初中物理實驗所用的方法范文
時間:2023-10-26 17:56:44
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【關鍵詞】高中物理 角色轉換 實驗工具 小組合作
中圖分類號:G4 文獻標識碼:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2016.04.028
高中物理實驗所需的器材都是比較容易準備的,而且,很多理論的來源學生都先學過。為了加深學生對理論的理解,提高學生將理論運用到各類題目中的能力,我認為在高中物理教學階段,應該大力發展實驗課堂,將日常課堂轉換成具有實驗性的、能夠提高學生動手能力的課堂,改變以往教師滿堂灌的傳統風格。根據學生的物理成績和動手能力,為學生劃分實驗小組,角色分配好,進行實驗之前的準備。
一、物理課堂實行學生講解為主的課堂形式
現在的高中物理教學都是以教師的講為主,由于課堂時間有限,而物理學科又是難點較多的一門學科,需要教師講解的知識比較多,所以,比較有效的方法就是教師在課堂上盡力多講,讓學生能夠多接觸一些類型題。高中的物理知識層面相對初中來講,以初中知識為基礎,進行了很大程度的加深,而且高中物理相對規范的一個學科特點就是類型題都是相似的,學生只要掌握了根本的解題方法,理解知識背后真正的理論意義,那物理學習就不是太大的困難了。但是,能夠將理論真正弄明白的學生并不是很多,所以,導致物理學科的單科成績在總成績里相對落后。為了解決這個難題,教師們都進行了各種不同的嘗試,但我認為最有效的辦法還是回歸到本質,理論是通過實踐得來的,為了幫助學生理解,那就利用實驗來幫助學生搞明白物理實驗的性質。
物理屬于理科范疇,所以日常的考試比較繁多,而且物理的大體都是比較重要的,分值很高,而很顯著的一個特點就是物理的大題一般都是實驗題,很多都是需要學生具備良好的邏輯性的,一步一步的進行分析。所以,這就導致教師需要很多的時間進行分析講解,學生只是努力地去記錄分析的過程,在接受的過程中,學生有沒有真正的理解,教師并不會很清楚,這就可能導致兩極分化極其嚴重。為了改善這種教學方法下的弊端,我想轉換課堂的角色,將課堂的主導權交到學生手里,教師擔任聽講人的角色,這樣既方便了教師了解學生的聽講情況,而且學生講很容易引起其它學生的注意與專注,學生的思維與語言表達都是比較相似的,容易引起共鳴。
一些常規的重點的題目可以讓學生進行講解,教師做補充。在學生講解過程中改正學生的明顯錯誤,在講解之后進行知識點的補充和重點知識的強調。對于學生講解的,如果聽的同學們有不懂的,可以直接提出問題,但是教師講的話,學生可能就沒那么容易直接提出疑問了,解決疑問的過程就是學生進步的過程。所以,提出疑問的這個環節非常重要,我們都清楚一種情況就是,教師在講解完之后會詢問學生有沒有不懂的地方,但是很少有學生會直接提出疑問,當再次遇到相同類型的題目的時候,還是不會做,這種情況是教師教學生涯中最常見也是最無奈的事情了。讓學生講解就打破了教師與學生之間的隔閡,學生就不會有自認為問題很愚蠢而不敢發問的心理斗爭了,這樣在課堂上不僅鍛煉了學生的思維表達和邏輯表達,更減少了課堂聽講問題的遺留。
二、實驗過程以及實驗工具的準備
力學是物理學中最為重要的一部分了,這部分大都是考查學生的邏輯分析能力,在高考中關于力學實驗主要有互成角度的兩個共點力的合成、測定勻變速直線運動的加速度、對牛頓第二定律的驗證、平拋物體的運動、能量守恒定律和能量守恒這六大方面。一般高考考查的力學實驗不會超出這六部分,當然這里包含了動能定理和重力加速度的測量等問題,范圍雖是固定了,但是考試時很多都是聯系在一起的,這些實驗學生如果只靠著理論知識去解決問題的話,很難做對。就拿打點計時器的實驗來講,幾乎每次考試都會考查打點計時器的實驗,但是每次題目都是不一樣的,如果學生每次只根據那一道題目進行鉆研,而不是徹底弄明白,那是完全沒有用的。
在課堂上,物理實驗中的很多實驗都是學生輕易能獲得的器材,所以,教師可以與學生一起做實驗,或者說讓學生做實驗,教師進行指導。舉例來講,互成角度的兩個共點力的合成,所需的實驗器材有木板,學生樂意用有質量的木板代替,白紙,圖釘,橡皮條,量角器,彈簧秤和三角板,這些學生都可以自己找到,如果有找不到的,學生可以到實驗室進行借用,實驗所用的時間與教師單純一味的講讓學生明白所用的時間是比較短的。所以,教師可以拿出專門的時間讓學生做實驗去驗證書中的理論,高中物理學習一般都是學生已經了解了理論,有了理論支撐,更方便了學生做實驗。
關于打點計時器,教師應該帶領學生到實驗室進行打點計時器的練習,只有真正的掌握了打點計時器的使用,以及明白了打點計時器的原理,知道打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器,而且需要知道的是計時器是每隔0.02s打一次點的,這個知識點很多學生都粗心忽略了。一般打點計時器會與勻變速直線運動或者是物體加速度相聯系,只有學生真正掌握了打點計時器的原理,才能在日后的學習中更好的面對有關打點計時器的實驗題。
三、小組合作進行實驗準備
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一、盡量聯系學生身邊的實物
如“摩擦”一節,可以讓學生這么做,把手放在桌子上輕輕地向前推手時不覺得費力;如果把手緊壓在桌子上再推的話就很吃力了。這樣學生就很容易理解:壓力越大,摩擦力越大了。學生用親眼見到的實驗現象總結規律,記憶勢必深刻。又如“杠桿”一節,可利用教室中的掃把,請幾位同學上講臺扛起來,然后改變掃把的不同位置放在肩上,讓其感受用力大小變化。在講力的三要素的時候我們也可以利用教室里現成的物體來讓學生做即興小實驗。比如,把一個空的粉筆盒放在講桌上,讓學生用同樣大小、相同方向的力來推粉筆盒,同學們就很容易發現在最上面的地方推粉筆盒的時候它容易倒,說明力的作用效果跟力的作用點有關。增強了實驗的真實性和機動性。
二、多做演示實驗
演示實驗,就是教師利用實驗器材、儀表向學生做表演示范實驗,或創設必要條件將自然現象及其變化規律等再現出來。這樣既有利于學生觀察思考,又縮短了觀察時間,從而增強了演示實驗的效果。
在做實驗之前,教師應先教學生如何使用各種實驗儀器,如何正確讀數。這時可利用投影技術,將刻度放大,學生就容易看清?,F代科技非常發達,只要老師肯用心、認真備課就能達到事半功倍的效果。
三、利用實驗課件,提高學生實驗操作技能
大多數物理實驗,對于初中學生來說,都是第一次接觸該實驗所用的儀器,學生對儀器的使用和實驗操作方法了解甚少。許多學生很難一下子看得清楚,等到他們自己動手做實驗的時候,仍有無從下手或不得要領的感覺。因此學生在做實驗之前,教師可以先讓他們觀看一段實驗的操作視頻,在看實驗操作視頻的同時,教師利用慢放、暫停、回看等方法,向學生講清楚實驗需要注意的問題和實驗成功的關鍵是什么。
四、變“一言堂”為“群言堂”
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關鍵詞:初中物理;實驗教學;方法
實驗是自然科學的重要內容。在初中物理教學中,學生對實驗表現出了濃厚的興趣,然而,物理實驗仍然存在許多問題。雖然初中生積極主動樂于動手,但是他們在實驗操作中沒有養成良好的實驗習慣,操作也欠規范和科學。還有,限于客觀的實驗條件,初中物理實驗的質量也很難以保證,進行一場實驗需要的時間過長,擠占了更多的課堂教學的時間。那么,在現有的實驗條件和教育背景下,如何更有效地進行物理實驗呢?
一、掌握原理,明確目標
物理教學離不開實驗,在實驗室中因為學生比較分散,教師往往難以控制,這很容易使實驗失于松散,以至于很多學生自己做自己的,甚至“自得其樂”。這往往是疏于管理所致。教師在學生進入實驗室之前必須給學生明確本次物理實驗的目的,并讓學生熟悉實驗過程中需要運用到的物理原理。只有目標明確才能確保實驗的有效性,所謂的明確就是要學生清楚本次實驗要解決什么問題,還有要達到什么實驗目的。
此外,實驗的步驟也非常的關鍵。我通常的做法是先讓學生在教師寫出實驗的步驟,然后相互討論步驟的科學性、可行性和嚴謹性。等到相互討論之后再看教材上提供的實驗步驟,最后確保實驗步驟的可實施性。這樣做首先讓學生在頭腦中對實驗形成一個完整的過程,不至于在實際操作中慌手慌腳。
二、科學選材,精心設計
對于一場實驗來說,步驟固然重要,器材和實驗所用的材料也非常的關鍵。如果疏忽了這一點也往往容易造成整場實驗的失敗。在教學《熔化與凝固》那一節的時候,我和學生首先學習了熔化和固化的定義,在課堂中就很自然地過渡到了熔化和凝固過程中最關鍵的問題上來了,那就是在這個過程中吸熱和放熱的關系是怎樣的,以及溫度的變化有什么規律。在探究完這一問題后,我們決定進行相關的物理實驗。那天我選擇了冰塊進行實驗,在用之前學生將其用錘子敲碎了。學生都能認識到如果物體吸收熱量和釋放熱量不均勻的話很可能影響到實驗的效果。我將冰斜倒進大試管中,不停地用金屬鑷子攪拌來使其吸放均勻。然而實驗的最終效果并不理想。究其原因,本次實驗雖然不斷地攪拌促使冰熔化,但是溫度仍然有起伏,實驗的過程也太短,沒有給學生更形象的印象。而且,這個實驗沒有看到冰在低溫吸熱的過程中溫度的提升而其物理形態沒有變化的過程??梢哉f,這是最遺憾的事。
由此可見,實驗材料的選擇是非常值得引起注意的事情。除此之外,教師還必須精心地設計實驗的步驟。一節課時間有限,如果沒有精心設計實驗過程,沒有注意實驗中的細節,往往容易導致實驗的疏漏,或者實驗步驟的錯亂。同樣一個實驗,因為步驟的迥異會導致實驗效果的差異。所以,精心設計實驗步驟能避免很多問題。而且,教師嚴謹的設計也能無聲地對學生施以熏陶,讓他們養成嚴謹的科學作風。
三、激發思維,各顯其能
在上文中,雖然我強調了實驗步驟的嚴謹性,也提到了要精心設計實驗,但并不意味著實驗過程的唯一性,也不能就此束縛學生的思想。好的教師總是善于給學生一個相對自由的空間,激發他們的思維以培養他們的創造性。我這樣說有兩個意思:一是說在實驗的過程中允許學生犯錯,但是要讓他們懂得不同步驟的不同實驗結果。錯誤往往是正確的翹板,在科學家眼里,一次實驗的失敗恰恰預示了另外一次實驗的成功。二是說教師不要在實驗的結果上過于斤斤計較,也不能以結果來決定學生實驗的優劣。
篇4
關鍵詞 物理實驗;儀器;實驗教師
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2015)09-0148-02
1 現存問題
教師愛惜儀器,不積極安排演示實驗和分組實驗 現行的很多演示實驗,教師只是大體地去做一下,幾下就做完,學生還沒有看清楚到底是怎么一回事,實驗就結束了,沒有充分發揮出演示實驗真實、具體的功效。其實,就演示實驗而言,學生對此感到新奇、有趣,很想去實驗室親自操作儀器進行實驗演示,只不過是教師往往怕把儀器弄壞,因為學校配備儀器很不容易,所以從愛惜儀器的愿望出發,不讓學生去實驗室做實驗,導致演示實驗不能按時做,或是形成“說實驗”的現象,實驗效果就更談不上了。
實驗目的要求不明確,缺乏對學生實驗的考評措施 教師對實驗課的意義沒有充分的認識,對實驗的目的要求也不明確,對學生的實驗能力和實驗素養方面也沒有統一規格的要求;對學生實驗預習的要求不明確、不嚴格,缺乏相應的指導和必要的檢查,甚至流于形式;對學生的實驗考核評價制度沒有更合理的和更科學的評價措施。
學生不能全員參與物理實驗,實驗技能不能得到有效訓練 在組織方面,一個小組有很多人,組員中只有極個別是真正地在動手做實驗,其余的人大多數時間都處于圍觀的狀態,仿佛一個局外人置身事外。這種情況下基礎較差的學生越來越處于被動的局面,對于不自覺的學生來說就談不上獨立思考和實驗技能的訓練,嚴重影響實驗教學的質量[1]。
2 物理實驗教學目前存在問題的原因分析
制約開展物理實驗的客觀因素 制約實驗課開展有很多的因素,其中教育經費的不足是普遍的原因之一。一提起實驗儀器的配備,很多學校都是這種狀況。一是資金短缺,沒有充分的資金購置實驗儀器和實驗藥品;二是理化生實驗室配備嚴重不足,根本就不能達標,大多都是儀器器材室和準備室合二為一,蓋房花錢更是愁上加愁。按照督導評估的相關要求,理化生實驗室、儀器室、準備室的達標配備需要巨大的資金,就連平時的實驗藥品的購置所用的教育經費對于普通中學來說也是一筆巨大的開支。再加上實驗儀器配備以及藥品的保存期的限制,更新換代、正常損耗及時補充都非常困難,因此,這些因素在很大程度上都制約學校物理實驗課的正常開設。
制約開展物理實驗的主觀因素
1)應試教育根深蒂固。傳統教學總是用應試教育的教學模式來組織實驗教學,看中的仍然是學生的考試分數,不注重學生的能力培養和素質的提高,極大地影響著實驗課程的開設。多少年以來,在我國的實驗教學歷史上,都沒有進行過對實驗動手操作能力的考核,即使偶有實驗考試,也只是作為一個可有可無的不計入總分的“表演”項目,無論中考還是高考,關于實驗的內容都是出現在普通理論的考試試卷中,用筆試的形式體現,并沒有真正地去實驗室中考核學生的操作能力和基本掌握情況。
應試教育為了應付考試,不是讓學生親自到實驗室親手做實驗,而是有的教師采取講實驗的方法,還有的教師干脆讓學生死記硬背實驗目的、實驗所用器材、實驗步驟、實驗的過程、產生的實驗現象、實驗結果,背得滾瓜爛熟。學生最終是應付了考試,但對于學習過程中到底得到了什么,學到了什么,卻一片茫然。學校考察一個學生,主要是看考試的成績,對學生在實驗中表現出來的動手能力并不關注,學生對待實驗課也沒有足夠充分的重視,一定程度上阻礙了素質教育中實驗課程的開展。
2)缺乏專業的實驗教師。物理實驗教師常常是物理教師兼職,繁重的教學任務本就使物理教師焦頭爛額,根本不能顧及實驗教學。實驗教師往往是安排年老體弱的教師代管,不重視實驗教學已相當普遍。
3 改革思路和對策
校校聯合整合,物理實驗儀器器材資源共享 特別是條件稍微好的學校要積極幫助條件差的學校,彌補實驗儀器器材的嚴重不足,為開齊開全物理實驗課做好充分的物質準備。條件差的學校要主動聯系條件好的學習,一方面虛心學習實驗管理制度和措施,一方面積極向好學校學習,做到既相互學習,又相互促進,共同增強教學效果[2]。
積極聯系當地的工礦企業,確定長期的實驗教學基地或實驗點。學校要經常性地利用一切可以利用的時間組織實驗班的學生到就近的工礦企業進行實驗探究活動,或者聘請工礦企業的技術人員擔當實驗指導教師,除指導學生開展實驗教學外,還把物理知識與生產生活中的密切聯系與應用交給學生,例舉實例讓學生從身邊的日常生活中體驗到物理實驗教學的重要性,從而提高學生對物理實驗教學的重視程度,使學生養成勤于實驗、善于探究的的好習慣,極大地激發學生對于學習的興趣,提高學生的思維能力,開闊眼界,系統地把書本上的理論知識和實踐操作緊密結合起來。
改變教師和學生的觀念,主動積極地為開設實驗課創造條件 教師要盡可能得將演示實驗改為分組實驗,并且要仔細地讓每個學生看到每一個步驟,要鼓勵學生親自操作儀器來做實驗,以便掌握第一手實驗數據。做這種物理實驗,學生在課堂上可以很熟練地完成。在課余時間,教師指導學生自己動手操作也可以。無論是課堂上做實驗,還是在實驗室或是閑暇時間做實驗,都要首先激發學生做實驗的興趣,發揮學生的主體作用。對于物理實驗中一些開放性的實驗,要彌補課堂上物理實驗的不足,緩解課堂實驗條件不達標的難題。對于具體的理論性強、操作性高的實驗,教師要盡可能地充分演示,分解每一個步驟,讓學生既了解到實驗的每一個細節,又對理論性的知識具有大體的掌握[3]。
如在教學“平拋物體的運動”內容時,針對教學內容,教師應利用演示實驗引導學生深入探究,讓學生從實驗中學習和掌握相關的教學內容。通過實驗教學,讓學生利用合成與分解的知識來分析探究該部分內容的原理,如將平拋運動通過分解為水平的勻速運動和豎直的自由落體運動來探究其中的物理知識,從中培養學生分析問題的能力,同時也使學生提高解決問題的能力。通過詳細認真的演示實驗,使學生對物體運動的等時性以及物體做平拋運動的受力情況會有更加深刻的理解和認識。
在實驗課堂上,由于分組上的不合理,導致在實驗課堂上經常出現一個人忙得團團轉,其他人卻都在四周圍觀的景象。學生實驗沒有學生親自參與到其中,就失去了它原本的意義[4]。因此,在實驗教學中,教師要對學生進行合理的分組,并明確每個人的職責,充分調動起每一個學生參與實驗的積極性。
例如,在做機械能守恒定律實驗時,先讓學生組裝好實驗所有器材,準備好紙帶,用鐵夾掛好重物,開啟電源。一切實驗準備活動安排就緒后,找一個心靈手巧的學生專門去查詢“點跡清楚且第一、二兩點間距離約為2 mm”的紙帶。小組里其他的成員分別取測量幾個連續點的高度,由此計算出各點對應的瞬時速度……物理實驗中小組成員積極參與,熱情高漲,很順利地就實現了教學目標。
參考文獻
[1]尹建蘭.演示實驗在生物課堂教學中的作用[J].科學大眾:科學教育,2010(10).
[2]鄭式源.物理實驗教學中存在的幾個問題[J].中小學實驗與裝備,2007(6).
篇5
一、利用投影技術,增強演示實驗效果
演示實驗,就是教師利用實驗器材、儀表向學生做表演示范實驗,或創設必要條件將自然現象及其變化規律等再現出來。這是物理教學中將理論與實際相結合的重要方法,是提高學生學習興趣、啟發學生積極思維的重要手段,是認識事物規律的起點,也是物理實驗教學中的一個重要組成部分。學生通過觀察演示實驗、思考總結,從而找出規律性的東西,得出正確結論。但是,有的演示實驗觀察目標多,現象細微,且由于條件的限制,教師只能在講桌上進行演示。后排學生看不清楚實驗現象,這就增加了學生在理解過程中的難度,直接影響教學效果。利用投影器將演示現象放大,使其在銀幕上清晰地顯示出來。這樣既有利于學生觀察思考,又縮短了觀察時間,從而增強了演示實驗的效果。
二、利用實驗錄像,提高學生實驗操作技能
大多數物理實驗,對于初中學生來說,都是第一次接觸該實驗所用的儀器。學生在進入實驗室之前,學生對儀器的使用和實驗操作方法了解甚少??拷處煹难菔局v解,許多學生很難一下子看得清楚,等到他們自己動手做實驗的時候,仍有無從下手或不得要領的感覺。因此學生在做實驗之前,先觀看一段所做實驗的操作錄像,在看實驗操作錄像的同時,教師利用慢放、暫停、回看等方法,向學生講清楚實驗需要注意的問題和實驗成功的關鍵是什么。經過形象直觀的開導,能夠為學生做這個實驗指出一條正確的操作方法。這樣必然有效地激發學生的實驗積極性,從而使學生在輕松愉快的教學環境中進行正確的操作、觀察、思考和探索。
例如,“用天平測物體的質量”這個實驗,這是學生第一次實際操作天平。由于實驗報告中所列的“注意事項”較多,調節天平的步驟較多,學生往往對天平無從下手或者干脆就不敢動它。面對以前出現的這種情況,現在上這節實驗課,就首先放一遍《用天平測物體的質量》的錄像,讓學生仔細觀看,同時適時提示注意事項和操作方法。在讀數時,把標尺的特寫鏡頭定格,讓學生學會正確讀數,教師提示每個格代表多少克,被測物體質量等于砝碼總質量加標尺讀數,做完實驗之后如何收拾天平等問題。學生用幾分鐘時間看完錄像之后再去動手操作,就感到做起來得心應手。
三、利用實驗錄像,提高實驗復習的效率
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首先要知道實驗目的,然后找到適合的實驗方法,再根據實驗方法設計實驗步驟(如果是現成的方法更好),根據步驟歸納總結所需要的儀器試劑等,最后按照實驗目的,實驗原理,實驗方法,儀器試劑,實驗步驟,數據處理這幾部分進行總結即可。
開放實驗室管理系統設計方案怎么寫
在學校實驗室的管理中,發現了一些問題,其中如:在統籌安排各班級上實驗課的時間需要人工實現,而且經常會出現同時有多個班級要使用實驗室的沖突,并且調課后沒有及時通知老師和班級同學。為了方便實驗室的管理,我們提出利用網絡來管理實驗室的上機情況。以學校的網絡實驗室為背景,開發一個開放實驗室管理系統設計方案.........
六. 實驗室管理信息系統??功能描述:??實驗室的使用情況、查看實驗信息、增加實驗項目、增加實驗材料。實驗室的管理員通過本系統可以清楚的掌握實驗室當時的使用情況;同時管理員還可以通過系統的操作界面清楚地了解其中任何一個實驗室的試驗信息(例如:實驗項目的個數、預約的實驗時間、實驗項目的名字、所需要的實驗器材、實驗人數等);當外界人員需要申請在某一實驗室做項目時,管理員可以通過查看實驗室的使用情況而合理的給申請者安排做實驗的時間;為了方便增加實驗項目輸入實驗信息,在系統中備份一些實驗常用的實驗器材,但是每個實驗對器材的要求是不一樣的,在系統中我們可以任意的加進實驗所需器材,為了提高管理效率系統將器材分為大型中型和小型三類
學校下周讓交一份自己設計的實驗方案!基本要求??a、實驗題目。(如測量某一物理量)??b、寫出實驗的理論依據及實驗公式的推導過程。??c、根據實驗要求合理選擇所需儀器。??d、實驗步驟、注意事項。??e、對結果進行分析,得出結論。??當然不是自己做的也差不多,推薦些網址也行。
實驗目的:驗證上端開口盛水容器底部小孔出水速度v與小孔離液面高度h之間的關系??實驗器材:底部側面鉆有小孔的大容器、米尺、軟木塞、鉛直器。??實驗步驟:??1.用軟木塞封閉小孔;??2.將容器置于一定高度H處,并向其中加深度為h的水,??3.拔開軟木塞讓水流流動一小段時間后再封閉小孔;??4.測量水流最遠著地點距小孔正下方的距離L;??5.多次重復1—4步;??6.整理實驗器材。??數據處理:??由平拋運動可求水流在空中流動時間 ,由水平方向可得水流出口速度.
初中物理創新實驗設計方案(測量紙片下落的速度)
作者:朱文軍文章來源:初中物理點擊數:309更新時間:2008-10-10
一、實驗名稱:測量紙片下落的速度
二、實驗設計思路:
實驗“測量紙片下落的速度”所提供的實驗器材有卷尺、秒表、紙片,但是采用這些實驗器材
總是發現紙片在下落的過程中忽左忽右的飄,下落的路線不是直的,容易碰到課桌或其它的物體而改變路線。我就想找一種東西來代替它,起初想用氣球,但發現更難控制路線,而且氣球太大,放在實驗桌上會引起學生的無意注意。后來想這種東西應該還是用紙來做,因為如果采用鐵球等密度較大的東西做實驗的話,由于下落的時間太短無法測量下落時間,或者是測量出來的時間誤差太大。最后和同學們一起討論想到用小時候玩過的三個紙條組成的“紙錐”來替代原來的紙片。而且下落的時間可以通過秒表測出(由于實驗室沒有足夠多的卷尺,可以利用人的身高這個已知條件,此時下落的時間大約是1.2秒)。
三、實驗目的:
學會測量運動物體的速度。
四、實驗所涉及的科學道理:
測量紙片(改成“紙錐”)下落的速度這個實驗利用的實驗原理是速度公式 。把紙片改成“紙錐”,主要考慮它在下落時由于下部的形狀不同,空氣的流速也不相同,根據“在流體中,流速越大的地方壓強越小”(伯努利原理),會產生壓力差,導致“紙錐”下落時會順時針或者逆時針旋轉(具體旋轉的方向是由安裝時的順序決定的)。
五、實驗操作步驟:
(1)實驗前要測量出同學的身高,作為“紙錐”下落的高度s,記錄在實驗表格。
(2)一位同學把30~50厘米長的刻度尺平放在自己的頭頂,另一個同學按照這樣的高度自由釋放“紙錐”,同時開始記時,記下“紙錐”落地時所用的時間t,記錄在實驗表格。
(3)重復上述步驟兩次。
(4)根據速度公式計算出“紙錐”三次下落的速度,并計算出平均值。
六、實驗裝置或照片:
學生可以自制“紙錐”(剪三個完全相同的左右的紙條,把每個紙條對折一次,然后連環套在一起,如圖1所示,把三個“腳”向外抽緊,如圖2所示)
七、實驗所用器材:
“紙錐”一個,30~50厘米長的刻度尺一把,秒表一只。
八、實驗效果以及其他需要說明的問題:
實驗效果:2005年12月14日前后在南京樹人國際學校初二十二個班級中施教效果很好,
解決了原來所用紙片下落不穩、路線不是直線,路程無法測量的缺點,而且實驗器材制作方便、成本低廉、操作簡單、學生感興趣。后來在鼓樓區其他學校初二物理教學中得到進一步的檢驗,各位同行一致反應較好。具有較大的推廣使用價值。
說明:在制作“紙錐”時需要用硬度不要太大、密度較小的紙張,學生課堂練習紙最佳??梢赃x擇高個子同學的身高作為“紙錐”的下落高度,這樣可以增加下落時間,減小時間測量上的誤差,但是會導致矮個子同學很難判斷刻度尺是不是水平的;用矮個子同學身高作為“紙錐”下落的高度,可以最大程度的使刻度尺保持水平,但是會使下落時間變短,這樣測量的高度準確了,但是下落時間的測量誤差會增大。這樣的分析過程可以通過學生的討論完成。
1 物理實驗設計能力內涵的認識
物理實驗設計能力是指學生在實施物理實驗之前,根據一定的實驗目的和要求,運用有關物理知識與實驗技能,對實驗的儀器、裝置、步驟和操作方法等實驗因素進行規劃的能力。它具有較強的綜合性、創造性和靈活性等特點。①實驗設計的綜合性是因為實驗設計本身就是一個綜合運用所學物理知識與實驗技能,對實驗的儀器、裝置、步驟和操作方法等進行規劃的過程,在這個過程中,學生除了具備一定的物理知識和實驗技能外,還需要掌握各種科學方法。如觀察、測量、記錄、歸納整理資料、分析對比異同、抽象概括結論等。②實驗設計的創造性,是指通過實驗設計,可以充分發揮學生的聰明才智,讓學生運用自己所學知識,創造性地構思、設計解決問題的途徑和方法。③實驗設計的靈活性是指學生在進行實驗設計時要具有應變能力,思維要靈活,對于要解決的問題,根據不同的實驗條件,可以設計不同的方案
1.某物理小組到外旅游,看到河邊有一種漂亮的石子,他們非常想知道它的密度,但手邊只有彈簧測力計。請你幫他們設計一個實施方案粗略測出石子的密度(寫清實驗步驟,并用測量量表示出密度值)
步驟一:用質量、體積均可忽略的細繩捆住石子,用測力計測重力,記錄示數F1 步驟二:用測力計鉤著將石子浸沒在河水中但不碰到底,記錄測力計示數F2
ρ=F1*ρ水/(F1-F2)
2.小明手里有一塊非常漂亮的橡皮泥,手中還有一個量筒和一盆水,請你設計一個實驗幫他測出橡皮泥的密度(①.步驟 ②.表達式)
步驟一:向量筒中注入適量水,記錄示數V1,放入橡皮泥塊,使其被水浸沒但水不溢出,記錄水面上升后示數V2
步驟二:將橡皮泥取出,重新讀取液面下降后的讀數V3
步驟三:將橡皮泥弄干,捏成小船形,輕輕放入量筒內水中使其漂浮,且水無溢出,記錄示數V4
ρ=(V4-V3)ρ水/(V2-V1)
3.小明做實驗時不小心將兩杯液體(清水和鹽水)弄混,他只用一支鉛筆和一段細鐵絲便輕松進行了分辨(寫出步驟及表達式)
步驟一:將細鐵絲纏繞在鉛筆桿一端,使其能夠在水中直立漂浮
步驟二:將鉛筆細鐵絲一端分別放入兩杯液體中,在筆桿上標記液面高度
由于漂浮,受力平衡ρ液gSl=mg
標記距繞細鐵絲一端較長的是清水,較短的是鹽水
4.小蘭想測出自家牛奶的密度,但她只能找到一支粗細均勻的細木棒和一段細線、水、一個螺母及一把毫米刻度尺,如何測出它的密度(①.步驟 ②.表達式){若將毫米刻度尺換成量筒如何?}
使用量筒:
步驟一:將螺母套緊固定在木棒一端,使其在液體中能直立
步驟二:向量筒中倒入適量牛奶,記錄體積V1
步驟三:將木棒放入牛奶中,使其能夠漂浮且不觸到量筒底部,記錄液面上升后體積V2 步驟四:將牛奶倒出,洗凈量筒,再倒入適量水,記錄體積V3
步驟五:將木棒放入水中,使其能夠漂浮且不觸到量筒底部,記錄液面上升后體積V4 ρ奶=(V2-V1)ρ水/(V4-V3)
使用刻度尺:用細線捆住木棒一端,依次慢慢放入牛奶和水中,直至木棒恰好要歪倒,標記該時刻液面在木棒上的刻度,用刻度尺測量浸入端到標記刻度的距離,分別為h1、h2 ρ奶=ρ水h2/h1
5.小明媽媽買來一條質量2Kg的魚,可小明想知道魚是否足秤,可手邊只有一把量程5N的測力計,還有一根輕質均勻細直尺和細線。(請誰基礎實驗幫他解決難題 ①.步驟 ②.表達式) 步驟一:用細線做三個環,其中一個固定在直尺0刻度處,一個固定在直尺L刻度處(L不大于為1/5量程),另一個不固定(可在L刻度以上移動)
步驟二:將魚掛在0刻度處的線環,測力計鉤子鉤住可移動線環,用一手提起L刻度處的線環并用另一手拉彈簧測力計,使得支持能夠平衡
步驟三:改變可移動線環的位置以及拉測力計的拉力,記錄若干組測力計示數Fi與可移動線環所在刻度Li(i=1,2...)
由力矩平衡:mg*L=Fi*(Li-L)
代入數據,求m的平均值,即為魚的質量,與2kg比較即可
6.小紅手中有兩塊外形、體積相同的小金屬塊,請你設計實驗比較兩金屬塊密度大小,器材自選(①.步驟 ②.表達式)
器材:天平
步驟:分別將兩塊金屬塊放入天平的兩托盤里
篇7
新一輪基礎教育改革所倡導的課程資源的開發和利用指的是相對廣義的概念。而作為常見生活資源的概念,可以界定為:在教學中用來對學生進行物理教育的一切素材。狹義的理解,通常是指教材之外的能在物理教學中起輔助作用的教學資源材料,特指那些身邊隨手可得的低價格的日常生活用品,也包括玩具等。常見的日常生活用品作為課程資源挖掘其本身具有五個主要特征。
廣泛性。指教材系統以外更廣泛的客觀外界資料。生活資源在設計制作中涉及知識領域廣、種類繁多、工藝講究等,這是教材中不能夠包含的教材系統外的知識。如兒童玩具激光筆,用于光學實驗效果特別理想。
綜合性。指一個具體生活資源內涵幾種不同性質的物理現象。如一個玩具上有力、熱、電等知識。
潛用性。指同一生活資源可被老師根據需要加工成不同的用途、如將飲料瓶可加工成不同的實驗用品。
親和性。指所選的生活資源使學生感興趣,較熟悉,容易被學生接受并積極思考。
同質性。指許多生活資源,從課程實驗條件的角度來看可以存在天壤之別,而從課程要素的角度來看,它們在教育價值上,則是同質的。
一、挖掘生活資源的功能
(1)豐富實驗課程資源,落實新課程標準物理實驗主要依賴儀器進行,但又受實驗資源的限制??梢?,實驗教學的課程資源是物理教學的重要環節,也是落實課程目標,全面提高學生實驗素養的重要途徑。促使我們的教師發動學生收集這些生活資源,對實驗有用的元件,如各種光碟片、玩具激光筆、四驅車的齒輪、各種電動生活資源的直流電動機、發光二極管、電阻、開關等。這些隨手得到的生活資源的元件,豐富了教師個性化的實驗的教學資源,有力地保障了學生們進行小制作、小實驗、小發明課外活動以及學生自己設計的探究性實驗的教學,確保了物理實驗教學目標的順利完成。
(2)創設寬松的實驗環境,培養學生的創新能力。利用生活資源或生活資源中的元件做實驗,學生對實驗所用的物品熟知,使學生原有的認知結構與物理教學貼近,消除畏難情緒及對物理的神秘感,順應學生愛玩、愛動腦的心理,使其玩入物理世界、玩出物理規律。引導學生利用生活中的生活資源或生活資源的元件做實驗,可使學生獨立的思考,大膽探索,敢于幻想,創造出自己的新思路、新問題、新設計、新途徑、新方法,這種成功的體驗和喜悅,能持久地保持學生對科學的熱愛,對真理的探索。
(3)有利于創設豐富的學習情境,提高學習知識的興趣和效率奧蘇貝爾認為,學生的認知內驅力來自于觀念沖突。由于物理概念、規律、法則、定律等本身不具備吸引學生注意力的屬性,學生往往對奇異的物理現象、物理過程再現等表現出強烈的好奇心。因此,對物理概念、規律、法則、定理的教學,適當地利用生活資源手段來創設問題情境,誘發學生好奇心,產生觀念沖突,從而激勵學生參與解決問題的熱情。
(4)探究生活資源中所具有的物理知識,提高應用物理知識的能力生活資源在教學中不但提高興趣,還彌補實驗器材的不足,隨著科學技術的發展,生活資源中所具有的科技含量也不斷的提高,在教學中有目的進行剖析其現象與原理,可啟迪思維,獲得科學的方法,鞏固物理知識。
二、挖掘生活資源的策略
(1)對生活資源附加實驗的希望。以項目為中心的學習是研究性學習的一種,項目學習中自制教具應當是作為以項目為中心的比較好的典型案例。只要我們在生活和教學中,時刻做有心人,充分利用身邊的生活資源,善于觀察、善于思考、善于實踐,發揮聰明才智,常見的生活資源便可變廢為寶,讓生活資源成為課程資源。
(2)對課本中原有實驗儀器不足和缺點的改進。根據自己在教學實踐中的體驗,深入研究教材中某些實驗的不足和缺陷為切入點,將實驗的缺點一一列舉出來,然后根據實驗器材的物理和化學性能,從外形、結構、材料角度,從實驗方式、方法、教師演示和學生觀察角度等,提出改革的方法,結合生活資源設計方案、實施、修改、評價、定型。
(3)設計新的儀器彌補課本中的空白。創新是實驗的生存和發展的靈魂,是新課程理念所希望的。挖掘生活資源時,采用組合、轉換、逆向、移植等創新的技法,可以是實驗內容、實驗方法的創新;也可以是儀器的設計新穎、結構簡單巧妙;還可以是應用新技術、新材料、工藝等方面的創新。如浮力產生的原因,課本中只能用圖示呈現,沒有實驗安排,直觀說明性差,我們利用飲料瓶和彈力球等創新設計了一種能顯示壓強的演示器。
篇8
(青海師范大學生命與地理科學學院青海西寧810008)
摘要:物理學是理論與實驗相結合的一門自然科學。所以,鑒于實驗在自然科學教學中的重要性,本文從學校,老師,學生三個層面對實驗教學的問題進行了一些討論。
關鍵詞:中學;實驗教學;問題分析
物理學的學科特點決定物理不僅是一門自然科學,也是一門實驗科學,其實驗是該學科的重要組成部分。在之前的教學模式中,物理實驗教學并沒有受到足夠的重視,這就導致教師物理教學及學生學習物理知識的質量等不好的現象出現。物理實驗教學的水平決定著物理學科知識傳播的好壞,因此學校應該重視實驗教學。實驗教學作為一種教學手段,是教師具備的重要能力,需要教師認真研究和準備。實驗教學作為一種學習物理知識的途徑,學生更應該認真對待。
1.中學物理實驗教學問題――學校
1.1 實驗設備問題
大多數學校目前使用的是新教材,但實驗設備遠遠不能滿足物理教學需要的實驗教學要求,這對接受物理實驗教學知識初期的學生來說,很難形成對物理實驗教學的興趣。學校物理實驗設備的不健全導致教師無法正常上課,學生不能正常使用實驗儀器,實驗教學效果不理想。久而久之,學生在實驗課基本上處于散漫狀態。對物理想象的不理解,讓教師對物理實驗教學除了實驗步驟介紹外,實踐很難進行,則學生普遍覺得物理難學。
1.2 教學內容多,教學課時少,二者矛盾突出
一般而言,學校的物理課時根據省教育廳頒布得課時標準來制定,而省教育廳頒布的物理課時標準普遍存在課時偏少的問題。省教育廳頒布的課時標準并不一定適合學校的具體情況,但是很多學校盲目執行也是造成物理課時過少的原因之一。通過閱讀文獻得知,初中物理教學三年級至少有70個課時才能按照教學進度完成教學計劃和教學任務。除此之外,物理每周的課時少,但是,人均教學班數量卻增大,這對提高物理實驗教學效率工作很難達到。在說課時少,物理老師在每個班進行輔導的時間短,作業批改和講解知識內容工作的加大,導致了老師和學生交流實驗教學機會的減少。中學物理課時過少,加上學科眾多,尤其是對語文,數學,英語三個學科的高度重視而忽視I類物理的學習,導致學生物理課外學習時間少,知識遺忘率高,造成中學物理實驗教學效率低下。首先,從學校的層面來講,學校應該根據自身的實際情況來設定物理課時,不能盲目的執行上級課時的規定。其次,提高物理實驗教學效率是解決課時少問題的關鍵。
1.3 實驗室開放問題
實驗室應向學生開放,讓學生隨時熟悉并接觸各種實驗儀器,以便選擇適當的儀器和器材進行科學探究。開放實驗室,可以讓每個學生自己動手,做自己想做的、感興趣的實驗,自己探究來激發他們的創造性。也就是說,不定期地開放實驗室,給學生創造更多的動手機會。例如,在高一物理教學中,可自行提出問題:除了課本上學習的“用單擺測定重力加速度”的方法外,你還可以用什么方法測定本地區的重力加速度?開放實驗室,讓學生去動手測量。學生會使用紙帶法、落球法、滴水法等多種方法去實際操作,這樣就極大地鍛煉了學生的實驗能力。
由于人的個性差異,一些學生往往不滿足于課堂上所看到的或書本上所接觸到的實驗,他們往往表現出較強的動手欲,很多想法都想付諸實施;而另有一些學生動手能力不強,在實驗中往往處于旁觀者的地位,有時想自己試著做實驗,又怕周圍的同學譏笑。因此不定期地開放實驗室,既可以給學生施展身手、創造動手的機會,又可以為動手能力較差的同學提供鍛煉自己,提高實驗能力的場所。實行的辦法可以采取自愿參加,全方位開放的形式,或根據興趣愛好組織專題研究和探討,學生在這種環境下或復習已學實驗的操作,或做些自己設計的小實驗,將能極大地增進學習物理的興趣,有益他們動手能力的增強,有利于創造能力的培養。
2.來自物理教師方面的問題
2.1 物理實驗教學的教學思路問題
一方面是由于實驗教學觀念不足,忽視實驗教學。有些老師由于考慮安全性、紀律性或者怕麻煩等原因,對物理實驗教學沒有投入應有的時間,導致學生想學也沒有機會。有的教師輕視課前實驗教學的準備工作,結果造成實驗失敗或出現意想不到的情況,以致在課堂上手忙腳亂,“強行”讓學生接受結論,教學效果很不理想。有的是疏忽大意,以為實驗內容簡單,以前做過或曾看見別人做過。這些都是實驗教學的大忌。首先,教師在課前首先要準備好與實驗有關的全部儀器、材料。其次是在課前反復操作,直到熟練的地步,對于在實驗中可能出現的故障做到心中有數并能及時排除。第三是掌握實驗所有的時間,注意與教學進度緊密配合。第四是教師要考慮除大綱和教材中規定的實驗內容外,還可以適當的補充有些小實驗,或對現有的實驗作一些必要的改進,以提高教學效果。
再說,新課程的實驗教學體系要突出學生的主體地位。所以,老師不是為做實驗而做實驗,做實驗是讓學生理解物理知識,更何況物理的定義、定理、規律、定律都建立在大量的實驗和實踐活動中,因此我認為,老師對實驗教學的重視問題,操作規范等問題,很大程度上決定著實驗教學對物理教學起什么樣的作用。以及決定著物理實驗教學對學生的影響。
2.2 多媒體課件的不熟悉問題
隨著科技的快速發展,多媒體教學 成為了教學的一種嶄新階段。特別像物理這門自然科學,由于學科自身的特點,一些難以理解的物理現象和物理過程在實驗教學過程中讓學生難以理解和接受,而多媒體教學以新鮮、活潑、生動的方式更形象的呈現在學生面前,使學生迅速準確地理解和記憶。例如,一個小磁針以自由落體的形式穿過一個螺旋管而產生的一個瞬間的感應電動勢隨時間變化的關系。但由于教師本身的對多媒體教學的不熟悉,很難進行教學。這對學生掌握物理知識有一定制約。所以,學校在這方面應該對教師加強培訓,提高教學手段,讓學生對物理實驗教學有足夠的興趣。
3.學生自身的問題
3.1 時間問題
物理實驗教學不像其他的一些實驗教學,如運動實驗教學。相比一下,比較費時間,但學生對時間觀念的問題,導致實驗不能按時完成。在實驗教學的過程當中,教師給出相當多的時間讓學生自己動手,自己提出問題,自己找回答案,但學生對這種教學的時間安排很不到位,當然實驗效果不理想。在這種情況下,很難通過實驗教學對學生提高物理現象的認知。
3.2 學習態度問題
從大部分學生來看,通過物理實驗教學來提高物理知識是有些不切實際,原因一,學生沒有養成這種學習習慣,很難重視。二,偏重記憶而忽略理解。三,課前的準備不足,實驗報告基本上是抄襲別人的勞動成果。這就意味著對學生來說,物理實驗教學不會有太多作用,所以,從改變學生對本學科的態度著手,認真對待很重要。對于學生來,實驗前的預習一定要做的到位,對實驗要有一定的了解,在這基礎上自己開始著手寫實驗報告。這樣,進了實驗室就算老師講的時候思維沒跟上,自己也在做實驗的過程中請教別的同學,可以按時完成任務。但自己這么多年當學生的經歷來看,很少有老師認認真真的看學生的實驗報告,老師是覺得這樣是在浪費時間呢?還是覺得學生會寫好?這就導致大部分學生抄襲實驗報告等現象出現。這也很大程度上是因為學生對學科態度有問題,所以,為了避免此類問題的出現,老師對學生的實驗報告進行檢查,甚至監督。如果,有同學沒有完成此次實驗報告或不符合要求,就不允許學生進行操作物理實驗。解決這個問題對提高實驗教學很有必要。
4.結論
通過查閱文獻得知,世界上許多發達國家特別重視物理實驗教學,值得我們借鑒。德國物理教育界流傳著這樣一種說法:“沒有實驗的課,不算是一堂成功的課”德國的物理教師除了極少數純理論課沒有實驗外,一般每堂課要做2~3個實驗。美國物理教師普遍也很重視實驗教學,在他們上的每一節課中至少要做一個實驗。而且這些實驗都是他們自己設計,所用器材都是他們自己動手制作的。日本的物理教學也非?;钴S,學生課堂上動手活動量較大,有半數以上的課是在實驗室渡過的。大量的信息資料顯示:國際物理教育界正在流行這樣一種趨勢,即衡量一堂物理課的好壞,很大程度上取決于這堂課中實驗的數量和質量。所以,提高物理實驗教學方面的以上問題,顯得尤其重要。
參考文獻:
篇9
實驗室的建設,是開展實驗教學的物質保障,是落實物理新課程教學目標的先決條件。各級教育行政部門、各學校首先應加強實驗室的建設,為新課程的順利實施創造物質條件。按新課程標準規定的物理課時數與每周五天工作制來計算,只有每所學校的實驗室數與班級數之比達到1:6,才能保證每個班級的每一節物理課在物理實驗室進行。并且,隨著基礎教育改革的進一步深入和新課程的實施,這個比例應該逐步降低;增加對儀器設備的投入,對于學生分組實驗所需的儀器,應該按國家規定的標準,保證每2人一套儀器。對于演示實驗所需的儀器,不僅應保證教師教學的需要,而且對于能改為邊教邊實驗的,也應保證每2人一套儀器。對于課外實驗和學具制作所用的基本儀器和部件,學校也應盡可能地為學生配備,以保證其順利開展。將計算機和信息技術等引進物理實驗室。重視現代新技術在物理實驗中的應用是新課程的新要求。如將計算機引入實驗室,逐步讓學生通過計算機處理實驗數據,分析實驗結果,特別要加快中學物理實驗軟件的開發和應用,將現代傳感技術、測量技術引入實驗室,讓學生在實驗室中接觸現代科技,豐富物理課程資源。
二、物理實驗室功能的認識
物理實驗室的建設情況普遍不盡如人意,還存在實驗室數目少、面積小,不能滿足正常教學需要的現象;實驗員學歷低、業務水平不高,不能適應新課程改革的要求。物理實驗室是物理實驗教學的“后勤部”,是物理實驗創新的“研發中心”,物理教師和物理實驗員應該是人際關系良好,工作配合默契,教學上相互促進。
充分發揮實驗室課程資源的作用。首先應向學生開放實驗室。物理課程中的科學探究最多的是通過實驗來進行的探究活動。那么,實驗室的各種儀器、設備、模型都是寶貴的課程資源,但現在尚未得到充分的開發和利用。過去,學生實驗基本上是按照教科書的設計,學生根據“菜單”而進行的驗證性實驗。新課程則要求學生以實驗室的活動為手段,通過探究,自己去設計實驗、選擇儀器、收集實驗數據、歸納總結規律;過去的學生實驗只限于教科書規定的幾個實驗,新課程則要求根據探究活動的需要,讓學生盡可能多地在實驗室活動,不再拘泥于課本。實驗室應該為學生進行科學探究創設條件,為此,實驗室應向學生開放,讓學生隨時熟悉并接觸各種實驗儀器,以便選擇適當的儀器和器材進行科學探究。在學生問卷的開放性問題中,有這樣的問題:“你在實驗室是如何做實驗的,請說出你實際做了什么,而不是你打算做什么?!蔽覀兊哪康氖窍肓私鈱W生在實驗室做實驗的具體細節,可結果卻出乎意料,大部分學生的回答幾乎相同:“做了老師讓做的,而不是自己想做的”。開放實驗室,可以讓每個學生自己動手,做自己想做的、感興趣的實驗,自己探究,來激發他們的創造性。同時,開放實驗室也有利于課外實驗和學具制作活動的開展。其次,教師應改變教學方式,提高實驗室課程資源的效益。科學探究是每一個學生都必須參與的教學活動,必須人人動腦思考、動手操作。教師要改變實驗教學的方式,按照課程標準對科學探究的要求,設計并組織實驗活動,例如,各活動小組的探究課題可以不一樣;可以根據不同的探究課題做不同的實驗;可以將實驗活動延伸到課外,甚至家庭,以便充分發揮實驗室課程資源的作用。按照課程標準對科學探究的要求,設計并組織實驗活動。
三、物理實驗的創新
實驗創新有實驗設計的創新,更多的是實驗使用材料的創新,如初中電學實驗,電路出現短路保險絲熔斷,原來我們是用合金做的金屬絲,為了安全削去一部分,實驗時出現熔斷,但在聽課中,教師發現原古柏中學用玻璃管保險絲,效果更好,我們就吸收了人家的創新。再如電學實驗中使用導線,導線兩頭的叉子,市場上有現成的,買回來后要焊接,使用中發現很容易生銹,出現導電不良,影響實驗效果,我們發現市場上有鍍銀的叉子,不容易生銹,買回來后不需要焊接,只要用老虎鉗夾一下就行。
提倡用日常器具做實驗,豐富實驗室的課程資源。實驗室的課程資源不僅限于實驗室的現有設備,學生身邊的物品和器具同樣是重要的實驗室資源。例如,有些學生利用廢棄的飲料瓶可以做幾十個實驗。用日常器具做實驗,具有簡便、直觀、原理單一等優點,更有利于學生動手,發展學生的實驗技能,培養學生的創新意識。提倡用日常器材做實驗,絕不是權宜之計,而是豐富實驗室課程資源和全面提高學生科學素養的需要,即使是發達國家,在實驗條件相當優越的情況下,仍然將學生身邊的各種器材列入實驗室的課程資源。因此,“壇壇罐罐當儀器”的經驗在實施課程標準時,仍然是開發實驗室課程資源的基本原則,圖1為自制平面鏡成像器材。
1.自制教具選題的發現
自制教具選題的發現往往來源于教學實踐,從事一線教學的教師們在備課中準備實驗以及在課堂上開展實驗教學中,對教材上提供的實驗設計方案感到不完美、對實驗室提供的實驗器材覺得不理想,當他們把這種想法表達給實驗室的實驗員就成了制作自制教具的選題。作為實驗員要耐心傾聽教師們的意見,發現其中的創新點、吸取其中合理的成分,再加上自己的思考往往能設計、制作出比較新穎、實用,甚至較為先進的自制教具。例如,某教師提出,某學生向他提問,“為什么電飯鍋開始煮飯時開關有磁性能吸合而飯煮好后就失去磁性自動斷開?”他說對這個問題的感覺是要講深講透比較難,最好能設計個實驗來講解,希望筆者能提供幫助。隨即在答應后回家查找有關書籍,并找來一個電飯鍋磁缸解剖,設計出一個演示實驗裝置。后來,筆者就以此為契機寫出了《電飯鍋溫度控制技術》一文并將電飯鍋中低溫控制和高溫控制分別設計出了演示實驗裝置。
2.自制教具制作思路
自制教具的制作要嚴格遵循“三性”,即科學性、實用性、先進性。任何一個自制教具都要具備科學性,不能違反基本的科學原理。自制教具也要具備實用性,對于外表做工精致而不實用的教具是不會受到教師們的歡迎。自制教具是為教學服務的,使用自制教具是為了更好地開展實驗教學工作,不實用誰還會使用?我校的不少自制教具是用生活中的廢棄物制成,例如,土電話是用二個硬殼香煙盒加一根棉線;量筒防倒支架是光學實驗中的蠟燭頭熔化后澆鑄而成;溢水杯是用廢礦泉水瓶和吸管制成;小孔成像是用舊茶葉罐和一張塑料紙制成;潛望鏡是用牙膏盒和一小塊平面鏡邊角料制成。
自制教具的先進性主要是與現有教學器材相比較而言,實驗現象更明顯,結果更穩定。例如,混色實驗裝置,書上是用不同顏色的塑料紙經過折射光來混色,而筆者經過思考后是用不同顏色的不干膠紙經過反射光來混色。在一塊圓形塑料片上貼有不同顏色的不干膠紙,再用一個小型電機帶動塑料片旋轉,混色效果較為穩定,停止后又能恢復原樣,教學中學生比較感興趣,該作品參加南京市教育局技術裝備處自制教具評比后獲三等獎,如圖2所示。再如,平面鏡成像,書中的圖示比較簡單,用幾件器材組合后做實驗不方便,筆者想起在市局評比中見過某校教師的作品,就復制了一個,教師們使用后覺得不錯。
3.自制教具制作方法
篇10
物理演示實驗是物理教師為配合課堂教學而對學生所做的表演示范,具有非常重要的作用。教師應該在演示過程中注意幾點:1.趣味性;2.貼近生活的靈活性;3.簡單不可拖泥帶水;4.可見度要高。
【關鍵詞】初中物理 演示實驗 課堂教學 重要性
物理學是一門以實驗為基礎的學科。中學物理實驗教學的目的是,通過實驗建立學生對課堂講授內容的感性認識,增強學生對學習內容的理解和記憶,提高教學效果;開發學生智力,訓練學生的實驗技能,培養學生分析、解決問題的能力和研究創新的能力。中學物理課堂教學改革的一個重要突破就是加強物理實驗教學。筆者在多年的實驗教學實踐中,結合學生的實際認知心理,精心設計和制作直觀、形象的實驗教具,對物理概念的引入、建立和應用起到了良好的作用。演示實驗是教師為配合課堂教學而對學生所做的表演示范實驗。下面從演示實驗的特點談談物理演示實驗過程中應該注意的幾個方面:
1.增強演示實驗的趣味性
演示實驗簡單方便、生動形象、真實可靠,極富有趣味性和探索性,尤其對初中學生有很大吸引力,極易喚起他們的直覺興趣。例如:讓學生觀察“紙片托起一杯水”、“瓶吞雞蛋”、“噴泉實驗”、“冷水使熱水沸騰”、“放大鏡并不總起放大作用”、“塑料捆扎繩越捋越散開”等實驗,常常會出乎他們的意料,使他們興趣盎然,很容易喚起他們的好奇心,激發他們的求知欲望,使他們覺得物理是有趣的,從而激發學生的對物理學習興趣,增強學好物理的信心。演示實驗作為一種教學手段,課前準備一定充分。有的教師輕視課前演示實驗的準備工作,結果造成演示失敗或出現意想不到的情況,以致在課堂上手忙腳亂,“強行”讓學生接受結論,教學效果很不理想。造成這種情況的原因是多方面的,有的是思想認識存在問題,對實驗教學不重視或持懷疑態度;有的是疏忽大意,以為實驗內容簡單,以前做過或曾看見別人做過;還有的是怕麻煩。這些都是演示實驗教學的大忌。教師在課前首先要準備好與實驗有關的全部儀器、材料。其次是在課前反復操作,直到熟練的地步,對于在實驗中可能出現的故障做到心中有數并能及時排除。另外,還要掌握演示時間,注意與教學進度緊密配合。教師要考慮除大綱和教材中規定的演示實驗外,還可以適當補充哪些小實驗,或對現有的實驗作必要的改進,以提高教學效果。例如:在講解蒸發吸熱這一問題時,教師可用方座支架、小燒瓶、細玻璃管、有色水和小燒杯等組裝一個伽利略氣體溫度計,用它來演示蒸發吸熱現象比直接用普通溫度計演示現象清晰、直觀。要考慮在演示過程中如何引導學生觀察,啟發學生思維,最大限度地發揮演示實驗的作用。
2.物理實驗要貼近生活具有靈活性
一是演示實驗所需要的器材比較簡單?!皦瘔薰蕖?,廢棄物料都是演示的好材料,并且用來說明同一個物理現象的演示實驗可能有多種方案,而同一種實驗器材也可以做出不同的演示實驗來;二是操作比較方便。在教學過程中,教師可以采用邊演示邊講述,或是邊演示邊討論的方式進行,也可以先演示后講解,或是先講解后演示,可以演示實驗的全部過程,也可以演示其中的一部分??傊菔緦嶒灥目伤苄詮?,便于教師在實際操作中靈活選擇。例如:利用廢塑料瓶演示幾個力學實驗:
2.1 演示大氣壓存在。方法一:用嘴從瓶口用力吸瓶內空氣,瓶內氣壓減小,大氣壓將瓶壓癟,并伴有響聲;方法二:將瓶里灌滿水,用紙片堵住瓶口,無論怎樣放置,紙片不會掉下來,表明大氣壓將紙片緊緊地壓在瓶口上,并感知,大氣壓值要比瓶內的水柱產生的壓強要大。
2.2 演示力的作用效果――力能使物體發生形變。用力捏塑料瓶時,瓶就產生形變,相同條件下,力大形變就大。也可以演示力的作用效果與力的三要素有關。
2.3 演示壓力的作用效果與壓力、受力面積的關系。用手握住塑料瓶,加力時,手對瓶就產生了一定的壓力,保持手握姿勢不變(受力面積相同),用力越大,瓶的形變效果越明顯;若保持用力大小一樣,換用兩手指去捏瓶,瓶的形變要比握瓶時要明顯些。這表明壓力的作用效果不僅與壓力表的大小有關,還與受力面積有關。
2.4 演示物體對外做功,物體內能和溫度的變化。將塑料瓶中放入少量的水,用帶有導氣玻璃管的橡皮塞緊塞在瓶口上,由于塑料瓶和塞子都有彈性,所以容易塞緊。向瓶內打氣,使瓶內氣壓大大增加,氣體對塞做功時,塞子沖出去,瓶內“白霧”明顯。此時,讓學生用手摸摸瓶口,有一種涼的感覺。明氣體對外做功時,內能減小,溫度降低,氣體的水蒸氣發生了液化現象,形成了“白霧”。
2.5 演示聲音能傳遞能量。方法一:將塑料瓶從中部剪開,取帶嘴的一端,然后用紙和透明膠將剪端封成一個“鼓面”,輕拍紙面可使蠟燭火焰跳動,用力拍紙面可將燭焰熄滅。很好地說明了聲能傳遞能量;方法二:將瓶裝適量的水,用手拍打紙面,可以看見水面也隨著振動產生細微水波,也說明了聲能傳遞能量。
3.演示實驗切忌拖泥帶水
演示實驗是教師為了講清某一個物理概念或某一個物理規律而設置的一種教學手段,這就要求演示實驗盡可能在一個單位的教學時間內完成,不允許把操作時間拖得過長。當有多個演示實驗供選擇時,在不影響教學的前提下,應盡量考慮選擇比較節省時間的演示實驗去完成,整個演示實驗的全過程應讓學生感到流暢、緊湊,無拖泥帶水之嫌。
4.演示實驗要力求簡單
受教學時間和教學環境的限制,演示實驗不包含復雜的實驗器材、復雜的實驗操作技巧和復雜的實驗操作過程,也不需要學生有復雜的知識背景。演示實驗裝置簡單,操作方便,演示結果一目了然,提倡簡單的目的是有利于突出物理原理,排除非本質因素的干擾。
5.演示實驗要力求可見度大
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