行。并且,随着基础教育改革的进一步深入和新课程的实施,这个比例应该逐步降低;增加对仪器设备的投入,对于学生分组实验所需的仪器,应该按国家规定的标准,保证每2人一套仪器。对于演示实验所需的仪器,不仅应保证教师教学的需要,而且对于能改为边教边实验的,也应保证每2人一套仪器。对于课外实验和学具制作所用的基本仪器和部件,学校也应尽可能地为学生配备,以保证其顺利开展。将计算机和信息技术等引进物理实验室。重视现代新技术在物理实验中的应用是新课程的新要求。如将计算机引入实验室,逐步让学生通过计算机处理实验数据,分析实验结果,特别要加快中学物理实验软件的开发和应用,将现代传感技术、测量技术引入实验室,让学生在实验室中接触现代科技,丰富物理课程资源。
二、物理实验室功能的认识
物理实验室的建设情况普遍不尽如人意,还存在实验室数目少、面积小,不能满足正常教学需要的现象;实验员学历低、业务水平不高,不能适应新课程改革的要求。物理实验室是物理实验教学的“后勤部”,是物理实验创新的“研发中心”,物理教师和物理实验员应该是人际关系良好,工作配合默契,教学上相互促进。
充分发挥实验室课程资源的作用。首先应向学生开放实验室。物理课程中的科学探究最多的是通过实验来进行的探究活动。那么,实验室的各种仪器、设备、模型都是宝贵的课程资源,但现在尚未得到充分的开发和利用。过去,学生实验基本上是按照教科书的设计,学生根据“菜单”而进行的验证性实验。新课程则要求学生以实验室的活动为手段,通过探究,自己去设计实验、选择仪器、收集实验数据、归纳总结规律;过去的学生实验只限于教科书规定的几个实验,新课程则要求根据探究活动的需要,让学生尽可能多地在实验室活动,不再拘泥于课本。实验室应该为学生进行科学探究创设条件,为此,实验室应向学生开放,让学生随时熟悉并接触各种实验仪器,以便选择适当的仪器和器材进行科学探究。在学生问卷的开放性问题中,有这样的问题:“你在实验室是如何做实验的,请说出你实际做了什么,而不是你打算做什么。”我们的目的是想了解学生在实验室做实验的具体细节,可结果却出乎意料,大部分学生的回答几乎相同:“做了老师让做的,而不是自己想做的”。开放实验室,可以让每个学生自己动手,做自己想做的、感兴趣的实验,自己探究,来激发他们的创造性。同时,开放实验室也有利于课外实验和学具制作活动的开展。其次,教师应改变教学方式,提高实验室课程资源的效益。科学探究是每一个学生都必须参与的教学活动,必须人人动脑思考、动手操作。教师要改变实验教学的方式,按照课程标准对科学探究的要求,设计并组织实验活动,例如,各活动小组的探究课题可以不一样;可以根据不同的探究课题做不同的实验;可以将实验活动延伸到课外,甚至家庭,以便充分发挥实验室课程资源的作用。按照课程标准对科学探究的要求,设计并组织实验活动。
三、物理实验的创新
实验创新有实验设计的创新,更多的是实验使用材料的创新,如初中电学实验,电路出现短路保险丝熔断,原来我们是用合金做的金属丝,为了安全削去一部分,实验时出现熔断,但在听课中,教师发现原古柏中学用玻璃管保险丝,效果更好,我们就吸收了人家的创新。再如电学实验中使用导线,导线两头的叉子,市场上有现成的,买回来后要焊接,使用中发现很容易生锈,出现导电不良,影响实验效果,我们发现市场上有镀银的叉子,不容易生锈,买回来后不需要焊接,只要用老虎钳夹一下就行。
提倡用日常器具做实验,丰富实验室的课程资源。实验室的课程资源不仅限于实验室的现有设备,学生身边的物品和器具同样是重要的实验室资源。例如,有些学生利用废弃的饮料瓶可以做几十个实验。用日常器具做实验,具有简便、直观、原理单一等优点,更有利于学生动手,发展学生的实验技能,培养学生的创新意识。提倡用日常器材做实验,绝不是权宜之计,而是丰富实验室课程资源和全面提高学生科学素养的需要,即使是发达国家,在实验条件相当优越的情况下,仍然将学生身边的各种器材列入实验室的课程资源。因此,“坛坛罐罐当仪器”的经验在实施课程标准时,仍然是开发实验室课程资源的基本原则,图1为自制平面镜成像器材。
1.自制教具选题的发现
自制教具选题的发现往往来源于教学实践,从事一线教学的教师们在备课中准备实验以及在课堂上开展实验教学中,对教材上提供的实验设计方案感到不完美、对实验室提供的实验器材觉得不理想,当他们把这种想法表达给实验室的实验员就成了制作自制教具的选题。作为实验员要耐心倾听教师们的意见,发现其中的创新点、吸取其中合理的成分,再加上自己的思考往往能设计、制作出比较新颖、实用,甚至较为先进的自制教具。例如,某教师提出,某学生向他提问,“为什么电饭锅开始煮饭时开关有磁性能吸合而饭煮好后就失去磁性自动断开?”他说对这个问题的感觉是要讲深讲透比较难,最好能设计个实验来讲解,希望笔者能提供帮助。随即在答应后回家查找有关书籍,并找来一个电饭锅磁缸解剖,设计出一个演示实验装置。后来,笔者就以此为契机写出了《电饭锅温度控制技术》一文并将电饭锅中低温控制和高温控制分别设计出了演示实验装置。
2.自制教具制作思路
自制教具的制作要严格遵循“三性”,即科学性、实用性、先进性。任何一个自制教具都要具备科学性,不能违反基本的科学原理。自制教具也要具备实用性,对于外表做工精致而不实用的教具是不会受到教师们的欢迎。自制教具是为教学服务的,使用自制教具是为了更好地开展实验教学工作,不实用谁还会使用?我校的不少自制教具是用生活中的废弃物制成,例如,土电话是用二个硬壳香烟盒加一根棉线;量筒防倒支架是光学实验中的蜡烛头熔化后浇铸而成;溢水杯是用废矿泉水瓶和吸管制成;小孔成像是用旧茶叶罐和一张塑料纸制成;潜望镜是用牙膏盒和一小块平面镜边角料制成。
自制教具的先进性主要是与现有教学器材相比较而言,实验现象更明显,结果更稳定。例如,混色实验装置,书上是用不同颜色的塑料纸经过折射光来混色,而笔者经过思考后是用不同颜色的不干胶纸经过反射光来混色。在一块圆形塑料片上贴有不同颜色的不干胶纸,再用一个小型电机带动塑料片旋转,混色效果较为稳定,停止后又能恢复原样,教学中学生比较感兴趣,该作品参加南京市教育局技术装备处自制教具评比后获三等奖,如图2所示。再如,平面镜成像,书中的图示比较简单,用几件器材组合后做实验不方便,笔者想起在市局评比中见过某校教师的作品,就复制了一个,教师们使用后觉得不错。
3.自制教具制作方法
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物理演示实验是物理教师为配合课堂教学而对学生所做的表演示范,具有非常重要的作用。教师应该在演示过程中注意几点:1.趣味性;2.贴近生活的灵活性;3.简单不可拖泥带水;4.可见度要高。
【关键词】初中物理 演示实验 课堂教学 重要性
物理学是一门以实验为基础的学科。中学物理实验教学的目的是,通过实验建立学生对课堂讲授内容的感性认识,增强学生对学习内容的理解和记忆,提高教学效果;开发学生智力,训练学生的实验技能,培养学生分析、解决问题的能力和研究创新的能力。中学物理课堂教学改革的一个重要突破就是加强物理实验教学。笔者在多年的实验教学实践中,结合学生的实际认知心理,精心设计和制作直观、形象的实验教具,对物理概念的引入、建立和应用起到了良好的作用。演示实验是教师为配合课堂教学而对学生所做的表演示范实验。下面从演示实验的特点谈谈物理演示实验过程中应该注意的几个方面:
1.增强演示实验的趣味性
演示实验简单方便、生动形象、真实可靠,极富有趣味性和探索性,尤其对初中学生有很大吸引力,极易唤起他们的直觉兴趣。例如:让学生观察“纸片托起一杯水”、“瓶吞鸡蛋”、“喷泉实验”、“冷水使热水沸腾”、“放大镜并不总起放大作用”、“塑料捆扎绳越捋越散开”等实验,常常会出乎他们的意料,使他们兴趣盎然,很容易唤起他们的好奇心,激发他们的求知欲望,使他们觉得物理是有趣的,从而激发学生的对物理学习兴趣,增强学好物理的信心。演示实验作为一种教学手段,课前准备一定充分。有的教师轻视课前演示实验的准备工作,结果造成演示失败或出现意想不到的情况,以致在课堂上手忙脚乱,“强行”让学生接受结论,教学效果很不理想。造成这种情况的原因是多方面的,有的是思想认识存在问题,对实验教学不重视或持怀疑态度;有的是疏忽大意,以为实验内容简单,以前做过或曾看见别人做过;还有的是怕麻烦。这些都是演示实验教学的大忌。教师在课前首先要准备好与实验有关的全部仪器、材料。其次是在课前反复操作,直到熟练的地步,对于在实验中可能出现的故障做到心中有数并能及时排除。另外,还要掌握演示时间,注意与教学进度紧密配合。教师要考虑除大纲和教材中规定的演示实验外,还可以适当补充哪些小实验,或对现有的实验作必要的改进,以提高教学效果。例如:在讲解蒸发吸热这一问题时,教师可用方座支架、小烧瓶、细玻璃管、有色水和小烧杯等组装一个伽利略气体温度计,用它来演示蒸发吸热现象比直接用普通温度计演示现象清晰、直观。要考虑在演示过程中如何引导学生观察,启发学生思维,最大限度地发挥演示实验的作用。
2.物理实验要贴近生活具有灵活性
一是演示实验所需要的器材比较简单。“坛坛罐罐”,废弃物料都是演示的好材料,并且用来说明同一个物理现象的演示实验可能有多种方案,而同一种实验器材也可以做出不同的演示实验来;二是操作比较方便。在教学过程中,教师可以采用边演示边讲述,或是边演示边讨论的方式进行,也可以先演示后讲解,或是先讲解后演示,可以演示实验的全部过程,也可以演示其中的一部分。总之,演示实验的可塑性强,便于教师在实际操作中灵活选择。例如:利用废塑料瓶演示几个力学实验:
2.1 演示大气压存在。方法一:用嘴从瓶口用力吸瓶内空气,瓶内气压减小,大气压将瓶压瘪,并伴有响声;方法二:将瓶里灌满水,用纸片堵住瓶口,无论怎样放置,纸片不会掉下来,表明大气压将纸片紧紧地压在瓶口上,并感知,大气压值要比瓶内的水柱产生的压强要大。
2.2 演示力的作用效果――力能使物体发生形变。用力捏塑料瓶时,瓶就产生形变,相同条件下,力大形变就大。也可以演示力的作用效果与力的三要素有关。
2.3 演示压力的作用效果与压力、受力面积的关系。用手握住塑料瓶,加力时,手对瓶就产生了一定的压力,保持手握姿势不变(受力面积相同),用力越大,瓶的形变效果越明显;若保持用力大小一样,换用两手指去捏瓶,瓶的形变要比握瓶时要明显些。这表明压力的作用效果不仅与压力表的大小有关,还与受力面积有关。
2.4 演示物体对外做功,物体内能和温度的变化。将塑料瓶中放入少量的水,用带有导气玻璃管的橡皮塞紧塞在瓶口上,由于塑料瓶和塞子都有弹性,所以容易塞紧。向瓶内打气,使瓶内气压大大增加,气体对塞做功时,塞子冲出去,瓶内“白雾”明显。此时,让学生用手摸摸瓶口,有一种凉的感觉。明气体对外做功时,内能减小,温度降低,气体的水蒸气发生了液化现象,形成了“白雾”。
2.5 演示声音能传递能量。方法一:将塑料瓶从中部剪开,取带嘴的一端,然后用纸和透明胶将剪端封成一个“鼓面”,轻拍纸面可使蜡烛火焰跳动,用力拍纸面可将烛焰熄灭。很好地说明了声能传递能量;方法二:将瓶装适量的水,用手拍打纸面,可以看见水面也随着振动产生细微水波,也说明了声能传递能量。
3.演示实验切忌拖泥带水
演示实验是教师为了讲清某一个物理概念或某一个物理规律而设置的一种教学手段,这就要求演示实验尽可能在一个单位的教学时间内完成,不允许把操作时间拖得过长。当有多个演示实验供选择时,在不影响教学的前提下,应尽量考虑选择比较节省时间的演示实验去完成,整个演示实验的全过程应让学生感到流畅、紧凑,无拖泥带水之嫌。
4.演示实验要力求简单
受教学时间和教学环境的限制,演示实验不包含复杂的实验器材、复杂的实验操作技巧和复杂的实验操作过程,也不需要学生有复杂的知识背景。演示实验装置简单,操作方便,演示结果一目了然,提倡简单的目的是有利于突出物理原理,排除非本质因素的干扰。
5.演示实验要力求可见度大
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