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我刊入选第二批学术期刊名单
期刊类别:纯教育、G4
国际标准刊号 ISSN 2095-3089
国内统一刊号 CN 15-1362/G4
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我刊投稿论文
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2022-08-01 | 所属栏目:我刊投稿论文 | 阅读次数:

  【摘要】物理源于生活,物理学是一门以实验为基础的科学,很多物理知识都是通过观察和实验,再经过认真地思考总结出来的。上好物理实验课,必须具备与时俱进的创新意识,要不断改进实验方法、不断提炼实验精华,以多变的形式、新颖的风格,多角度、深层次地呈现每一个物理实验包含的物理知识,从而达到既学得轻松,又简洁高效的目的。本文将从跳出教材、聚焦诠释、奇思妙想、动画演示、归纳口诀五个方面就开展物理实验教学谈一些自己粗浅的看法。
  【关键词】创新实验提炼
  【中图分类号】G633.7    【文献标识码】A    【文章编号】2095-3089(2021)11-0144-03
  实验是物理教学的基础,离开实验,物理教学将失去灵魂。为更好地落实素质教育,,不断加深同学们对物理知识的理解与应用,就必须重视物理实验教学。初中生刚刚接触物理学科,由于受学科知识和理解能力的限制,在学习很多物理知识时均存在一定的困难,比如理解不透彻、记忆有困难、运用不灵活等等。如何突破,方法有很多种,以实验教学为切入点,不断创新实验教学、持续提炼实验精华是解决这一问题的有效途径。
  一、跳出教材,另辟蹊径
  实验所包含的物理知识,只有在实验探究过程中通过实验现象及实验数据的分析,才能够被学生认知与理解。一般情况下,紧扣教材中的实验设计或通过实验目的,自己设计实验过程,再逐步进行实验探究是最基本的实验教学方法。但一味地拘泥于教材,按部就班,未必会收到理想的效果。跳出教材,另辟蹊径,结合实际,就地取材,用新颖独特、浅显易懂的方法开展实验教学,既是对教材实验设计的有效补充,也是对物理源于生活的有效拓展。
  在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,如果按教材设计的实验过程有序探究,由于受弹簧测力计量程等实验器材的限制,所选择的测量物体不可能过大,一般都选择小石块等仅有几克的物体,这样通过分步实验,读取实验数据,主要是弹簧测力计的示数,虽然能够得出实验结论,但由于所测的力太小,实验过程中学生很难十分明显地感觉到浮力的存在及浮力大小的变化,对于理解实验结论有很大的影响。为此,笔者设计了如下更加简单、更加生活化的实验,有效地解决了这一问题。
  准备2000ml空塑料飲料瓶一个,家庭打水用水桶一个,要求水桶盛水深度应大于饮料瓶的高度。首先,将空饮料瓶用力缓慢压入水中,直至完全浸没。在此过程中,由于是饮料瓶体积大,排开水的体积大,学生会特别明显地感觉到浮力的存在。同时,在饮料瓶压入水中的过程中,排开水的体积的变化量大,手感觉到浮力变大的现象会非常明显。其次,当饮料瓶完全浸没水下,继续下压时,学生能够明显地感觉到手施加的压力不再变化。通过以上探究过程,大家均能够轻松地归纳出“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验结论。
  二、聚焦诠释,拨云见日
  良好的实验效果离不开精细的实验设计,更离不开精彩的实验现象,但不是所有的实验仅仅凭精彩的实验现象就能够让学生深刻准确地理解实验所包含的物理知识。对实验现象的精准诠释,也是决定实验效果的因素之一。
  “惯性”是初中物理一个很抽象的概念,要准确理解“惯性”,对很多同学都存在一定困难,甚至部分同学在高中阶段也对其理解不够透彻。为准确理解“惯性”,教材中设计了“小球的惯性”这一演示实验,该实验过程简单,现象明显,重点是实验现象的诠释。
  教材中对实验现象给出如下解释,即“金属片被弹出时,上面的金属球由于惯性要保持原来的静止状态,所以不会随金属片飞出。”笔者认为该解释没有明确回答小球在水平方向“动没动”的问题,搞清楚“动没动”对理解实验又至关重要,否则,学生很难理解惯性的本质,甚至会从观察的角度出发错误地认为小球在水平方向始终没动。
  “一切物体都具有保持原来运动状态不变的性质叫惯性。”惯性的本质是力与物体运动的关系,力的作用是改变物体的运动状态,而不是维持物体的运动状态。由此可知,一个物体的运动状态是否改变,不是由物体自身决定,而是由他所受的力决定。如果没有力的作用,静止的物体将永远静止,想动也动不了;运动的物体将永远做匀速直线运动,想停也停不下来。
  在做“小球的惯性”演示实验时,在金属片快速飞出的过程中,金属球与金属片之间有相对的运动,在水平方向存在摩擦力。金属球受到摩擦力的方向与金属片运动方向相同。若不计空气阻力,金属球在水平方向只受一个摩擦力,运动状态一定会改变,并且与金属片同向运动。但由于摩擦力较小且作用时间太短,金属球运动状态改变不明显,运动距离变化凭肉眼很难辨别。这是导致金属球看似落在原处保持静止状态的根本原因。解释清楚了小球“动没动”的问题,才能够让学生彻底理解“惯性”的本质以及“小球的惯性”演示实验所看到的现象。
  三、奇思妙想,寓教于乐
  在实验教学中,融入奇思妙想的趣味性元素无疑会增加实验的操作性及观赏性,极大地调动学生的学习兴趣,这对于理解实验、掌握实验有很大的帮助。
  在学习“流体压强与流速的关系”一节内容时,教材中所罗列的相关实验均浅显易懂,完全可以得出实验结论。但是从实验的观赏性、趣味性方面看,有一定的不足。在进行本节课演示实验教学时,我特意增加了两个实验。
  一是吹乒乓球实验。准备一支约10cm长的细玻璃管,一个乒乓球,约1m长的一段橡胶软管。实验时将玻璃管插在橡胶软管的一端,用嘴在软管的另一端用力吹气,此时将乒乓球放在玻璃管的管口附近并放手,只要吹气的力度适当,会看到乒乓球不会下落,总是围绕玻璃管管口来回运动。更奇妙的现象是,当玻璃管移动时,乒乓球也会跟着一起运动,即使向下吹乒乓球,也会看到同样的现象。这是由于玻璃管管口处的空气流速大,压强小,大气压始终把乒乓球压向玻璃管管口的原因。
  二是甩水管实验。准备一段约2m长的细橡胶软管,一个盛有水的脸盆。实验时,只需将管子的一端浸入水中,手抓在管子的中间位置,然后用力旋转甩动管子,让管子的另一端在空气中连续快速转动,由于旋转速度越快,管口端空气流速越大,根据流体压强与流速的关系,管口端大气压强越小,当管口端压强小于一定值时,在大气压的作用下,脸盆中的水就会通过水管从另一端喷出。

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