葉貴梅
摘 要:物理學(xué)科以實驗操作為基礎(chǔ),通過實驗引發(fā)猜想,引發(fā)思考,探究自然規(guī)律。文章從改進(jìn)實驗器材、改變實驗方法、化抽象實驗為形象直觀的演示、調(diào)節(jié)實驗時長、改善實驗環(huán)境五個維度對優(yōu)化物理實驗,創(chuàng)設(shè)高效課堂進(jìn)行探究。
關(guān)鍵詞:初中物理;實驗教學(xué);實驗器材;實驗方法;高效課堂
中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號:1008-3561(2018)32-0064-01
實驗教學(xué)是物理課堂教學(xué)的靈魂,然而,不管是教師演示實驗,還是學(xué)生動手探究實驗,都存在一些問題。如有些演示實驗可見度偏低,學(xué)生無法看清楚操作過程和實驗現(xiàn)象;有些探究實驗耗時較長,環(huán)境條件要求較高,實驗器材達(dá)不到要求。這些問題的存在,對創(chuàng)設(shè)良好的物理學(xué)習(xí)環(huán)境,激發(fā)學(xué)生求知欲和積極性產(chǎn)生很大阻礙。因此,如何打造高效物理課堂,優(yōu)化物理實驗,是物理教師要深入研究的一個重要課題。
一、改進(jìn)實驗器材
很多實驗器材設(shè)計不合理,實驗現(xiàn)象不明顯,甚至沒有相配套的設(shè)備,因此,教師可以通過改進(jìn)儀器的構(gòu)造和設(shè)計來增強(qiáng)物理實驗的有效性。例如,在探究聲音是由物體振動產(chǎn)生的實驗中,為了讓學(xué)生看到發(fā)聲的揚聲器在振動,教師可在揚聲器上撒上泡沫顆粒,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察。而實驗室的器材是在揚聲器上方安裝一個透明的圓柱形塑料筒,在筒內(nèi)放上泡沫塑料顆粒。這雖然能有效地阻止泡沫塑料顆粒的飛濺,但泡沫塑料顆粒太多,即使把揚聲器的聲音調(diào)至最高,泡沫塑料顆粒也只是微弱地顫動,不能明顯地跳起,這樣的演示實驗達(dá)不到預(yù)期的效果。因此,教師可對相關(guān)的儀器進(jìn)行改進(jìn),加入少量的泡沫塑料顆粒,減少重力對實驗的影響。
二、巧妙改變實驗方法
教材中有部分演示實驗采用的實驗方法會受到地域限制以及先入為主思想的影響,所以并不一定是最佳的,教師在平時的教學(xué)過程中為達(dá)到最佳效果要從客觀實際出發(fā),進(jìn)行靈活變通,巧妙改變實驗方法。例如,在探究滑動摩擦力的大小與什么因素有關(guān)的實驗中,傳統(tǒng)實驗方法是拉動木塊,而拉動木塊時不易保持木塊做勻速直線運動。而改為拉動木塊下方的木板進(jìn)行實驗,木塊相對于地面是靜止的,受到的滑動摩擦力和拉力是一對平衡力,不需要保持木板做勻速直線運動,實驗成功率高。同時,彈簧測力計相對于操作者是靜止的,便于學(xué)生準(zhǔn)確讀出數(shù)量。
三、化抽象實驗為形象直觀的演示
有些物理實驗比較抽象,受條件的制約,很難進(jìn)行實際操作。為此,教師可利用多媒體課件演示實驗過程,化抽象實驗為形象直觀的動畫。例如,在教學(xué)發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、汽油機(jī)、柴油機(jī)等機(jī)械連續(xù)工作的原理時,教師如果指著課本上靜止的插圖進(jìn)行講解,就比較抽象,不利于學(xué)生的理解。而利用實物模型進(jìn)行演示,不僅難以操作,還不能使所有的學(xué)生都能看清楚。這時,教師可利用多媒體演示實驗過程,化抽象實驗為形象直觀的動畫,提高可視度,讓學(xué)生可以深入透徹地了解機(jī)械的工作過程。又如,探究光的反射和折射規(guī)律時,教師可制作一些帶箭頭的彩色小竹簽,讓學(xué)生在模板上動手插出反射光線、折射光線的位置,這既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,又能增加教學(xué)的直觀性,使課堂教學(xué)更加高效。
四、調(diào)節(jié)實驗時長
有些物理實驗需要著重觀察實驗過程,有些物理實驗需要注重實驗結(jié)果,為了提高課堂教學(xué)效率,教師要靈活把握實驗時長。例如,觀察水沸騰的實驗一般都會用很長時間來給水加熱,為節(jié)省時間,教師可在課前燒水。這樣,上課時學(xué)生恰好可以聽到水沸騰前后的聲音,觀察到氣泡在水沸騰前后的變化。在學(xué)生自己動手實驗時,教師可以為學(xué)生提供初溫較高的熱水,以避免發(fā)生臨近下課時還有的小組水沒有加熱至沸騰的現(xiàn)象。又如,在觀察冰的熔化過程時,若采用酒精燈對試管里的冰直接進(jìn)行加熱,冰就會熔化得太快,學(xué)生來不及觀察現(xiàn)象并記錄數(shù)據(jù);若試管置于空氣中讓冰從周圍環(huán)境中吸熱熔化,就會耗時太長。而用水浴法進(jìn)行加熱,并合理控制水溫,學(xué)生既能在課堂中觀察到熔化時的現(xiàn)象,又能及時記錄數(shù)據(jù),讓教學(xué)更為高效。
五、改善實驗環(huán)境
很多物理實驗一般都會在教室進(jìn)行,而教室講臺較低,這就導(dǎo)致中間和偏后的學(xué)生很難清楚地觀察到教師演示的實驗現(xiàn)象。為解決這個難題,教師可以設(shè)計一個多用的實驗箱,既可以用來裝器材,又可以在實驗時用來墊高實驗設(shè)備。例如,在進(jìn)行光學(xué)實驗時,如果恰逢陰天,光的色散現(xiàn)象的實驗就很難進(jìn)行,這時,教師可以借助投影機(jī)提供的光來演示光的色散。在演示光在氣體中的直線傳播實驗時,教師可以找一個大的干燥燒杯或透明的玻璃罩,用蚊香等向里面加注煙霧后加蓋,然后用激光筆進(jìn)行照射,就可以清楚地看到光的傳播路徑。在演示光在液體中的直線傳播時,教師可在清水中滴入幾滴牛奶并攪拌均勻,用激光筆照射,就可以清楚地看到光的傳播路徑。把這兩種方法結(jié)合起來,還可以用來演示光的折射現(xiàn)象。
總之,物理學(xué)科以實驗操作為基礎(chǔ),通過實驗引發(fā)猜想,引發(fā)思考,探究自然規(guī)律。優(yōu)化物理實驗是一個系統(tǒng)而全面的工作,不僅要改進(jìn)實驗器材,還要巧妙改變實驗方法、優(yōu)化實驗過程、調(diào)節(jié)實驗時長以及改善實驗環(huán)境,只有從多方面全面推進(jìn),才能有效增強(qiáng)實驗效果,創(chuàng)設(shè)高效物理課堂。
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