创新实验,让课堂更加精彩
王光辉
(亳州市第十六中学 840424616@)
摘 要:创新实验 丰富课堂教学,培养能力,提高兴趣
关键词: 创新 实验 大气压 透镜
引 言:新课标提出“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念,鼓励教师从生活中开发利用资源引导学生进行科学探究。创新实验,提高教学效果,培养学生的观察能力、操作能力、分析能力等。帮助学生建立物理概念和规律、理解和掌握物理知识,本文从大气压测量,浮沉条件,凸透镜成像等几个实验进行创新,从而让大家重视实验教学,重视创新实验,让课堂更加精彩。
去年我有幸参加市优质课评选,课题是《大气压与人类生活》,最后能够取得市级一等奖的好成绩,在于我对实验的创新,这个亮点给我加了不少分,估测大气压这个实验的创新,让我这节课丰富多彩,学生积极参与实验,课堂气氛活跃,培养学生的动手能力,实验能力等,而实际上这个创新来自于我的一节失败的公开课。
步骤如下:
1、先把注射器的活塞推至顶端,把管内的空气排出,用橡皮帽把它的小孔堵住。
2、在活塞下端悬挂钩码,并逐渐增加钩码数量,直到活塞将开始被拉动时为止,记下此时钩码的质量。算出钩码的重力大小。
3、测量活塞的直径并计算面积。
4、用计算此时大气压的大小。
由于我没有准备橡皮帽,同学就用手指堵住注射器小孔,
同学们就按课本的安排开始实验,结果注射器下挂了一串长长的钩码,拿注射器的同学手指都很累了,但是注射器的活塞还是一动不动,我走下来看仔细真是不动呀,这是同学就开始议论起来了,为什么呀,顿时课堂乱作一团,我也一下子蒙了,之前这个实验,我也是讲讲理论,没有亲自过过呀,怎么会拉动不动呀,课下准备不足呀,瞬间身上开始冒汗,这毕竟是公开课,丢人丢大了,还好反应快,就问想知道原因吗,课下在一起探讨吧,时间关系,我今天就不在课堂上进行了。大家很容易想到这堂公开课的效果是怎样了,这件事也给我深深的提醒,备课要认真,不能简单的看看,是什么原因造成的呢?课下我仔细进行了实验和分析,原来主要原因是器材的选择,注射器的量程大,横截面积大,当然大气产生的压力也大了,当然还有其他原因,比如注射器的活塞与针筒之间存在摩擦力等等。教材在实验还有缺点在于钩码太多不好挂,同学实验起来比较麻烦。能不能改进呢,于是对实验进行改进,创新,引导学生设计不同的方案,考虑的实验器材的选择首先注射器用小量程5毫升,怎样测量力呢,选用大量程的测力计10N,或者其他代替,然后测重力。
方案一
实验:用弹簧测力计拉动注射器来估测大气压强其实验步骤如下:
1、首先,将注射器的活塞推至注射器筒的底端,排尽筒内的空气,然后,橡皮泥封住注射器的小孔。并在注射器的活塞上涂上凡士林。
2、然后,用细尼龙绳栓住注射器活塞的颈部,使绳的另一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后,水平向右慢慢地拉动注射器筒。当注射器中的活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数(即大气对活塞的压力)F。
3、用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L,用它的容积V除以这个长度,得出活塞的横截面积S:S=V/L
4、由P=F/S计算此时大气压强的数值。
方案二用沙子代替钩码完成实验
1、先把注射器的活塞推至顶端,把管内的空气排出,用橡皮帽把它的小孔堵住。
2、用挂钩把塑料袋挂在活塞上的绳套上,并逐渐向塑料袋里添加适量的沙子,直到活塞开始运动。
3、用电子秤称出活塞和沙子的总质量。
4、用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L,它的容积V除以这个长度,得出活塞的横截面积S:S=V/L
5、由P=F/S计算此时大气压强的数值。
以上两个实验方案在教材上的基础上进行改进创新,
一、使用橡皮泥,为了排出小孔中残留的空气,在将活塞推至注射器筒的底端后,用橡皮泥将小孔封住,尽可能完全排出小孔内的空气,使实验数据变得准确,减小实验误差,而且效果好
二、在注射器筒与活塞之间涂上适量的凡士林,这样就可以减小摩擦,同时,还可以增加注射器筒与活塞之间的气密性,一举两得,可以极大的减小实验误。
三、用细沙做实验取材方便,还方便同学添加,可以很好的激发学生用身边的资源来探究物理现象的兴趣,贯彻新课标的从生活走向物理,从物理走向社会的理念
四、用刻度尺测出注射器的全部刻度的长度L,它的容积V除以这个长度,得出活塞的横截面积S,比直接测量直径然后算面积准确。
在初中物理实验中,有好多的实验可以进行创新改进,在教学浮力时,研究物体的浮沉条件,大多数老师都是演示,或者课件展示,条件的限制,不能让学生亲自动手实验,只要我们稍加改进创新,也可以变成学生实验,让他们亲自感受浮力的变化,器材就可以让他们从身边找出。只需要一个小注射器、一点细铁丝、和一个塑料瓶就可以了。
实验简单易制作,在注射器上绕几圈铁丝作为配重维持平衡,
实验步骤:
(1)、把注射器充满水,浸没水中,观察发现注射器下沉,注射器和水的总重力大于浮力所以下沉。
(2)、把注射器取出,排出一部分水,把活塞还回复到原来的位置,把注射器浸没水中,反复几次可以实现注射器悬浮,浮力等于重力
(3)、把注射器取出,排出更多的水,把活塞恢复到原来的位置,把注射器浸没水中,发现注射器上浮,总重力小于浮力,所以上浮,最后漂浮。
学生很容易得到物体上浮下沉并不取决于重力,而是取决于重力与浮力的关系,物理实验就是这么神奇,简单的变通,通过实验,更好的让学生理解规律,生活处处有器材可以做物理实验,激起学习的兴趣。
创新实验也可以在基本实验的基础上适当增加器材,这样可以让学生更容易掌握知识,理解规律。凸透镜是成像实验是我们八年级的重要内容学生不容易掌握,经常出现题目学生很难回答,这个实验也是中考理化实验操作必考实验,所以在教材实验上,如果加一点实验器材,让通过实验找出结论,比老师讲出结论更好,在做凸透镜成像的实验中,在基本完成规定的实验要求后,可以提出这样问题:如果透镜被遮挡一部分,其成像有何变化呢?要求学生不要急于动手,而是先进行推测或猜想,学生的兴趣就会油然而生,有的认为“不成像”,有的认为“只有半个像”,有的认为“不变化”,等等。学生通过对问题的推测,在动手实验前后,不管自觉还是不自觉、或多还是或少,都会经历观察、思考、分析等一系列思维活动,此时教师恰到好处的点拨,引导学生对问题进行系统的思考,而结果一旦受到实验的检验,知识间的联系得到增强和固化,形成相应的知识组块及其可感可知的物理模型,思维的力量与作用不言而喻,收到“意想不到”的教学效果。
如果到九年级理化实验操作考试的时候,利用学生做凸透镜成像实验的机会,还可以完成一些实验,成实像时在凸透镜前面在加一个凸透镜,或者一个凹透镜,成像有何变化,要成清晰的像光屏应该怎样移动呢,也可以让在凸透镜前面在加一个凸透镜或者凹透镜,光屏上有一个清晰的像,如果把加的透镜去掉,要成清晰的像,光屏又该怎样移动呢?把蜡烛和光屏位置颠倒一下,找找成像是怎样变化的,利用中考实验的机会,进一步巩固了成像规律,是学生更好的理解成像特点。也能进一步理解近视眼,远视眼带什么镜子矫正。
物理学是一门以实验为基础的自然科学。初中物理课程标准明确规定了实验教学的任务,并把培养学生的实验技能作为中学物理教学的目的之一,力求通过实验来加强中学物理的教学,提高教学效果,培养学生的观察能力、操作能力、分析能力。而课堂上的实验正是初中物理实验教学的重要组成部分,它不仅是让学生建立物理概念和规律、理解和掌握物理知识不可缺少的环节,还是能培养学生的观察能力、思维能力、探索精神进而养成良好的学习方法,也是变应试教育为素质教育,提高人才科学素质的重要手段之一。物理教学要重视实验教学,这样可以帮助我们对知识的理解,在平时授课时,我发现一些更适合自己实际教学的改进实验,并且根据我们学校和学生的实际,在教学中增加了一些教师或学生亲自制作的小实验,创新实验,有的侧重于操作、有的侧重于设计、有的侧重于对物理知识的理解和用应,各有特点和作用。这些小实验、创新实验是课堂教学的延伸和补充,是搞好物理实验教学不可忽视的重要组成部分,也使我们的课堂教学更加精彩。
参考文献
阎金铎,郭玉英.中学物理教学概论[M]. 北京:高等教育出版社,2009.