改进初中物理演示实验

[摘 要]：物理是一门以实验为基础的学科,有了演示实验的物理课,不在枯燥乏味,演示实验在物理教学中的地位和作用是不容置疑的.物理教材中已编入了大量的演示实验,但具体到某些章节数量还不够,有些实验因为自身设计或实际教学条件的局限,效果还不够理想.

[关 键 词]：演示实验改进原则

一、尝试改进演示实验

1.补充演示实验的数量.教材已列出大量实验,有的章、节和知识点还没有演示实验或数量还不够.有和没有演示实验,教学的效果有很大区别,根据教学的实际情况,适时加入演示实验很有必要.八年级“液化”概念的教学,只按教材列举一些液化现象,然后分析,得出结论：“降低温度,气体液化”.由于学生在生活中已经积累了一定量的感性素材,小学自然和初一地理学过“大气中的水蒸气会凝结成小水珠,学生已经形成了液化的前概念.这样的教学“液化”简单地“建立”了,这种建立过程太粗略,停留在知识的识记上,课堂教学也枯燥.这节课是在学生已有的“液化”前概念的基础上,强化正确的认识,更深地认识“液化”,并要求学生会用“液化”解释生活中的有关物理现象.教学时可插入两个演示实验.先在秋高气爽的十月准备一瓶冰冻矿泉水,用抹布擦干净后展示在学生面前,立即唤醒学生生活中的经历和脑中已有疑问“过一会,瓶外会有水珠出现?”,“瓶外为什么会有水珠出现?”学生很快进入教师设置的物理情景,教师趁机发问“瓶外的水珠从哪里来?”经过教师的讨论、分析、学生确定“水珠不是从瓶内渗出来的”,“水珠从空气中来”.教师进一步追问：“水珠是怎么从空气来的?”然后,演示实验,同时加热两只盛有温水的烧杯,并引导复习、分析：“杯中的水有没有发生物态变化?”学生答：“蒸发”,“人眼为什么看不见水面上方的水蒸气?”（水蒸气是无色无味气体,空气中有大量的水蒸气）.取两块玻璃片,一片在火上烤热,另一片不烤.两片分别放在烧杯上片刻,待冷玻璃片上生成了明显的水珠时,而热玻璃片上没有生成水珠,把两块玻璃片同时展示给同学们看.“水珠是怎么来的?”“水蒸气遇冷凝结成小水珠”,随后要学生观察,拿走玻璃片的杯口上方有“白气”出现,“‘白气’是什么?”据分析,讨论得出“白气”是水蒸气遇冷凝结成的小水滴（及时矫正“白气”是水蒸气的错误前物理认识）.此时,刚才冰冻矿泉水瓶壁外已出现大量的水珠,学生心中的谜底与“水”俱来.实验后接着进行归纳、应用等这样,学生不仅清晰的形成了“液化”的概念,能较容易联系生活实际解释有关现象,在实验的引导下一系列观察、思考、分析、归纳,让学生真正体验揭示自然界谜底的乐趣.实践证明,这样教学后,学生对“雾”、“露”以及早晨、晚上池塘上方的“白气”等现象分析,解释轻松而又准确.当学生头脑中已有的错误前物理概念,与物理概念、规律相抵触矛盾时,在教师的讲解下学生在表面上能够接受正确的观念,但认知上还没有形成新的图式.学生在解释现象、分析问题时容易不自觉地运用到原来的错误前物理观念.这时需要强烈的刺激打破旧认识结构的平衡.即使教材已列出演示实验,还有必要补充惊奇的演示实验,加强和反复刺激,让新建立的图式得到强化.

2、提高演示实验的质量.现行教材有很多精彩的演示实验,教师教学时,由于种种原因,教材给出的一部分演示实验效果不尽如人意,需要我们大胆地改进,重新设计.初二物理“音调”中,“纸片划过木梳”、“橡皮筋振动”目的是通过演示实验让学生感受音调高低并研究音调高低与振动之间的关系.而上述两实验音调变化小（响度也小,能够听到的学生少）,乐感不强的学生靠耳朵辨别两声音音调高低就很困难.如用琴弦代替橡皮筋做实验器材来演示,或者干脆换一吉它走进教室,让学生体验音调高、低.对不同粗细、松紧的弦发出的声音进行对比,研究音调与振动快慢的关系.这样做效果既明显,又能调动学生的兴趣.教材上的演示实验则改成小实验让学生课后体会.“液化”中“压缩体积,液化”的实验,在常温下,靠拉开活塞很难做到液态全部消失,压缩体积气态液化后分布注射器筒壁,多数学生观察困难,直观效果不好.如用一只空的透明外壳打火机和充气罐代替上述实验,调整好打火机和充气罐位置关系,对打火机充气,学生可以清清楚楚“看”到打火机内气体被压缩时变成液体.还容易联想到自家液化气罐的灌入情景.操作简单,效果更直观,学生的兴趣也很高.

3、演示实验的借鉴与扩展.演示“带电体能吸引轻小物体”.为了说明带电体有吸引轻小物体的性质,教材中是让带电的物体去靠近一堆纸屑,很多纸屑飞向带电体,又飞散开来,纸屑的飞散吸引了学生过多的注意力,对初次接触电学的学生,很难得出“带电体吸引轻小物体的性质”的结论.改进的方法是：取一面积为1平方厘米纸屑,在其中穿一孔并用细线悬挂在铁架台上,当带电体靠近纸屑时,可以看到细线弯曲,纸屑向带电体靠拢.这样既增强了演示效果,又使学生很容易得出结论.

二、改进基本原则

1、明确目的,优中选优,追求更好效果.一方面要求学生明确实验目的,另一方面根据教学要求选择适合的实验.如果要达到创设情景,引入新课的目的,选择的实验,最好能达到“一石激起千层浪”的效果；如果要打破学生已有的图式（认知结构）,实验应力求做到“学生简直不敢相信自己的眼睛”,让学生终生难忘；如要强化新建认知结构,实验源于生活来自学生身边,唤醒学生再认识,并为学生回到生活中解释现象、分析问题提供示例和“桥梁”.一只苹果插上铜片、锌片,接上导线也能让发光二极管发出光来.

2、充分发挥演示实验的启发性.例如演示近视眼与远视眼的矫正,在做凸透镜成像实验时,学生有一些剩余的时间,为下节课做准备,我要求学生在成像清晰的时候,将光屏前移一点,然后用凹透镜放在凸透镜前观察看到的现象.接着又将光屏后移,要求他们用桌上器材不移动光屏来得到清晰的像.这样,下一节讲近视眼与远视眼的矫正,教师做一演示实验就能很好解决这一难点.