初中物理演示实验的思考

初中物理演示实验的思考永州五中石川波谈物理演示实验•演示实验是物理教学的重要组成部分,各种有声有色的实验现象把抽象问题具体化,把枯燥无味的物理概念、规律具体化、形象化,同时它也能激发学生的思维和探究欲望。通常我们希望实验能够顺利完成,但是我们不能保证没有意外(很多的时候我们还会制造一些意外),也不能阻止学生提出实验目的之外的问题。因此,我们准备实验时必须思考实验可延伸的周边问题,在这里就个人在教学工作中的一些认识浅谈两点关于演示实验的体会。一、将不成功的实验变为实验的成功•实验前要对演示实验的结果有充分的分析和预测,实验中一旦出现不同的结果,要对每一种结果进行认真地分析讲解,而不能草率地否定一方面而肯定另一方面,更不能不加任何解释而重新做实验。下面以验证“大气压存在”演示实验为例对此做一简要说明:•实验目的:•证明大气压强的存在。•实验器材:•易拉罐(铝制)1个、大铁夹1个、酒精灯1盏、火柴l盒、水槽1个。•实验主要步骤:•1.用火柴点燃酒精灯;•2.用铁夹挟住易拉罐并在酒精灯上烧烤约2~3分钟,然•后迅速把易拉罐倒扣在水中。实验现象:易拉罐被迅速压扁,同时伴有啪啪的声响。(附加问题1:若将易拉罐从水中提起,会发现其中充入了一些水,这是为什么?)引导分析:易拉罐之所以改变了形状是因为受到了力的作用;通过对其所处环境的分析猜测说明,施力者只有大气,除此之外别无选择,至此大部分学生会明白:“大气也有压强,也会产生压力”,正是由于易拉罐内外的气体压强不同而改变了其形状。(附加问题2:向内的大气压强大还是易拉罐内向外的气体压强大?)若实验未达到预期效果,也就是说易拉罐没有发生明显的形状改变,实验失败了应该怎样做呢?这时如果不加任何解释就重新做实验,即便再次实验成功了也会给学生留下很多疑问,比如:是不是大气压强时有时无?或者时大时小呢?要解决这一问题,就必须尽可能利用学生已经学过的知识对实验结果进行必要的分析说明,用同样大小的力挤压充足气时的气球和放掉一些气后的气球哪一个形变更明显?显然后者明显。这是因为外力产生的压强虽然相同,但是充足气时的气球内部压强大,而充气不足时的内部气体压强小的缘故。同理可知,易拉罐的形变和气球的形变类似,若想法使易拉罐内的气体压强更小些,效果就会更明显,此时重新做实验(加热时间稍长一些,可使易拉罐内部气体压强更小一些),实验就能成功。学生就会十分容易理解:大气压强不但存在,而且很大!演示实验出现预期之外的结果,往往是实验条件中的那些定性条件偏差引起,如本实验中“加热”既是一模糊条件,加热到的温度的高低直接影响到了实验的结果,因此从实验中的定性条件取极值的角度分析往往可以使问题豁然明朗,同时可以激发学生的兴趣和求知欲。二、注重演示实验的“副产品”•演示实验的过程是向学生展现一个全新内容,一个设疑并解疑的过程,此时若能适时提出或者解释一些实验过程中出现的相关问题,不仅能实现当堂课的预期目的,很好的调动学生的学习兴趣,而且能抓住机会为后续课的教学作好铺垫。•下面仍以“大气压存在”演示实验为例说明这一问题:附加问题l可告诉学生:大气对浸在其中的物体向各个方向都有压强,并且液体能传递压强。正是由于这个原因,大气压强把水压入了易拉罐内。在此可提出问题:若易拉罐中的气体压强再小些,那么压入的水会不会更多些?如果易拉罐中是真空的,结果又如何?此时不要求学生作出回答,只要学生有所思考即可,等到做测量大气压强的实验———托里拆利实验时,再告诉学生实验时必须保证玻璃管上方是真空的,此时学生就己经有了初步的认识,接受起来就比较容易。回答问题的时候,可利用学生的己有知识:力可以改变物体的形状。说明易拉罐受到的合力向内并且很大,导致易拉罐向内迅速凹陷并发出声响,分析受力:该知识点可用于解释“为什么托里拆利实验中要求玻璃管上方是真空的?”只有这样大气压强的大小在数值上才等于所托起的液柱产生的压强。同时还可以用于解释后续课中离心式水泵、吸取式抽水机、高压锅限压阀等的工作原理。所谓“副产品”,是指那些实验目的之外而借助于此实验又能说明的那些问题,包括实验方法、实验原理、实验数据分析、实验误差的原因乃至学生提出的相关问题等,这些“副产品”对于我们教学的进程来说起着承前启后的作用,也可以作为学生探究课题的依托,对它们的有效利用是我们必须思考的问题之一。没有失败的实验,只有不成功的理由。新课标中提出的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维目标的构建均可在演示实验中得以体现。一个完美的演示实验可以展示老师流畅的操作和分析,而一个看似不成功的实验却可以锻炼学生提出问题、汇集信息、交流信息并进行初步的概括分析的能力,在解决问题的喜悦中养成实事求是、不迷信权威、尊重自然规律的科学态度。因此必要的时候老师可以有意的设置实验“障碍”,借助于学生的好奇心,使其初步领略自然现象中的美妙与和谐。如何做好物理演示实验•初中物理实验从教学组织上看,可分为教师演示实验、学生边学边实验、分组实验、课外小实验等。演示实验是课堂的重要组成部分,做好演示实验,不仅有利于学生掌握物理知识,培养学生的实验技能和各种能力,而且还能培养学生的兴趣和爱好,调动他们的学习积极性,发挥非智力因素的能动作用,引导他们爱科学、学科学、用科学,激发他们动手,创造发明的雄心壮志,那么老师怎样才能做好物理的演示实验呢?一、课前准备要充分•演示实验作为一种教学手段,是教师备课的重要内容,需要教师认真研究和准备。有的教师轻视课堂演示实验的准备工作,结果造成演示失败或出现意想不到的情况,以至于手忙脚乱,“强行”让学生接受结论,结果演示效果不理想。所以准备工作十分重要,演示前准备可分为以下几步:第一:选择仪器装置,熟悉仪器装置的构造、原理和性能,熟练实验技术,做好预演工作。第二:掌握演示时间,注意与教学进度密切配合。第三:了解掌握试验准确程度,找出产生误差的原因和减小误差的方法。第四:认真设计实验过程中如何引导学生进行观察,什么时候提出什么问题,启发学生积极开展思维活动,实验中应注意什么等,最终达到提高实验效果,发挥演示实验的作用。二、课上操作要规范•操作规范是指教师在使用仪器,连接和装配仪器及演示现象时动作要准确,标准。例如,在使用托盘天枰时,取用砝码,移动游码,必须用镊子而不能用手;点燃酒精灯后火柴杆不能随手扔到地上,要放在专门的废物杯中;电路的连接应先接线后接电源,拆卸时先断电源,后拆电路,导线两端接头不是钩,叉时要注意导线在接线柱上的绕向,同螺母的绕向一致等。教师的一举一动都会给学生留下深刻的印象,起到潜移默化的作用。教师的规范操作,不仅是实验成功的前提,而且会使学生养成严谨求实的良好实验习惯。三、语言要准确•教师在介绍实验仪器,阐述实验过程和实验结论时,语言必须要准确,不能含糊。有的老师在进行实验时,不注意语言的准确表达,对学生正确认识仪器,形成概念,掌握定律,就会产生不良的影响。例如在称呼仪器名称时就有三种错误现象:一是随意更改仪器名称,如将滑动变阻器称为电阻器,将斜面小车称为木板小车等;二是将类似的仪器混为一谈;三是对仪器的读音不准。如在叙述实验结论时,将“同名磁极相互排斥”说成“相互推斥”;将阿基米德原理中的“重力”说成“重量”等等。四、忌唱独角戏,不让学生配合•演示实验不能先由老师做给学生看,再讲给学生听,使演示和讲解脱节。这种做法忽视了学生的学习主动性,把学生当作被动接受的“仓库”,没有完全发挥演示的作用。而应该在演示的同时引导学生观察,不断启发提问,让学生分析讨论,充分调动学生的学习积极性,将实验结论合理导出,或学生进行总结。有时,可以让学生参与实验,如让学生前来读数或动一动手。例如在进行马德堡半球演示时,先让两个“大力士”上来拉,不能将两个半球拉开,打开活塞,让空气进入半球中,再让两个力气最小的学生来拉,却很轻松地将两个半球拉开了。两者对比,说明大气压的存在,而且很大,全体学生都会留下深刻的印象。五、采用多种方法增加实验的可见度•演示实验不仅要现象清楚,而且还要面向全体学生。有的实验可见度低,学生不易观察到,老师要采用多种方法增加演示实验的可见度。例如,投影放大,机械放大,自制可见度大的仪器进行演示等方法。例如说明磁体周围存在着磁场、J2406型小磁针因其底座是不透明的,面积又比较大,遮住了磁针,影响学生观察。老师可在一块有机玻璃上比照条形磁铁的大小,在其周围均匀固定上10根细针,同时将小磁针的两端分别涂上对比强烈的两种鲜明的颜色,便于区分南北极。使用时将小磁针插在细针上即可进行投影演示。六、演示实验要尽最大努力采用实物进行演示,这样能够真实地,直观地,再现物理现象•另外,随着现代教学教改的发展,学生的主动参与更加体现在实验的课堂上,有些演示实验在条件允许的前提下改变成学生的探究性实验,让学生自己动手设计实验,观察现象,得出结论。这样,演示实验才能达到更好的效果。浅谈做好物理演示实验的几个注意点•物理教学离不开演示实验，通过实验可以帮助学生理解物理规律。基于它的重要性，所以做好物理演示实验是物理教学中的一个重要环节，根据本人经验，浅析以下几点一、充分的实验准备•成功的演示实验，对提高学生的学习兴趣，培养学生的观察、分析能力，加深对知识的理解起着重要的作用，为确保演示成功，实验前首先清楚原理及实验方法，课前先做一、二遍，使实验做得规范、熟练、成功，以取得预期的效果，如果演示实验失败，要找出原因，重新演示给学生以成功感的影响。初中物理教材中每个演示实验都有一个明确的目的，而说明同一个物理概念或物理规律的演示实验可以有好几个，教师要根据教材要求及设备条件精心选择实验器材，在实验室里先自我演示，确保在课堂上万无一失。例如在探究大气是否存在压强时，可以准备如下器材：玻璃杯、水、硬纸片、矿泉水瓶、塑料吸盘、两端开口的笔管等，•这样学生在课堂上就能设计出多个显示大气压强存在的实验。既能达到建立大气压这一物理概念的目的，又能活跃课堂气氛，激发学习兴趣，培养学生的分散思维能力和科学探究精。二、演示实验前应做好引导工作•学生看演示实验时，有的不知观察什么，这样就削弱了演示实验的作用，所以实验前要向学生明确观察的对象。•1、观察器材：观察实验器材就是观察其结构，每部分的作用，工作原理、器材的用途、量程、测量范围、刻度值、使用方法、注意事项等。如对电流表的观察就要注意它的量程，最小•其最小刻度值也不同，正、负接线柱、量程选择等，通过观察可以帮助学生理解它的原理、用途和使用方法。•2、观察实验装置的安装及操作过程•指导学生观察实验装置的安装及操作过程，让学生通过观察实验的安操作，观察到器材的用途，实验装置的用途，使用了哪些器材、仪器所选的量程，连接顺序、方法等等。•3、观察实验现象•实验现象的观察，主要是观察现象产生的条件、过程、现象等，如萘的熔解与凝固就要观察萘的熔解与凝固过程温度是否变化，哪个过程吸热，哪个过程放热等，又如焦耳定律的实验就要观察哪个电阻丝长些（电阻大些），哪个电阻产生的热量多，及整个实验装置的连接等。三、演示实验要尽可能地让学生参与•演示实验是教师利用课堂时间为学生演示，在操作的同时又引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种物理实验教学方式。因此，在演示实验中，应积极引导学生观察、猜想、分析、归纳总结，甚至在实验操作上让学生积极参与，让学生充分了解实验的内容，多次重复，加深印象，巩固记忆。四、想方设法优化演示实验教学手段•演示实验不仅要现象清楚，而且还要面向全体学生。教师要想方设法增大演示实验的可见度。投影放大、机械放大、自制可见度大的仪器进行演示等都是常用的方法。利用常用仪器、教具进行演示是一种最基本的手段，而利用多媒体教学，是教学现代化的重要标志，是教学改革的重要组成部分。例如：在进行“并联电路”的教学时，可采用改变逐渐改变电路连线颜色的动画方式展示电流的流动方向与流动过程，让学生在视觉上对抽象的知识有直观认识，进而理解了电路并联这一比较抽象的概念。五、精心处理，保证实验效果•为使演示实验取得好效果，对有些实验在操作过程中作一些处理，是很必要的。•1、简单的处理。