成春英 (江苏省无锡市江南中学 214001)
初中物理测量大气压强实验的教学策略
成春英(江苏省无锡市江南中学214001)
摘要:针对初中物理的测量大气压强实验存在的实际教学问题,引导学生分析实验过程,改进了实验装置,提高了实验教学实践活动的有效性,增强了学生学习物理的信心。
关键词:测量大气压强实验初中物理教学策略
DOI:
作者简介:
10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.01.154
物理课堂教学必须以严谨的物理实验为基础,充分体现实验的趣味性、直观性和可信度,从而强化对概念、规律的认识和理解。因此,在初中物理教学中应该充分利用好教材中每一个经典实验,并从学校及学生的实际情况出发,让学生参与进行物理实验原理及过程的分析及改进,从而使实验操作更加简单易行、可见度大、效果明显,并使学生获得一定的成就感。初中物理中测量大气压强实验是八年级下册的重要实验内容。本节课是在学生掌握了压强的概念、压强的公式和单位、液体压强等之后开展的实验内容。由于在日常生活不容易感受的大气压强,因此气体压强也比固体、液体压强更加抽象,实验开展起来对学生抽象思维的能力要求更高、难度更大。下面就阐述作者在实际教学过程中的一些心得体会。
准备如下供选器材:弹簧测力计、玻璃片、吸盘、刻度尺、小桶、大注射器、小注射器、沙子、橡皮筋及铁架台等。
因为学生已经知道可以根据公式P=F/S确定待测物理量,所以可以请同学们利用所提供的器材分组讨论来设计一种方案来估测大气压的值。
(一)分组讨论、引导置疑
让学生分组实验并用多媒体投影学生的实验方案,部分学生选用了吸盘测气压的方案,并请学生分析其可行性,同时根据学生自己设计的方案进行简要演示,在演示的过程中学生发现测力计无法拉脱吸盘,我趁机置疑:怎么办?学生自行思考得到解决办法:(1)换用更大量程测力计;(2)换用更小吸盘。
(二)拓展思路、注重能力的全面提升
为了拓展学生的思路,可让学生模仿课本中用注射器测大气压强的实验方案,在此过程中请学生演示。在演示的过程中,有不少学生发现用力拉弹簧直至超出弹簧测力计的量程也没有拉动注射器的活塞。此时,要引导学生分析原因,学生通过讨论找到原因所在有可能是我们所提供的弹簧测力计量程过小也有可能是注射器容积太大所致。于是换用了容积比较小的注射器(2ml),继续演示。
(三)强化分析实验数据能力,注意让学生养成实事求是的科研精神
因为大气压强本身教材已有数据,因此在实验过程中要注意避免学生“为了预期的结果而实验”的现象。可以预见,实验中测得大气压值与标准值是不一样的。因此,要注意让学生实事求是的分析实验数据。
在实验做完后,收集不同小组用此种方法测得的大气压值,引导学生对实验进行评估,引导学生分析可能产生误差的原因?学生很容易分析得到空气未排尽会导致测量结果偏小,然后继续引导学生分析有无其他因素影响到测量结果,学生不难想到活塞与筒壁间的摩擦会产生实验误差。甚至还有人提出同学发现在拉动弹簧测力计的过程中读数由于抖动等原因,数字很不易读准,影响实验结果。
特别要注意的是,在实验过程中要避免直接将实验的误差原因直接灌输给学生,而是让学生经历了一定的思维过程,提升了学生思维的品质,培养了学生分析解决问题的能力。
(四)引导学生参与教材的实验改进
为了取得更好的教学效果,在分析了误差产生的原因后,可以引导学生继续探究,适当引导学生在基础上改进实验装置尽可能减小实验误差。
首先给出铁架台、注射器、小筒、沙子及弹簧测力计等器材。经过小组讨论有学生提出将注射器竖直放置。这样虽然活塞与筒壁的摩擦依然存在,但由于活塞有向下的重力所以可以抵消掉一部分,减小了由于摩擦而造成的误差。接着可继续提问如何测量大气对活塞的压力,并且最好在静止状态下测量。学生结合所提供的器材认为可将小桶挂在活塞下,让小桶拉活塞。我就请爱动脑筋的同学演示具体的操作,发现小桶要想拉动活塞必须得加沙子,要测大气对活塞的压力只要测出活塞刚被拉动时桶和沙子的重量就行,而在静态下进行测量减小了实验误差。最后,我肯定了同学们的思维成果,并收集了同学们用这种方法收集到的数据,与上一次实验比较数据是否更加接近大气压强的值。
在完成以上工作后,必须请学生有效总结。学生总结了改进后的优点:第一,减小了由于摩擦而产生的误差;第二,在静态过程中测量更易读准数据。当整个过程结束后,顺势问学生刚才这个过程是否复杂难懂,学生都觉得这个过程水到渠成并不难理解;然后继续鼓励学生以后遇到此类问题只要多开动脑筋就会取得意想不到的结果,帮助学生找到一定的成就感。
在课堂实践中通过教师适当的引导,加强学生间的合作与交流,鼓励同学们主动开动脑筋自行解决问题而不是被动的做笔记,提升学生思维的品质,提高了课堂效率,保证了活动的有效性。更主要的好处是通过创造这样一个环境可以帮助学生建立一定的成就感,为他们以后的学习树立信心。
在实验教学中,可以把较多的时间花在引导学生和学生自主的分析上,并没有要求学生做很多的笔记。这样一方面降低了学生学习的难度让学生觉得这是一个水到渠成的过程,使学生获得了一定的自信,并且因为都是学生自己思考出来的东西所以学生自然而然产生一种成就感;另一方面学生更加领悟到物理学的严谨。
参考文献:
[1]刘永数,李海英.纸上得来终觉浅——测量大气压强实验的教学实践[J].湖北教育,2013(5):48.
[2]琚晓敏.浅谈对大气压强实验的改进[J].新课程,2015(3):103.
成春英(1980-),女,中教一级,教育硕士,从事初中物理教学工作。
(责编赵建荣)