低碳实验 高效收获
低碳实验 高效收获 摘 要:物理是一门以实验为基础的自然学科,任何概念的建立 和规律的发现,都有赖于大量的实验探索和验证。然而,在 目前新教材使用的初期阶段里,却出现了同步的实验器材还 比较匮乏的情况。如果大规模的进行实验器材的采购,势必 会对学校经济造成一定的压力,同时也会带来一些问题,如 保养、使用过程中的损耗等。不符合当今社会节能、低碳的 大趋势。所以我们在教学过程中,应常利用身边物品,进行 物理实验。这些小实验,器材易得,操作简单、方便,人人 可动手参与制作和实验,从实验探究过程中体验科学过程, 领悟研究方法,学会科学思维,提高创新能力,使学生对所 要学习的知识充满强烈的好奇心和旺盛的求知欲,从而提高 课堂教学效率。
随堂小实验是学生独立获取知识、掌握实验原理、提高 认识能力的科学方法。教学过程中能进一步引发学生的好奇 心、好胜心,增强学生的自尊心、自信心,有利于引导学生 由对活动本身的兴趣转移到对活动的“乐趣”,最后形成对 学习的“志趣”。
所谓小实验必须满足器材简单、容易操作、实验现象明 显并能激发学生的想象,引起学生思考,提出问题等条件。
进行学生随堂小实验,首先要解决实验材料。它主要来源于 三个方面:一是学生现有课堂学习用品;
二是利用废旧物品;
三是利用现有仪器。
随堂小实验有定性小实验、定量小实验、探索型的小实 验、应用性的小实验。具体体会有如下几点:
一、运用日常器具做小实验,激发学习兴趣。例如我 在进行《压力和压强》这一章节的教学时,出现频率很高的 一件物品就是乒乓球。首先为了使学生体会到浮力的存在, 将乒乓球放在水中,然后慢慢将乒乓球按入水中直到完全浸 没于水中。这样学生通过亲身体验会体会到浸在液体中的物 体受到浮力的作用,并能初步体会到浮力的方向是向上的。
再比如讲解浮力产生原因的时候,用较大的可乐饮料瓶剪掉 底部,留下上半部倒置,将黄色乒乓球压在瓶颈处并注水, 乒乓球不会浮起来,然后用手或瓶盖将瓶口封住,由于球和 瓶之间渗水,当球下部集满水后,乒乓球会很快上浮。由于 前面乒乓球没有浮上来,这与学生的想象完全不一样,从而 引起了他们思考,然后再引导学生对比分析,效果很好。
二、重视常规小实验,挖掘深层内涵。上学期我开了 一节公开课《欧姆定律》,其中就设计了一个小实验来引入:
学生利用课桌上的器材连接一个最简单的电路、一个电键控 制、一个小灯的电路,然后设问:“如何来改变小灯的亮暗?” 学生提出:“改变电池的节数。”由此比较容易引出课题:
电流与电压有什么关系?由于小实验中亲身体验,学生在讨 论设计实验方案时就比较轻松。这样整堂课的基础由于引入 时候的这个简单的小实验显得简单、容易。例如在讲《光的直线传播》这一节时,为了使学生很明显的观察到光的传播 路径,我想办法将松香浸泡在酒精中然后用水稀释得到像牛 奶一样的液体,学生用激光小电筒发出的光进入该液体中, 会很清楚的看到该现象。很好的帮助了知识的归纳。
三、创造性地设计小实验,让学生真正理解物理概念。
突破教学难点实验,浮力方向总是竖直向上的。浮力的方向 在初中物理教材中,没有专门的实验直观显示,学生虽能理 解浮力的方向是向上的,但理解“总是竖直向上的”就有一 定的困难。为了突破这一难点,我设计了如下一个实验,让 学生眼见为实。将软线的一端用透明胶固定在乒乓球上,线 的另一端固定在容器的底部,往容器中灌水,乒乓球浮在水 中,此时系着乒乓球的线是竖直的,说明乒乓球受到水的浮 力是竖直向上的。将容器倾斜,系乒乓球的线仍然是竖直的, 说明乒乓球受到的浮力仍是竖直向上的。向不同方向倾斜容 器,会看到线总是竖直,所以浮力方向“总是竖直向上”的。
由直观的观察,使学生不仅认识到浮力的方向,而且认识到 竖直方向是怎样的方向。从而降低了学生学习物理知识过程 中遇到的困难,为学习浮力以及以后的受力分析打下坚实的 基础。
随堂小实验也包括教师演示实验,这一类实验往往是受 实验器材以及课堂时间的限制,所以由教师演示。例如探究 完导体电阻与导体的长度、横街面积、材料的种类的关系后, 拓展探究电阻与温度的关系时,我从废弃的白炽灯泡中取得钨丝,将它连接在电路中,并对它加热,学生通过观察加热 前后电路中电流的变化得出电阻的变化,从而得出导体的电 阻随温度的升高而增大,介绍超导现象,鼓励学生为人类节 能材料的开发努力学习。
四、让学生设计小实验,提高学生思维的创造性。对 于一些简单的验证实验可以在事先介绍给学生一些生活中 的器材,然后让学生想办法去验证实验的正确性从而达到提 高学生创造性思维的目的。例如“巧用废弃饮料瓶证明大气 压存在的小实验”。取一空饮料瓶灌满水后拧紧平盖,然后 用燃气灶加热一钢针。轻轻的在饮料瓶下部侧壁烫一细孔 (注意烫孔时不要用力挤按饮料瓶)。当扎完小孔后会发现并 没有水流出,在第一个孔的相同高度处,任意位置再烫一个 细孔后发现依然没有水流出来。这是由于大气压的作用的结 果,并且证明了大气压是各个方向都存在的,与液体压强特 点形成对比。之后在前两个细孔的上方再烫一细孔后,发现 下面的细孔向外流水,而上面的细孔不向外流水,并且有空 气从此处进入饮料瓶内上方。如果拧开饮料瓶的瓶盖会发现 三孔都会流水。且小孔位置越靠近瓶底,水柱喷的越远。又 把同一液体内部压强随着深度的增加而增大联系起来,有利 于形成前后知识的结构体系。
“随堂小实验”可以帮助学生通过丰富的感性认识,很 自然地上升到理性认识,从而轻而易举地掌握事物的规律。
它既符合初中学生的年龄特征,也符合初中生认识事物的思维规律,确是达到最佳课堂教学效果的一种行之有效的方法, 所以我们教师要不断学习、提高专业素养,广泛收集材料, 开发课堂小实验,有效利用小实验,发挥其优势,使之成为 学生学习的铺路石。