新课程背景下初中物理演示实验及学生分组实验研究

一、实验在中学物理教学中的地位1、实验是中学物理教学的基础《课程标准》指出：物理学是由实验和理论两部分组成.物理学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.2、实验是中学物理教学的内容《课程标准》指出：要使学生“具有初步的实验操作技能，会使用简单的实验仪器和测量工具，能测量一些基本的物理量”；“通过参与科学探究活动，学习拟订简单的科学探究计划和实验方案”；“乐于参与观察、实验、制作、调查等种学实践活动”。二、实验在教学过程中的作用1、实验能创设情景，激发学习兴趣，提高教学效率(a)(b)(c)(d)2、实验能帮助学生掌握科学研究的方法例如“研究气泡在充水玻璃管中运动规律的实验”3、实验培养学生的各种能力用弹簧测力计测物体受到浮力，以区分两种密度相接近的清水和淡盐水。清水盐水4、实验能培养学生的创新意识初中阶段可以布置学生做的小制作有：“自制乐器”、“潜望镜”、“小孔成像”、“照相机”、“量筒”、“天平”、“密度计”、“小鸟入笼”、“土电话”、“水果电池”等。当然，不必也不可能全部安排学生制作，每年做2~3个就可以了。5、实验能培养学生的科学态度和科学作风三、物理实验设计的几个原则1、科学性原则不论何种实验的设计和改进，首先要考虑的是实验原理和实验现象的科学性，特别是从表面现象看没有问题，而在伪象掩盖下可能存在科学性错误。设试管倒过来的瞬间，小试管底部离管口的平均深度为h，此时以小试管为研究对象，受力情况是：(3)水对小试管底部的向下的平均压力F2=pbS(pb为小试管底部外侧所受平均压强)，(1)重力G，(2)大气压力F1=p0S(p0为大气压强，S为小试管外径截面积)设方向向上为正，小试管所受合力为：F合=F1－F2－G设倒置的瞬间水尚未流动，则F2的大小为：F2=(p0－ρ水gh)S=F1－ρ水ghS∴F合=ρ水ghS—G若ρ水ghSG，则F合O，小试管就要向上运动；若ρ水ghSG，则F合O，小试管就要向下运动。由此可见，小试管的上升，并非仅由大气压力作用的结果，而是三个力的合力作用的结果。⑴在演示沸点与气压的关系时，最好不要做“气压增大、沸点升高”的实验；⑵在演示气体对外做功、内能减小的实验时，要注意橡皮塞不能对着学生，不能让沸腾的水溅在学生身上；⑶在演示压缩空气做功，内能增大、温度升高、棉花燃烧的实验时，要防止玻璃器皿的突然破裂、硝化棉的爆燃，可采用普通火柴头做燃烧物，不要用乙醚或硝化棉；⑷在演示“内能转化为机械能”实验时，教师用电子打火器上面套上一只胶卷盒，酒精被点燃后，胶卷盒飞出去。要防止胶卷盒飞到学生身上造成伤害；⑸在演示“碘的升华”时，不要将碘放在烧杯中加热使碘升华和凝华，因为实验时总有少量的碘蒸气从烧杯口逸出对学生造成伤害，改用“碘锤”；⑹在“观察雪树”的实验中，应将椎形烧瓶的瓶口用橡皮塞塞紧，不使萘的气味外逸。⑴为完善实验体系，填补空白的实验。如“浮力产生原因”的演示实验、“研究熔化和凝固”的分组实验、“影响电阻大小因素”的分组实验等；观察水熔化凝固装置影响电阻大小的因素HhGFEDCBA⑵为改善课本中规定实验的演示效果：“焦耳定律演示”的演示实验、“声音在真空中不能传播”的演示实验、“声音能在液体中传播”的演示实验等；⑶与新的教育理论、教育体系相适应的实验：“探究光的反射定律”的分组实验等。演示实验在设计中应排除次要的干扰因素，突出研究对象这一主要矛盾，特别是建立、巩固物理概念或引入课题的定性演示，没有必要为追求过分精密而使仪器结构复杂或操作过程、方法复杂化。紫外线可以使荧光物质发光辨别纸币红外线具有能量光的直线传播光的反射定律5、启发性原则教师的演示实验，应对知识的传授起到提供信息、激化矛盾、引导指点的作用，因此教师在做演示实验时，应有意识地将一个实验分段完成，或将几个实验组合完成。生动有趣的演示的实验可通过眼、耳等感觉器官对学生产生强烈的感官刺激，让学生留下难忘的记忆，从而提高实验的观察效果。引言中的“长、短蜡烛”、“烧瓶烧鱼”的实验、光直线传播中“手影”的实验、浮力中“乒乓球不上浮”的实验、浮力中“潜水艇”实验等，都是学生喜欢观看的实验。7、直观性原则(1)、实验引入的直观性：能用实验表达的物理现象，不要用课件，除非不能做或不允许做的实验。(2)、实验器材的直观性：能用简易仪器做的实验就不用精密仪器；能用日常生活用品做的实验就不用专门仪器，要让学生看到实验仪器后教师一说就能理解。(3)、实验过程的直观性：所用的实验器件要足够大，要保证最后一排的学生也能观看到。要抬高对于细小的实验元件或微弱的实验现象，最好用幻灯机或实物投影仪放大到屏幕上。实验器材，最好制作一个专用提盒.(4)、实验现象的直观性：有些实验的现象看不到或不明显，要设法让学生看到。如何知道音叉在振动呢？如何看到电能转化热能?为了突出实验的主体，要注意实验器材主体与背景的颜色。8、超前性原则使用新的教材，一定要提前较长的時间备课，而且要能备一章的课。因为新书在很多地方都较原来的课本内容做了改进，应增加—些演示实验和分组实验，而新实验器具的制作和准备要花去大量的时间。四、对八年级教材—些实验的改进1、声音在液体中传播；将正在播放音乐的收音机用塑料袋包好浸没在水槽中，听声音的变化，说明液体能传播声音；2、观察水的凝固和冰的熔化实验；(1)将饱和食盐水溶液装入大一些的塑料饮料瓶中，放入家用冰箱的冷冻室内冷却，使温度下降到－15℃~－20℃。(2)将浓食盐水倒入烧杯内(约70~100ml)，放入己装有3~5g水的探究装置。观察水的凝固过程(3)将试管和温度计取出放在另一只烧杯中，观察到冰吸热升温、熔化的过程3、模拟大自然中“雨”的形成，改成演示实验；4、人工造“雪”，改碘粒为萘；5、研究气泡在充水玻璃管中的运动规律；因为几个因素使实验不准确：⑴沙子中含有水分；⑵沙子的导热性不好，搅拌沙子时操作不易；⑶温度计液泡容易坏。7、“覆杯”实验；在塑料杯底扎一个小孔，用一手指堵住，当纸片被大气压托住，说明大气压存在后，将手指松开，纸片掉下来，说明纸片不是由于被水粘住的。五、一些教具的制作1、“悬浮子(a)”“悬浮子（b）”螺丝→悬浮子(a)←配重悬浮子(b)←瓶盖←配重潜水艇模型吹气球→←配重溢水杯↑吸管饮料瓶→←橡皮筋铁夹子←转孔↓排气孔HGFEDCBA材料：AB、CD、GH是由300W电炉丝上抽出来的，EF是由小提琴E弦制成；制作：⑴AB=CD=EF=2GH，⑵CD由2股电炉丝并联，所以，SCD=2SAB。螺线管磁感线接线柱→接线柱↓在20cm×15cm的透明塑料板上均匀地钻出二排孔，每排约20孔，孔中穿入粗约0.7mm的漆包线（或铜线），线头接在接线柱上即可。“焦耳定律演示仪”的改进钉板的制作欢迎提出宝贵意见谢谢