关于农村物理实验教学的研讨

2013-04-29 12:41王新
学周刊·下旬刊 2013年5期
关键词:俗语器材实验教学

物理是一门以实验教学为主的学科。义务教育初中物理课程标准指出:物理实验是人类认识世界的一种重要活动,是进行科学研究的基础。现如今的物理教学往往偏重于物理学理论的教学,忽略了学生探究能力和动手能力的培养。在农村物理教学中,这种倾向尤为明显。

农村物理实验教学由于受到设备、实验场地、人员等因素的影响,使得物理实验教学与操作脱节,变“做实验”为“讲实验”的现象屡有发生。笔者通过多年的农村教学经验,将自己在物理实验教学方面的一些做法和大家分享。

一、利用生活用品自制实验器材,培养学生的动手操作能力和创新意识

物理实验室的一些设备和器材在物理实验教学中,由于种种因素的影响,并不十分适合农村物理实验教学的需要。而相反,我们周围的一些生活用品自制成实验器材却有十分明显的实验效果。因此,利用生活用品自制实验器材,既可以培养学生的动手操作能力和创新意识,又能提高实验的效率和效果,一举两得。如废旧可乐瓶就可以应用到多个物理实验教学中。

1.用可乐瓶演示液体内部压强与深度关系的实验,简单实用,效果明显。在可乐瓶的不同高度上钻三个孔,从不同高度的孔中喷出水的距离不同,证明液体内部的压强与深度有关。(如图1所示)

2.用可乐瓶演示摩擦力在生活中的应用,引导学生产生探究摩擦力的兴趣。用2升的可乐瓶装满水,我们让一位女生一只手握住举起,然后在瓶子的周围涂满洗洁精,再让这名女生重新操作,结果以失败告终。我们重新选一名力气大的男生进行同样的操作,结果也以失败告终。这证明了摩擦力在生活中的存在和作用,引发学生探究摩擦力的兴趣。

3.用可乐瓶研究压力作用效果跟哪些因素有关。影响压力作用效果的因素有两个:压力和受力面积的大小。如图2取一个可乐瓶让瓶底接触柔软的沙子,在装入不同重量的水时,观察瓶子陷入沙子的深度,判断在受力面积相同时,压力大小对压力作用效果的影响。如图3在空可乐瓶中装入相同质量的水时,分别让瓶底和瓶口接触沙子,观察瓶子陷入沙子的深度,判断压力相同时,受力面积大小对压力作用效果的影响。

4.利用可乐瓶还可以研究大气压强的存在、光的折射现象、凸透镜的作用、探究液体密度的大小等实验。

当然,日常生活中的一些常用物品,如镜子、尺子、手机、手电筒,甚至芦苇、秸秆、废旧光盘都可应用到我们的物理实验教学中。如在探究导体和绝缘体之间有没有绝对的界限的实验时,我们可以将废旧的白炽灯加热到红炽状态来做实验,效果十分明显。只要我们认真观察,一定能从生活中找到物理实验教学器材的替代品,更好地提高物理实验教学的效率和展示效果。

二、小实验大研究,提高学生参与实验探究的兴趣,培养学生良好的道德品质

物理实验的操作不仅仅是一种知识的传递,更重要的是教师通过实验操作,可提高学生参与实验探究的兴趣,使学生养成自主探究的习惯,培养学生良好的道德品质。

在研究长度的测量时,如图观察AB和CD长度,你认为哪个更长一些?多数学生会认为CD长一些,在经过亲自的测量之后,发现AB和CD的长度相等,与之前的判断出现差异。此时,教师再引导学生在现实生活中不能被物质的表面现象迷惑,让学生学会要从多角度观察,并亲自实践测量,才能获取最真实的资料。

在做完探究串并联电路中电流特点的实验之后,我让学生观察实验室电路元件的大小,再对比观察电路板上的集成电路。介绍我们生活中的电视机、电话、电脑中都有许多这样的集成电路,每个集成电路的芯片上都有几十万到几百万个电子元件组成。我以此培养学生遇到问题要敢想敢做,勇于创新,能以大化小,以小见大。

在测量完小灯泡的功率之后,教师可让学生对比家庭常用用电器的功率,计算用电器每小时消耗的电能,结合1度电的作用,引导学生要节约能源,避免铺张浪费,培养环保意识。

在探究电阻上的电流跟两端的电压的关系之后,我介绍了欧姆(Georg Simon Ohm),从1825年开始研究电流与电源及导线长度的关系,克服了电源电压不稳,器材限制等困难,直至1826年,历经成千上万次实验,才归纳出了今天我们所学的欧姆定律,以此引导学生面对困难要勇于挑战,做生活中的智者和强者。

三、依托民间俗语,激发兴趣,让物理实验教学回归生活

义务教育初中物理课程标准中提到:物理课程应贴近学生的生活,符合学生的认知特点,激发并保持学生的学习兴趣,通过探索物理现象,解释隐藏其中的物理规律,并将其应用于生产生活的实际。

在生活中有很多民间俗语与物理现象和实验息息相关,将民间俗语与物理实验教学结合在一起,能进一步增强学生的学习兴趣,让物理实验教学回归生活。

1.下雪不冷,化雪冷。在探究固体熔化时温度变化规律的实验时,我介绍民间俗语“下雪不冷,化雪冷”,让学生根据实验的结论探讨化雪冷的原因。化雪冷其实是因为雪花在熔化的过程中吸收了周围大量的热量,所以人们感觉到非常冷。

2.山顶有泉,煮米不成饭。我在探究水的沸腾的实验后,介绍民间俗语“山顶有泉,煮米不成饭”,借助此俗语理解液体沸点与大气压强的关系,理解山顶大气压强低,水的沸点随之降低,水沸腾的温度要低于100摄氏度,所以对比在平原煮饭的效果就差很多。

3.生活中真的“眼见为实”吗?民间常说:“耳听为虚,眼见为实。”这句俗语的意思是道听途说的总是不可靠,只有亲眼所见才是真实的。在做光的折射现象的演示实验前,我先抛出此俗语,让学生讨论,然后呈现筷子放入盛有水的杯子中的实验,让学生说说筷子是否真的弯折了。

四、依托现代信息技术,呈现物理实验教学的多彩画面

在物理实验教学中,教师借助多媒体技术的优势,可以使物理实验更加具体、直观地呈现在学生面前,让学生反复观察,提高实验的兴趣。但教师必须认识到多媒体技术只能辅助物理实验教学,绝不能代替实验操作,绝不能把“做实验”变成“讲实验”。

在物理实验教学中,有许多实验因种种因素的影响,需要借助多媒体技术的配合才能达到相应的教学效果。一些微观现象的呈现,如分子的热运动、分子间的间隔等;又有一些实验因器材特殊,操作难度大等因素,不便实际现场演示的,如托里拆利实验、汽油机和柴油机的工作原理等;还有一些实验在现实生活中无法完成,如原子弹和氢弹的爆炸、失重状态等;也有一些实验需要反复观察加强理解,也可以在实际操作之后再利用多媒体进行展示,如研究凸透镜成像的规律,阿基米德原理等实验。

同时,在有电子白板的学校,还可以借助电子白板的交互作用,在白板上直接连接电路,画电路图,画光的反射和折射的光路图,测量物体的长度等,对物理实验教学也有十分明显的辅助作用。

物理实验教学是物理教学中的重要组成部分,忽略实验的物理教学是肤浅的,是应试的,是对师生发展无益的教学。物理实验教学应结合学生周围的生活元素,重视手脑的结合,发挥学生参与实验教学的积极性,培养学生的操作能力和创新意识。让物理教学真正来源于生活,又回归于生活中去,是物理实验教学的本真。

声 明

《关于农村物理实验教学的研讨》一文原在学周刊C版2012年第10期(总第162期)发表。由于编校工作失误,误将作者写为侯敬霞,实际作者应为王新。

在此,特向两位老师表示歉意!相关责任编辑已做处理!

学周刊杂志社

2013年3月1日

【责编 张伟飞】

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