沈荣恒云南省玉溪市通海县桑园中学652700
摘要:直观、形象的实验,能使学生从感性认识上升到理性认识,掌握基本概念,加深对规律的理解、记忆。实验的改进,便于操作,效果更加明显,方便得出结论。
关键词:物理实验改进创新
任何事物都在发展,且我们对自然的认识也呈阶梯式上升。自古以来,很多人认为运动需要力来维持,伽利略通过实验推翻了这个错误的认识。矿泉水瓶中有气泡时,很多人错误认为当瓶子突然向前运动时,气泡是向后运动的。我们只有不断完善实验,才能获得正确结论。物理实验的改进,要本着实验原理、实验目的不变的前提下,从实验方法、实验步骤、实验器材等方面突破,最大限度地增强实验教学效果。改进后的实验要求科学性强,操作简便,现象明显、直观,才能使实验达到最佳效果,提高实验的成功率。
现将多年从事物理教学过程中自己学到的、从生活中发现的、学生的问题中、试题研究过程中、教研的启迪中的所得所感,并结合自己的认识,对学生实验和教师演示实验进行改进和完善,归纳总结了几个实验的做法如下:
一、探究平面镜成像特点
实验八年级物理上册,P77“探究平面镜成像的特点”的实验,存在着操作重复、整体对比不强等问题,不利于学生简便直观地看出实验结果。可进行如下改进:
1.“一对蜡烛”增加到“三对蜡烛”。学生在做此实验过程中,只选用一对大小相等的蜡烛,随着实验过程的进行,两只蜡烛大小就不相等了,学生就不便找到物与像的大小关系了。同时,在测距离时,还要分三次变化蜡烛的位置,操作不方便。在实验中,同时采用三对等大的蜡烛放在不同的位置,在观察大小和测距时就不需要变动蜡烛的位置了。
2.用“坐标纸”替换“白纸”。教材的实验是在桌上铺一张白纸,然后记下蜡烛、像、平面镜的位置,用刻度尺测出蜡烛到平面镜的距离和像到平面镜的距离,分析得出结论,但这样操作起来很不方便。把白纸换成坐标纸,让学生通过看坐标纸上格数准确判断像和物的位置,而避免了多次测量带来的不便。
3.“厚玻璃板”换成“薄玻璃板”。在此实验中,由于玻璃板较厚会出现两个虚像,因为它两个表面各成一个虚像,所以采用的是较薄的玻璃板。
4.“白天做实验”改成“晚上做实验”。白天做平面镜成像的实验,由于玻璃板前后光线强,实验效果不是很理想,因此,在学习这节内容时,通常安排在晚上进行更好。
改进后的实验,方便、简明、直观,实验效果明显。如果条件允许,还可以用手电筒或小灯泡来代替蜡烛,克服点燃的蜡烛会滴蜡、火焰还在跳动、不稳定带来实验中观察的不方便。
二、探究水沸腾时温度变化的特点的实验
人教版八年级物理上册P59,在这个实验中由于酒精灯火焰比较小,石棉网本身吸热、散热,再加上烧杯中要装的水较多,导致把水加热至沸腾耗时太长,学生很难完成本节课的实验内容。所以作了如下的改进:
改进方法一:“酒精灯”改为“热得快”。用一个大的烧杯,装上水,把一个热得快放入水中直接加热。采用电加热,可以节约很多时间,但要注意安全。
改进方法二:“烧杯”改为“试管”。用一个大试管代替烧杯,在试管中装上一定量的水,做“观察水沸腾实验”。点燃酒精灯,用外焰直接加热试管。从对水加热至水沸腾这一过程中,读出不同时刻温度计的示数并记录就可以了。此实验我们把烧杯换成大试管,可以用酒精灯直接对试管加热,而且水的质量小,大大缩短了加热的时间。
三、研究影响滑动摩擦力大小的因素
人教版八年级物理下册“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验,实验器材有木块、木板、重物、弹簧测力计;实验原理为:二力平衡。实验过程:用弹簧测力计拉着木块在长木板上做匀速直线运动,读出弹簧测力计的示数。由于木块在水平方向上做匀速直线运动,并且在水平方向上只受到拉力与摩擦力的作用,根据二力平衡,便可知道摩擦力的大小。但实际操作过程中存在以下问题:1.很难控制木块做匀速直线运动;2.弹簧测力计在运动过程中很难读数;3.读数时视线与板面垂直难以做到,导致实验数据误差较大。
改进一:改“拉木块运动”为“拉木板运动”。把木块放在木板上,弹簧测力计一端拴在木块上,另一端拴在一个固定的支架上,拉动木板便可从弹簧测力计上读出滑动摩擦力的大小。这样做的好处是人和弹簧测力计相对静止,便于读数,不需匀速拉动木板,操作方便。
改进二:用“鞋刷”代替“物体(木块)”,观察摩擦力的方向。此实验学生很难看出摩擦力的方向,而增加一把鞋刷,把物体放在鞋刷上,鞋刷的毛向下,向右拉动鞋刷,可以看到鞋刷“毛”向左弯,说明地面给物体的摩擦力的方向是向左的。
总之,改进实验,是为了让学生更易认识物理实验、掌握物理知识,也是我们教师的职责,让学生在学习的过程中知道人的认识是有限的,而科学探索是无限的。我们只有在不断求知、勇于创新的过程中完善自己,人类才能不断进步。
参考文献
[1]万山《对几个初中物理实验的改进与补充》。
[2]汤宝顺《王金战系列图书:轻松搞定初中物理实验与探究》。
[1]陈东勤主编《初中物理实验教学指导》。