第一篇:对“固体热胀冷缩”补充实验的教学设想
对“固体热胀冷缩”补充实验的教学设想 刘起飞 闫永军
九年义务教育教材小学自然(五年制)第六册《物体的热胀冷缩
(一)》一课,从教材结构上看可分为两部分:第一部分指导学生认识液体有热胀冷缩的性质;第二部分指导学生认识固体有热胀冷缩的性质。
教材的第二部分在课本中的具体表达形式比较简单:利用一个铁环和一个刚好能通过铁环的铜球进行实验,把铜球放入热水中,铜球受热体积膨胀,不能从铁环中通过;再放入冷水中,铜球受冷后体积收缩,又能够从铁环中通过。依此而得出“固体也有热胀冷缩的性质”的结论。《教师教学用书》中提到了这个问题:“从一种现象就得出一个结论,显得有些欠缺,有条件时最好再补充一个实验。”根据我们对教材的理解,即补充一个实验的话,就可以采用归纳概括的方法,得出固体有热胀冷缩性质的结论。
这样,就与第一部分认识液体有热胀冷缩性质的教学模式一致了。补充一个什么材料来做验证固体有热胀冷缩性质的实验呢?用圆金属片?金属球和金属片同是金属的种概念,根据归纳推理的规则只能推出金属有热胀冷缩性质的结论。而金属只是“固体”这一概念的一个子类,因此还不足以说明固体有热胀冷缩的性质。这样,最好能找非金属固体材料,但非金属材料的膨胀系数都比金属材料的膨胀系数小,这就给补充实验带来了难度。通过查找资料知道,固体除了金属外就是玻璃的膨胀系数比较大了。根据结构力学的原理,我们先是选定了玻璃球作实验材料进行实验。因为玻璃球是圆球形的,受冷受热不易炸裂。经过反复实验,发现一般玻璃球并不是规则的圆形,无法保证实验的效果。什么玻璃制品既规则又间隙非常小呢?便想到了注射器。注射器是熟玻璃制成的,受冷受热不易炸裂。使注射器受热可以用酒精灯,使其受冷当然用冰箱既快效果又明显了。但由于不可能把冰箱搬到课堂上,便想到可以用冰箱中的储冷器来使注射器受冷。经过反复实验,效果很好。这个实验就定下来了。
补充了这个实验,教材的第二部分也就比较完美了,整篇课文的教学模式统一了,从认识过程看也比较科学。
这部分的教学设计如下:
师:现在我们知道了铜球有热胀冷缩的性质。其他固体形态的物体还有很多,如桌子、椅子、玻璃、陶瓷等,它们有没有热胀冷缩的性质?下面我们用实验来研究玻璃有没有热胀冷缩的性质。老师这有一支注射器,现在,这个玻璃塞可以顺利地进入管内到达底部,我用酒精灯加热注射器的塞,再放入管内,你们想,会有什么现象?
生:注射器的塞不能到达底部。
师:(演示实验后)的确是只到一半处。我们在它到达的位置做一个标记。(教师在注射器外活塞顶端到达处用不干胶做标记。)下面我们再把塞放到冰箱里储冷用的这个储冷器上,使活塞受冷后,把它再放入注射器内,你们推想一下会发生什么现象。(学生互相交流自己的推测。)现在老师把塞放入管内,你们看到了什么现象?这说明注射器有什么性质?
生:塞又能顺利到达管内的底部了。这说明注射器有热胀冷缩的性质。
师:注射器是玻璃做的,所以说玻璃有什么性质?
生:玻璃有热胀冷缩的性质。
师:铜球有热胀冷缩的性质,玻璃有热胀冷缩的性质。铜球、玻璃都是固体,都有热胀冷缩的性质,由此,你可以推想出„„
生:固体有热胀冷缩的性质。
第二篇:固体热胀冷缩创新实验教学设计
固体热胀冷缩实验的创新改进
罗坪乡完全小学 聂博健
一、实验的地位与作用:
“固体热胀冷缩实验”是河北人民出版社出版的四年级下册科学教材第四单元第2课时的教学内容,它是在延续液体热胀冷缩探究后,进一步对固体热胀冷缩性质的探究。此实验对学生体验固体热胀冷缩现象、激发学生探究科学奥秘的兴趣和好奇心提高学生独立实验的能力等方面有重要意义。
二、实验原型及不足之处与创新实验创新点:
实验原型:运用固体热胀冷缩实验装置,一个铁环和一个刚好能通过铁环的铜球,把铜球用酒精灯加热后,铜球受热体积膨胀,不能从铁环中穿过;待铜球冷却后体积收缩,又能够从铁环中通过。证明:固体有热胀冷缩的性质。
在实际教学中,我们发现教材中设计的实验存在以下不足:(1)实验材料精确度要求高,比较难找。
(2)由于铜球体积较大,所以在铜球加热时所需时间较长。学生易失去耐心,实验效率低。
(3)灵敏度低且不可调;
(4)加热温度过高,容易造成烫伤。本次创新实验的创新点:
1、实验现象体现了可调性和灵敏性;
2、安全可靠;
3、实验现象形象、直观、生动有趣。学生易于操作且实验过程稳定性强,实验效果也更为明显。
三、创新实验的设计思路:
为了能让学生更加直观地感受到实验效果,缩短实验时间,提高实验效率;排除实验中的危险性,使学生体验科学实验的乐趣。
为此,我们经过反复试验,自制了一个固体热胀冷缩实验装置。
1、介绍实验材料。
2、实验设计原理:通过酒精灯对弹簧片的加热,两块弹簧片膨胀贴在一起,使这个串联电路连通,也就是我们所说的热胀冷缩。
四、实验器材:铁丝圈、玻璃球、酒精灯、烧杯
五、实验过程:
1、点燃酒精灯;
2、将酒精灯移至自制串联电路中的两块弹簧片下方进行加热,注意加热使用酒精灯的外焰;
3、电路连通后(灯泡发光)将酒精灯移开,待弹簧片冷却,电路将断开(灯泡熄灭)。
六、实验效果
1、实验操作方便,简单实用,降低了学生操作的难度,减少了实验误差,实验结果一目了然;
2、让学生更清晰的看到金属的热胀冷缩,实验效果很明显。
七、创新实验创新亮点:
1、改进后的实验材料易取,提高了学生课后亲自动手实验的可能性;
2、改进后的实验现象明显,大大地提高了科学课堂教学的演示率;
3、改进后的实验节约了课堂教学时间,提高了教学效率;
4、实现了演示实验的理念创新,真正以学生为主题,使学生不再把实验看成是专家、教师在实验室的高贵行为,很多事可以在日常生活中亲自动手验证的,并可以大胆地创新。
第三篇:《固体的热胀冷缩》说课稿
《固体的热胀冷缩》说课稿
今天我说课的实验是苏教版小学科学四年级上册第二单元“冷和热”第三节加热和冷却中的《固体的热胀冷缩》实验。下面我将从教材分析、实验器材、实验创新、实验原理、实验教学目标、教学重难点、学情、教法、学法、教学内容、教学过程、实验教学反思与评价和板书设计几个方面来开展我的说课!
首先,我对教材进行简要的分析:
一、说教材
《加热和冷却》一课是以学生已有知识经验、生活经验为基础,引导学生用实验的方法探究加热和冷却对固体的体积的影响。本课很好的体现了教材编排的连续性和逻辑性,在整个单元中起着承上启下的作用。
二、说实验器材
该实验所需的器材有酒精灯、固体体胀器、水槽、冷水、火柴等。
三、说实验创新
四、说实验原理
常温下,铜球能通过铁环,加热后,铜球体积膨胀,无法通过铁环,当铜球冷却后,铜球体积又缩小,又能通过铁环。
五、说实验的教学目标
根据新课标的要求和教材的特点,结合四年级学生的认知能力,我确定以下教学目标: 知识与技能:
1、知道物体加热和冷却后会改变体积。
2、认识物体的热胀冷缩现象及应用。过程和方法目标:能用实验的方法探究加热和冷却对物体的体积的影响。情感态度与价值观目标:培养学生严谨的科学态度、让学生明白科学就在我们的日常生活中。
六、说教学重难点
教学重点:认识到冷热变化会导致物体的体积产生变化。教学难点:认识固体热胀冷缩的性质。
七、说学情
四年级的学生接触科学已有一年,对科学学习有浓厚的兴趣,也掌握一些科学探究的方法,但实验分析、操作能力还需要加强。
八、说教法
《科学课程标准》强调:“科学学习要以探究为中心,学习科学是学生主动参与的过程”,就是借助固体体胀器和酒精灯等实验器材,通过让学生亲身经历活动过程,发现和得出结论进而达到教学目标,使我的这一节课更有实效性。
九、说学法
采取与教法相适应的学习方法,引导学生在探究的过程中,能运用探究实验法、小组合作法、自主探究法等学习方法获取新知,掌握技能。
十、说实验的教学内容
探究固体在加热后体积的变化是“加热和冷却”一课的核心学习活动之一。通过加热,铁球体积会膨胀,冷却后,体积又收缩,通过观察这一实验后,让学生更进一步了解固体热胀冷缩的性质。
十一、说实验教学过程
我设计了四个教学环节:(一)创设问题情境,导入新课
探究应该从问题开始,巧妙地创造问题情境,能吸引学生活动注意力,启发学生思维,使学生的思维更活跃,思路更广。上课开始,我就出示课件。1825年英国铺设的第一条铁路钢轨资料。旨在引发学生根据相关信息思考,猜想铁轨发生了扭曲和断裂的原因是什么?这时我紧接着提出问题,钢轨会不会也有热胀冷缩的性质,为什么在铁轨间都留有缝隙?这节课我们就带着这些问题,用实验的方法来研究固体的热胀冷缩。并板书课题。
(二)探究固体的热胀冷缩的性质
1、注意酒精灯的使用
加热我们就需要用到实验室中常用的加热仪器——酒精灯。虽然四年级的同学不是第一次使用酒精灯,但为了确保安全还是有必要再次强调酒精灯的使用注意事项。这时我出示课件,讲解酒精灯的使用方法和注意事项,一定会最大限度吸引学生学习的注意力。达到最佳的教学效果,有效的提高教学效率。
2、分组实验探究,描述实验现象
这个活动本身是一个演示实验,但是为了让学生更加了解,我让学生亲身经历。首先,拿出固体体胀器,在常温下,铜球能通过铁环;接着点燃酒精灯,把铜球放在酒精灯上加热,加热1分钟左右,试一试铜球能否通过铁环,会发现此时铜球不能通过铁环;这时再把铜球放入装有冷水的水槽中冷却,当冷却后铜球又能通过铁环;实验结束后熄灭酒精灯,整理实验器材。在他们操作的过程中,我及时深入各个小组来和他们共同完成这个活动。并告知学生不要接触发热的铜球,以免出现危险。教育学生在实验过程中正确使用实验器材,注意安全,也是我们科学教师在教学中不可缺少的一部分。只有学生安全了,才能使教学有序有效地开展下去。
通过实验操作,学生一定会发现实验现象,我让学生描述自己的发现,既可锻炼他们的表达描述能力,又可以得出铜球具有热胀冷缩的这个结论,进而得出一般固体都有热胀冷缩的性质。
(三)寻找生活中的热胀冷缩现象
科学探究的问题源于生活,科学结论的实践又回归于生活,这时我用课件出示一些生活中常见的热胀冷缩的现象让学生分析,并回答本课开始提出的问题,钢轨是不是也有热胀冷缩的性质?为什么铁轨间都留有缝隙?让学生感受到科学与生活是如此紧密相联。像生活看似平常的小事,如果细细想来,还真的有许多科学道理。生活中的科学真是随处可见呀。希望大家在以后遇到这样的问题,也能像今天一样认真思考,细心观察,认真思考,积极动手,你将会发现更多的科学奥秘。
(四)谈收获
全课的最后,我让学生说一说通过本节课的学习你都有哪些收获,课后请同学们继续查找生活中的热胀冷缩现象。
十二、说实验教学反思与评价
“固体的热胀冷缩”一课实验从学生的实际出发,注重学生在课堂中的主体地位,符合学生的需求,并关注学生对实验方法的理解,注重培养学生探究习惯和严谨的科学态度。
本节课我围绕教学目标,通过让学生实验探究的方法,引导学生一步一步得出“固体有热胀冷缩性质”的结论。在教学中我按照以学生为主体,教师为主导的教学原则,让学生经历一个提出问题——假设猜想——实验操作——得出结论的简单的科学探究过程,当然真正要完成一个探究过程,四年级的学生不完全具备这样的能力,还需要教师适时、必要、谨慎、有效地指导才能真正从探究中有所收获,使教学更具有实效性。
十三、说板书设计
为了紧扣教学目标,突出教学重点,我的板书设计力图全面、简洁、直观地将授课内容传递给学生,加深学生的理解和记忆!
第四篇:固体热胀冷缩实验的创新改进
固体热胀冷缩实验的创新改进
永州市零陵区徐家井小学 罗湘君
一、原有教材中的实验设计
湘少版小学科学三年级下册冷与热单元中《热胀冷缩》一课,从教材结构上看可分为三部分:第一部分指导学生通过自制“液体温度计”进行对比实验,认识液体有热胀冷缩的性质;第二部分指导学生设计实验验证空气是否也有热胀冷缩的性质;第三部分指导学生认识固体有热胀冷缩的性质。
教材的第三部分设计了实验,运用固体热胀冷缩实验装置,一个铁环和一个刚好能通过铁环的铜球,把铜球用酒精灯加热后,铜球受热体积膨胀,不能从铁环中通过;再把铜球放入冷水中,铜球受冷后体积收缩,又能够从铁环中通过。依此而得出结论:固体有热胀冷缩的性质。
二、原有实验的不足
在实际教学中,我们发现教材中设计的实验存在以下不足:
1、学生在加热铜球时,由于铜球是用金属链悬挂在手柄上,三年级学生年龄较小,拿着手柄不稳定,铜球的位置不固定,不能确保用酒精灯火焰的外焰加热,影响加热效果;
2、悬挂的铜球容易晃动、滚动,学生一不小心会造成烫伤,存在一定的危险性;
3、铜球体积较大,需要加热很长时间才能看到现象,学生易失去耐心,实验效率低;
4、实验中只能看到铜球热胀冷缩变化的结果,看不到热胀冷缩变化的全过程,缺乏直观形象度;
5、实验只通过“铜球受热膨胀受冷收缩”这一种物体一种现象,得出“固体有热胀冷缩的性质”这一普遍性的结论,缺乏说服力。
三、改进后的实验装置设计与制作
为此,我们对这部分的实验设计做了改进。通过反复试验,我们自制了一个固体热胀冷缩实验装置,可以显示出热胀冷缩变化的过程,视觉效果比较好。
我们把金属条的一端固定在支架上,使之受热后只能向一个方向伸展,推动指针偏转。由于金属条受热后,伸展的长度变化集中于一个方向,又由于指针的放大效果,所以可以显示出较大的偏转距离。当金属条受热后,长度逐渐发生变化,指针也随之发生偏转,受热膨胀变化的过程就通过指针所指示的刻度显示出来;移开热源,金属条的温度逐渐下降,指针的偏转角也逐渐变小,当金属条温度降到与实验起始温度相同时,指针回复到零刻度。
以上装置的具体制作材料与方法如下:
1、实验材料:我们可选用金属条和玻璃 棒实验。取直径为3mm左右,长度为200mm 的铜、铁、铝条各一根,在两端用钉尖扎出 小孔,便于固定;另取直径为8mm,长度为 200mm的玻璃棒一根,在两端粘上小块金属 片,同样在金属片上用钉尖扎出小孔以便固 定。
2、指针:取一根长度为150mm左右的细铝丝,把前端打磨成尖形,另一端用螺丝固定在支架上,使其能灵活转动成为指针。成形后,在固定螺丝上方的左侧粘贴一小段金属丝,作为限位装置。
3、支架:由木质的底座和两块竖立的金属薄片支架构成。左右两个支架的距离,根据金属条的长度决定,高度为160mm 左右。左边支架上,装置调距螺杆,可用于调节实验所用材料的长短,以使指针起始位置指向零刻度。另取一张白色卡纸,绘制好刻度,粘贴在右边支架上。
为使显示醒目,我们把指针漆成红色,刻度线用黑色绘制。
四、改进后实验装置的操作方法
我们来看看使用以上装置实际实验操作的过程:
我们先选用铜条进行实验。点燃酒精灯,加热铜条。铜条受热后迅速膨胀,因其左端已经固定,迫使它只能朝右端方向伸展,推动指针向右偏转。这样,我们就能清晰地看到铜条受热膨胀的变化过程。熄灭酒精灯,我们看到指针逐渐回转,如果要加快冷却速度,还可以用毛笔沾冷水刷上铜条上。当铜条的温度降到与环境温度一致时,指针就会回到原刻度位置。我们还可以用铝条、铁条重复以上实验,都可以看到相同的现象。
由于铜、铁、铝都是金属材料,为了能得出“固体有热胀冷缩的性质”这一结论,我们考虑再用一种非金属材料——玻璃来实验。我们把玻璃棒装在支架上,用酒精灯加热。先进行预热,以避免玻璃棒局部受热炸裂。过了一会儿,我们发现指针慢慢向右偏转了。由于玻璃传热慢,膨胀系数小于金属材料,所以我们看到指针偏转的速度较慢、幅度较小。熄灭酒精灯,静置一会儿,让玻璃棒自然冷却,指针又会慢慢地回复原位。
五、改进后实验装置的优点
运用以上装置实验与教材上的用铜球实验相比,具有以下优点:
1、稳定性更强,更安全。由于有支架固定金属条,不再需要学生手持,使加热更稳定、更安全;
2、实验时间缩短,效率提高。实验中,加热金属条的时间只需10秒左右,就可以清楚地看到指针向右偏转,熄灭酒精灯几秒钟后,指针就往回偏转。实验效率高,可视性强,学生兴趣浓厚,更有利于课堂组织教学;
3、实验现象更直观。通过指针逐渐偏转,学生可以清晰地看到金属条热胀冷缩变化的全过程,而不只是看到结果,更为形象直观;
4、可用多种材料实验,结论更具说服力。改进后的实验装置,可以更换实验材料,加热铜、铁、铝条或玻璃棒等,都可以看到热胀冷缩的现象。这样就可以采用归纳的方法得出结论“固体有热胀冷缩的性质”。
通过教学中试验,我们发现改进后的固体热胀冷缩实验装置,操作简单,易于学生人人动手参与。《课程标准》中指出,“儿童常常依靠动手操作来认识和理解世界,而他们所能认识和理解的也往往局限于他们自己可以动手操作的具体事物”,因此,在科学教学中,如何为学生提供更易于操作的材料,值得我们每一位科学教师努力探索!
第五篇:初中物理实验教学的补充与改进
初中物理实验教学的补充与改进
在初中物理教学中,为了切实贯彻“以实验为基础”的教学原则,真正把物理实验作为物理教学的重要内容和有力工具,充分发挥实验的教学功能,使学生在教师的指导下,通过自己动眼、动脑、动手、动口去获取知识。这样,不仅能够为学生提供学习的感性材料,验证物理规律,而且能够提供科学的思维方法,加深对基本知识的认识程度,培养学生用实验方法探索物理知识的能力。通过学生自己阅读材料,自己做实验,还可以讨论讲述,改变学生学习中的被动地位,使课堂气氛不再沉闷。使他们学习的主动性、积极性得到充分发挥,激发学生的求知欲,培养学生的探索能力。
一、以实验作为新课的设疑引学,起到激发学习兴趣的作用,而且能够极大地调动学生的学习积极性。
在学习“平面镜成像”一节时,我做了一个演示实验引入,在玻璃板前面点燃一只蜡烛,后面放一个烧杯,当向烧杯中倒水,会出现一个奇特的现象,蜡烛在水中燃烧,使学生产生浓厚的兴趣。
在“浮力的应用”一节的学习中,我在水槽中同时放入了一个小钢球和一个大塑料片,让学生观察到钢球沉底和大塑料片浮在水面上,从而引发学生思考:物体在液体中的上浮和下沉仅取决于它自身的受力情况。
再如,大气压强这一概念,对初中学生来说是比较抽象的,教学中我安排了大小试管的实验,先把两个试管套在一起,倒置,小试管下落,学生分析是试管受重力导致的。后将大试管内灌满水,再将小试管底向下插入,倒置,发现小试管反而上升了。给学生以很深刻的体会。然后又设计了两个对比性实验,每做一个实验,都引导学生观察现象,思考问题,分析问题,步步深入。首先做“水杯--厚纸片”演示实验,让学生思考:放开手后,厚纸片会不会掉下来?当学生看到厚纸片不会掉下来这个意想不到的现象时,无不感到新奇有趣。这时,再因势利导提出:“上述实验中厚纸片受到哪些向下的力的作用?为什么厚纸片不会掉下来?”学生很自然领会到厚纸片不会掉下来一定受到一个向上的压力作用,这个压力只能是大气产生的。由此可见,大气对厚纸片产生了压强。进而向学生提出:“课本上要求做这个实验时,杯里要装满水,若杯里只盛少量水,甚至不装水,这个实验能不能成功?”为了开阔学生的思路,又进一步提出若用小刀片把厚纸片与杯的接触处撬开一个小口子,将会出现什么现象?然后再做实验加以验证。实验结果与分析、推理的一致性,加深了学生对大气压强的认识,同时也培养了学生的思维能力。接着进行“马德堡半球”实验,证明大气在任何方向都有压强,而且大气压强可以产生很大的力。从而使学生对大气压的理解具体而鲜明。
二、在新课教学的过起到启发、帮助学生理解物理概念或得出物理规律,解决疑难问题的作用。
例如,在进行“物体浮沉条件”的实验时,教材的安排是先把鸡蛋放在浓盐水中,观察它的漂浮;然后在浓盐水中加清水,观察鸡蛋的悬浮和下沉。在加入浓盐水,观察鸡蛋上浮的实际操作中,加入清水的多少不容易掌握,会出现由于一下子倒入过多的清水,鸡蛋就下沉到杯底,而看不到悬浮现象。再加浓盐水时,鸡蛋又可能上浮不起来。为此,我作了如下的改动:让学生先把鸡蛋分别浸没在清水和浓盐水中,观察鸡蛋的下沉和上浮,分析鸡蛋的受力情况,得出下沉和上浮的条件。接着让学生缓缓地向浓盐水中加入清水,观察悬浮现象,分析得出悬浮条件。然后讨论为什么鸡蛋在清水中和在浓盐水中受到的浮力大小不同?为什么漂浮时和悬浮时鸡蛋排开液体的体积不同而受到的浮力却相同?这样处理,不但实验成功的把握大、效果好,而且学生容易理解。
初中学生对“二力平衡”条件觉得很简单,似乎没有什么困难,但又往往形成片面的认识。在课堂教学中,我从日常生活中吊在电线上的电灯,放在桌子上的书籍等物体保持静止状态的实例引发,进而做“二力平衡条件”的演示实验,让学生仔细观察并读出小车保持静止时两边吊盘里砝码的重力,并向学生提出探索性问题:“二力在什么条件下才会平衡?”学生往往得出片面的结论:“二力平衡条件是二力的大小相等,方向相反。”这时引导学生再仔细观察如下两个有针对性的对比实验:①、两个力大小相等,方向相反,分别作用在两个物体上(即用两个小车拼合在一起代替原来的小车实验);②、两力大小相等,方向相反,作用在同一个物体(小车)上,但两力的作用线不在同一条直线上。通过这两个实验,学生否定了自己原先的片面论断,从而得出科学的结论:“作用在一个物体上的两个力,如果在同一条直线上,大小相等,方向相反,这两个力就平衡。”
三、安排在下课前的几分钟,作为复习巩固和延伸知识之用。
在“惯性”一节的末尾,我安排了一组对照实验,使同一小车从斜面的不同位置滑下,再使不同的小车从斜面的同一位置滑下,分别记录小车滑行的距离,再提问:能否得出惯性大小的影响因素呢?从而引发学生思考,也为下一节突破难点“惯性大小与速度无关”做准备。
又如,在“变阻器”一节的教学中,考虑到学生的接受能力限制,没有强调滑动变阻器的使用注意事项,即使用前应将滑片置于阻值最大位置,我在课的最后设计了一个实验环节,使学生观察在变阻器阻值逐渐减小的过程中灯泡的亮度逐渐增大,直到灯泡被烧坏,在不改变电路的情况下换用新灯泡,闭合开关的同时灯泡随即烧坏,给学生以很深的印象,这样为后面的学习埋下伏笔也能给学生留下一定的思考空间。
四、学生根据学习中的实际问题,自行设计实验方案,从而解决易混淆的难点问题。既能使学生对实验获得更加清晰的印象,学到物理知识,又能培养学生的实验能力,提高学生的学习兴趣和主动性。
在“浮力”一课的教学中,为了揭示浮力产生的原因是水的向上和向下的压强差对物体造成的压力差,我设计了如下浮力消失和产生的对比实验,把一蜡块的底面紧压在平底玻璃器皿的底面,使之紧密接触,然后缓慢地向容器中注水,使整个蜡块都浸没在水中,蜡块并不浮起。如果将蜡块与器皿底接触处推开一道小缝,让水浸入,蜡块则很快就浮起来。通过对比,学生对浮力产生的根本原因的理解就具体而深刻了。学生对自然界的事物怀有好奇心,对还不懂的现象总喜欢问几个为什么。教师应该爱护学生的这种精神,可以和学生一起设计实验,组织他们观察现象,引导他们积极思考,并通过设计物理实验,进行思维能力的培养。在“声音的特性”一节的教学中,为突破“音调和响度的区别”这一难点,我让学生自己设计钢尺振动发声的对照实验,通过反复摸索和交流,探究出规范的实验过程:先使钢尺伸出桌边不同的长度,用相同的力敲击,注意听到声音的不同;再使钢尺伸出桌边相同的长度,用大小不同的力敲击,注意听到声音的不同。这样,使学生较好地区分了音调和响度的不同,并且留下了极为深刻的印象。在分析电路故障的问题时,我总是给学生创造条件,使他们自己设计实验,进行验证,这样解决了好多疑难问题,如电流表与用电器、导线并联的短路问题、电压表与用电器串联的断路问题、利用电流表和电压表、导线等器材检验故障电路的问题以及只有电流表或电压表如何测电阻的问题等等,通过实际操作和观察给学生以深刻的印象,从而突破学习中的难点。
五、在实验教学中突出探索方法的培养。物理教学常用的有实验归纳法和实验验证法,在教学中应有意识地安排这两种方法加强训练。
例如,在总电阻的教学中,就可进行这两种方法的训练。(1)应用实验归纳法探索电阻串联。首先,教师要求学生根据欧姆定律设计一个电路,测定各个电阻的阻值,然后由学生进行实验,并从实验中归纳出R串=R1+R2的结论。接着,教师根据串联电路中电流电压的特点和欧姆定律,从理论上加以推导,也得出同样的结果。这样,在获得关于串联总电阻与分电阻关系的知识的同时,学生学习到自己设计电路、总结规律、从理论上论证的初步方法,即实验归纳法。(2)应用实验验证法探索电阻并联。在并联电路的探索中,先由教师从理论上推导出1/R并=1/R1+1/R2的关系,接着由学生自己设计电路操作实验,然后验证这一关系。最后,由教师进行总结,联系电阻与导体截面积的关系对并联作出解释。这样,在获得关于并联电阻知识的同时,学生学习了实验验证法。
再如,在凸透镜成像规律的学习中,我首先安排学生把蜡烛放在二倍焦距以外,移动光屏找到清晰的像。再分别把蜡烛放在二倍焦距处、一倍焦距和二倍焦距之间及焦点以内两个不同位置,依次找像并大致记录像的大小和像距,根据数据总结成像规律及物距像距变化规律。然后利用特殊光线做图法依次做出上述各种情况下的成像图,这样既掌握了凸透镜成像规律,又练习了实验归纳法。还通过直观做图强化了认识,收到了很好的效果。
六、重视课外实验,培养创造性思维能力。
学生的课外实验和小制作,主要是以扩展知识面、发展创造力为主要目的。学生在课外实验中,不可能一帆风顺,教师要适当引导,不使他们过多地碰壁。但是,教师也不可包办代替,要让学生经受挫折,从中总结经验教训,不断改进实验,发挥学生的创造性,从而获得成功,这样将会增加学习的乐趣并使学生得到更多锻炼。将课本上的小实验和一些实验习题改为学生实际操作,例如,制作橡皮筋测力计的小实验,可以配合“力的测量”进行教学。再如,用纸盒可以将水烧开的小实验,反复弯折铁丝后弯折处会发烫等实验习题,都可以配合新课教学作为学生实验的内容。由于初中物理实验仪器一般都比较简单,多数实验都是定性的,有些定量的实验精确度要求也不高,因此,大部分初中物理实验仪器都可以自制,可供选择的器材也很广泛。例如,没有平底试管,可用废旧的平底小药瓶来代替;没有弹簧秤,可发动学生用废钢丝绕制;没有溢水杯,也可以用在玻璃杯上套两个橡皮圈的方法代替;等等。而且学生通过自制教具和学具,增长了才干,提高了动手能力。我们开展了“家电线路结构观察与简单维修”、“照明线路观察及常见故障排除”等活动。我们对每一问题进行质疑、启发,使学生们感到物理就在自己身边,只有掌握了理论知识和操作技术才能对人类有所作为。这些活动不仅培养了学生处理一些常见问题的应变能力,使学生开阔了眼界,更让同学们亲身感受到国家建设需要的是懂科学会技术的人才,在实践中实现自我教育,培养良好的品质。
总之,搞好物理实验的改进和补充,既加强了学生课堂中所学的知识,扩大了他们在知识领域中的兴趣,又培养了他们观察问题、科学分析问题的能力以及实际操作动手的能力,并且可激发他们刻苦钻研的精神。我们要根据教学的实际需要和操作可能灵活掌握,以达到最佳教学效果为目的