初中物理实验的设计和改进

乔 阳

摘 要:在物理实验教学中,有不少实验的现象不明显,如果我们能在实验中进行不断地改进,必要时进行自我设计一些小实验会给实验教学带来意想不到的结果。

关键词:物理教学 实验操作 设计改进

物理学是以实验为基础的一门自然科学,初中物理课堂必须是以实验为主,如何运用实验提高课堂教学的效果是所有物理教师的一贯追求。在教学中能设计一个简单明了,易于让学生接受的小实验,或者能对现有的实验进行改进,会产生意想不到的教学效果。笔者在日常教学中发现和总结了一些设计与改进同大家共勉。

在学习声现象时,我对教材上的两个小实验加以改进。一是音叉的演示:首先我让学生触摸不发声的音叉,然后再让学生触摸正在发声的音叉,说说感觉,这种方法增强了学生对实验的可信度。将盛水的透明玻璃水槽放在投影仪上然后将发声的音叉放入水中,激起水波,借助于投影仪将实验现象放大,这可以提高实验的可见度。一手持把柄将音叉叉股平悬空中,另一手用棒锤敲打音叉,然后将一枚棋子放在发声的音叉的叉股上,观察现象,棋子在音叉上蹦蹦跳跳,学生对此现象具有浓厚的兴趣。二是对声音传播实验的改进。在教材上是将正在发声手机悬挂在广口瓶内,再把瓶中的空气抽出,声音有何变化?而我们大多数学校不具备抽气机,这个实验只能讲不能做,我找来一个大的注射器、小电子表、细线,用细线穿入注射器针头插孔,拔下活塞,系上电子表,并使电子表上的闹铃发声,然后将小电子表装入针管内,插入活塞并将其压到底部排出里面的空气。用橡皮帽堵住针头插孔,向下拉活塞,使小电子表悬于空中,这一过程中,声音将逐渐减小。拔掉橡皮帽,让空气进入活塞,会重新听到铃声。这样改进后实验器材简单易操作,现象明显。

平面镜成像是八年级学生学习的一个难点。在讲解这部分内容时我有意设计了这样两个小实验。在引课时我就用平面镜成一个点燃蜡烛的像,在像的位置放一烧杯,学生会看到烛焰在烧杯中,然后我慢慢将水倒入到烧杯中,学生会惊奇地发现杯中的烛焰并没有息灭,真是水火不相容,这样就激发了学生对这部分内容的探求的欲望。平面镜成像特点学生在学习之后都能说得出来,但真正地把握还要加强训练,在课堂上我让学生与我一起做游戏,找来一个大木框,请一个学生拿着,再找一个学生与我面对面分别站在木框的两侧,我做一个动作,学生学着我的动作做,下面的学生会发现学生与我的动作是否一样,当出现不一样时学生就会觉得好笑,激起了学生的兴趣,更为重要的是学生通过小游戏加深了对平面镜成像特点的认识。

热学中的一些实验的效果是很不稳定的,但如果做适当的处理是会有很好的效果的。水的沸腾实验,用时较多,且要观察的现象不明显,学生做完实验后教师问学生在实验中你发现了什么?虽然学生会讲出很多现象,但却只能描述从水面上看到的现象,而水的内部又如何呢?学生们回答不出来。而事实上这个实验的关键是控制好实验时间,不少教师认为这个实验没有技术性难度,只要按照教材的装置进行即可,结果往往难以得出正确的结论,我们的老师只好用水不纯净、气压不标准、温度计读数有误差等理由来搪塞学生。我在实验中采取以下一些措施:水的量不要大,最好用温度较高的热水,并在烧杯上加一个盖子,而加热时不用一般的酒精灯,用自己制作的酒精灯(比一般的酒精灯多两个灯芯)给水加热,结果,要听的声音,要看的气泡,要读的温度都符合实验的要求。

在学习升华与凝华演示时每次无法回收碘,并且实验时效果不明显。我对该实验进行改进,在这两个方面都收到了很好的效果。将一根细玻璃管在酒精灯外焰上均匀加热。因为玻璃是非晶体,没有一定的熔点,在熔化状态下,使玻璃管的一端封闭,然后从玻璃管的另一端开口处装入少量的碘粒,再用同样的方法使开口端封闭,就做成了碘的升华与凝华演示器。将该装置斜竖起来,用酒精灯在下端加热。碘受热升华成碘蒸气。碘蒸气上升后向玻璃管上方移动,遇到较冷的玻璃管,在管壁上又凝华成黑色的碘,可同时看到升华与凝华现象。将上方调过头来加热,同样看到碘的升华与凝华现象。效果明显,可长期使用,节约碘的消耗,不需要其他器材。

在探究压力作用效果实验中,我们感到实验时效果不好影响了学生的求知热情。原实验存在缺点:压力小桌的桌腿底面积过大,所用的沙子密度大,不够松软且流动,压力小桌的桌腿在沙子中陷入的深度不够,实验效果不好。我是这样改进的:将原来的小桌的桌腿用一般的铁钉取代,用厚度为3~5厘米的较松软的海绵取代沙子。经过这样的改进小桌在海绵上压下去的深度清晰可见,效果比原来的好。

我们只要在教学中不断地探索、试验、总结与归纳就能改进一些实验,提高实验效果,使物理教学日臻完善。

作者单位:江苏省兴化市获垛初级中学