对初中物理实验教究康学东.ppt

对初中物理实验教学的思考与实施,中华路中学 康学东,一首诗应该始于欢乐，终于智慧,引言： 当前实验教学存在的问题, 问题研究与诊断,教材中实验的改进与实施,当前实验教学存在的问题：,1为演示而演示。演示时，只是教师做，学生看，甚至形成“教师忙，学生乱”的局面。对比较复杂的演示实验，教师预先做好，讲课时只是形式主义地让学生看一看，做完演示实验学生还不知道是怎么一回事，更谈不上知其所以然了。这样，学生观察时间虽短，课堂节省一些教学时间，但效果很差。,2越俎代庖 在进行演示实验和探究实验时，教师怕学生做不好，损坏器材，浪费时间，效果不明显或是结果错误等原因，能不做的就不做，学生必须做的就自己做。 3只是为了引起学生兴趣。对待演示实验，采取“耍把戏，变魔术”的做法来吸引学生看热闹。 4缺乏对实验课的有序组织。实验课，学生纪律差；上实验课，仅是为了完成任务；实验结束后不总结,5仅仅是把演示实验当物理知识的验证。实验过程中不注意培养学生的观察和分析能力，特别是忽视抽象思维能力的培养。有时只是按照教材操作得出实验结果，强调实验中可能会出现的问题。,6用多媒体播放录像的方式代替学生动手实验，或是在实验前先播放一遍。实验以这种“看”或“听”的方式代替“做”的做法，在某种意义上说是一种倒退。,问题研究与诊断,一、演示实验,1实验前，要让学生明白实验的目的和方法，介绍仪器的使用和作用 。,2实验中： （1）步骤清晰，操作规范 ； （2）语言准确，讲解适度 ； (3)要密切关注学生，调动学生积极参与，切忌教师唱“独角戏”； （4）现象清楚，确保实验成功。,3实验后： 教师做演示实验，不光是要把物理现象演示出来，更重要的是要帮助学生深化理解演示内容。为此，演示实验做完后，教师要及时把学生在观察中 所得到的感性认识总结提高，使之形成概念和理论，达到实验为理论教学铺路架桥的目的。,二、分组实验 存在的问题,1课堂秩序混乱。实验开始后，学生只顾做实验，不注意听教师讲关于实验操作的要求。 2学生实验时不按操作规程。 3每组人数多，不能保证人人都能手脑并用，独立地做实验。有的学生反复实验，独霸“操作权”，有的学生只看不做，当“观察员”或旁观者。 4每组实验人数多，教师照顾不过来，指导缺乏针对性。各组的进展情况不一致，导致了小组实验的无序。,解决办法 1实验前：,（1）根据实验室器材尽可能地多分几个实验小组，设置小组组长，提高小组活动的有序性，以使分组实验迅速、有序地进行。,（2）突出“预防”，消除障碍。提示学生当实验过程中出现意外情况时，要采取的急救措施。,（3）对于实验中可能出现的普遍问题，实验前进行适当引导，突破难点，确保实验的成功率。,（1）把握好指导的内容 （2）把握好指导的时机,2实验中,对实验速度慢的小组要给予指导 ； 实验失败时，教师要及时启发学生 ； 实验操作过程中，产生危险的情况时，教师要及时指导 ； 发现普遍存在问题时，应及时停止实验，集中指导。,(3)掌握好指导的方法,一是要分组辅导 二是要严格要求 三是忌包办代替 四是要多质疑 五是要鼓励学生改进实验，自己设计实验,3实验后,实验结束后，教师组织学生汇报交流，共同研讨成功 和失败之处，并加以分析，去伪存真，得出正确的实验 结论。对典型的，有独创精神的实验，应给予鼓励和表 扬，也可以让学生登台表演操作，鼓励学生的实验兴趣 。这样有利于提高学生的实验能力。,三、边学边实验,边学边实验也叫做随堂实验，是介于演示实验和学生分组实验之间的一种实验形式。 教师在教学过程中，一边讲授，一边指导学生做有关的实验。实验规模小，器材简单，操作简便，成功率高，时间可长可短，灵活机动，不一定需要正规的实验室，也不需要些正规的实验报告，很受学生欢迎，教学效果好。,边学边实验案例：“探究液体的压强”,观察一：玻璃管内未注满水时，让学生观察橡皮膜是否突起。,观察二：向管内灌进水，橡皮膜已向外凸出，说明这是管底受到了水的压力。,观察三：继续向管内注水，观察当管内水的深度不断增加时，橡皮膜向外 凸起的程度，得到“液体对管底有压强，且随深度的增加而增大”。,观察四：再取一个侧壁开孔较大的圆筒，将橡皮膜扎在孔上，向管内 注水，同样见到橡皮膜向外凸起。,观察五：换一个在侧壁不同高度处开有三个小孔的铁筒，先用手将小孔全部堵塞上，先让学生推想“放开手后会出现什么现象？,让学生思考“在液体内部有没有压强，压强又是怎样变化的”这个问题,边学边实验案例：“探究液体的压强”,观察六：用压强计验证“液体内部有压强且随着深度的增加而增大”。一面让学生观察压强计的两个液面差，一面让学生注意，教师是在同一深度处的不同位置不断地改变金属盒的方向。,四、课外小实验,这是物理实验的一种补充形式，对一些需要用时间较长的观察实验，或不能在课堂完成的实验是极有用的。在某种意义上更有利于培养学生创造思维和独立工作能力。,具体措施：,一是根据教材实验特点和青少年的心理要求，精心设计课外活动的内容。做到既注意内容和形式的统一，又注意活动的趣味性，保证两课的内在联系。,二是抓好落实，一学期的实验内容要事先确定，建立活动小组，安排好辅导老师，以保证课外活动经常化、制度化。,课外小制作：,用饮料瓶制作潜水艇,废旧牙膏皮制作小船,纸盒烧开水,楼梯开关,三、现用教材中实验的改进与实施,1、体验大气压强的存在实验 （改进）,教材原文：活动10.6 体验大气压强的存在 观察与思考：观察图10-16所示实验 （1）在易拉罐中注入少量的水。 （2）点燃酒精灯对易拉罐加热，待罐口出现白雾时，将罐口堵塞。 （3）撤去酒精灯，让易拉罐冷却。 你观察到什么现象？这一现象说明了什么？,不足之处： （1）易拉罐加热以后不便于拿取，烫手。 （2）罐口密封时，操作不方便，不易把罐口完全密封，而且密封时易碰到罐体被烫伤，特别是学生亲自动手时更具有危险性。 （3）易拉罐放在铁架台上，在冷却过程中，由于变形扭曲，易从铁架台上翻倒掉下，影响实验的观察，甚至会使水从罐中洒出影响实验。 （4） 可能也有的教师是在加热后直接将易拉罐到插入冷水中，但往往看不到罐体变形，原因是由于罐体内外的气压差，使水被吸入罐中，导致我们看不到罐体的变形。,改进措施（具体方案）： 器材：大可乐瓶（白色透明的、去掉外包装皮纸）、热水 （70-80） 步骤： （1）向可乐瓶中注入少量的热水。 （2）拧紧瓶盖，然后上下摇晃可乐瓶，使瓶身受热 均匀。 （3）打开瓶盖，迅速把热水从瓶中倒出，并立即再拧上瓶盖，直至拧紧。 （4）把可乐瓶放在桌面上，等待其慢慢冷却，同时注意观察实验现象。 实验现象及效果： 随着时间的推移，会发现瓶身在逐渐变瘪，若此时在瓶身外侧浇一些冷水，会发现瓶身变瘪的程度更加明显，且变瘪的速度也更快了。,2、覆杯实验的改进,原实验的不足： （1）有同学认为是水把硬纸片弄湿后沾在杯口了，不完全信服是大气压的原因； （2）硬纸片和杯口密封不好，容易掉下来。,改进措施：,（1）用塑料薄板代替硬纸片，用塑料杯代替玻璃杯，在杯底钻一小孔，用透明胶布封好，在做实验时，把胶布揭开，由于水和空气接触，硬纸片就会掉落。 （2）用玩具气球，剪成圆筒状，套在茶杯口上作为胶垫密封，这样装满水倒立后，无论怎样用力向下甩塑料薄板都不掉落。 此实验简单易做，都是来自生活之物，离学生很近。同行们不妨一试。,3、浮力的方向实验改进,原实验不足：以往通过受力分析告诉学生浮力的方向，没有直观性，太抽象。 改进措施：借助于重力探究方向的启示，设计实验证明浮力的方向与水平面垂直向上，如图：将乒乓球、细线、小铁块连在一起放在透明盛水的水杯中，观察判断细线与水面的关系，将水面倾斜不同角度再观察，发现始终与水平面垂直。 效果：现象直观，效果明显。,4、鸡蛋在浓盐水中的悬浮实验改进,不足之处： 鸡蛋的重力和浮力绝对的相等是很难做到的。靠每隔2-3秒钟向液体内添加少许盐去调节液体的浓度很难实现和维持悬浮,改进的方法是：,先配置足以让鸡蛋漂浮的浓盐水，演示悬浮时只需缓缓加入清水即可。配置了浓盐水后可先使鸡蛋漂浮，再缓缓加入清水，这样稀释的是上层盐水，鸡蛋所受浮力随即减小，于是下沉。但是鸡蛋在没入下层更浓的盐水过程中，容易得到一个平衡点，实践证明这种方法简单易行效果好。,5、音叉的振动及发声实验改进,用橡皮锤敲一下音叉，其直接振动及发出的声音均很微弱，很难看清或听到，因而音叉的振动及发声必须通过音叉与其它物体发生作用才能显示出来,实验改进如下：,在演示音叉的振动时，可将敲击后的音叉叉股直接轻触桌面，便能听到叉股与桌面撞击时发出的喀、喀声将敲击后的音叉叉股直接与硬纸片接触，整个教室内都可听到硬纸片在振动的叉股作用下发出的响声，这些现象都能表明音叉的振动；在演示音叉发声时，可将音叉的底部与课桌等物体紧密接触，这时用橡皮锤敲一下音叉，整个教室内可听到音叉发声引起的共鸣声如果用手捏紧音叉的叉股，就听不到声音了另外，由于课桌等物体的共鸣频带较宽，在用音叉组演示音调时也可采用此方法这一实验不需增加其它器材，但效果却十分明显.,6、平面镜成像实验改进,“平面镜成像”实验用棋子作为成像物体所成的像不太明显，用蜡烛明显 。 在平面镜成像实验中，教材使用的普通玻璃，但实验时发现成像的效果比较差，而且有两个像。为解决这个问题，用镀膜玻璃代替，效果较好。,7、压缩体积使气体液化的实验 改进,不足：教师通常是采用注射器和乙醚来完成，这样难免会造成部分有毒乙醚泄漏，从而导致乙醚蒸气污染空气。,改进的方法是：,用弹性较强的透明塑料瓶，洗净晾干，盛入12ml乙醚，用橡皮塞塞紧瓶口，稍过片刻，瓶内乙醚全部汽化，看不见了。用力捏扁塑料瓶，瓶内壁则会出现露水般的液态乙醚，一松手液态乙醚则又消失了。 改进后的实验不仅避免乙醚的泄漏,而且操作方便，实验现象明显，因此得到了较理想的教学效果。,8、水的沸腾实验改进,1.声音根本就是听不到(不像在家里用电水壶烧水那样);2.沸腾前后,气泡都不明显;3.用酒精灯,火焰太小,时间太长;4.在烧杯里用少量水做实验,与实际生活中的现象有较大差距 5、水沸腾时即使在第一排的学生都不能很清楚地观察温度计的变化过程，要想读数就更困难了，同学们只能听教师讲，半信半疑地获得感性知识。,改进的方法是：,1、将此实验在视屏展示台上演示，学生不仅能看到水沸腾前后的温度变化过程，还可以清楚地看到水沸腾时，气泡从容器底向上升，最后在液面上破裂开来，放出大量水蒸气的剧烈汽化现象。 2、用透明玻璃电水壶,多装些水,就象家庭烧开水一样,让学生在课堂上集体认真听声音,仔细看气泡.,9、压缩空气时内能增加实验改进,原实验设计的不足 不易点火。棉絮的燃点很高，在冬季做实验必须用很大的力向下压活塞才能点燃，力量单薄的女教师就根本不能做成功实验，即使是男教师也很难做成功。,实验改进,材料：只要用火柴头和火柴盒侧面的黑纸替换乙醚就可以了。 操作方法：先将火柴头慢速擦一些在火柴盒侧面的黑纸上，让红磷与氯酸钾混合，取一小块这样的黑纸放入空气压缩筒内，黑纸面朝上，把火柴头粉末撒在黑纸上面，然后轻轻的用力向下压缩活塞，就可以点燃了，而且可以燃起长长的火焰，实验现象明显、实验成功率高。,10、空气推动塞子做功内能减小的实验 改进,该实验实验现象极不明显。原因是这一演示实验气压的大小难以做到自由控制。塞子塞得太紧，担心用气筒打气不能将塞 子冲出。即使塞 子能冲出，又是担心在塞子冲出的同时，由于反冲可能会将瓶推倒，转移了学生的注意力，甚至会损坏仪器，给学生造成不好的印象。塞子塞得太松，当塞子跳起来时，瓶内空气对塞子做功太少，空气的温度降低不多，难以观察到容器中或容器口出现了雾。,改进的方法是：,取一支50ml的大注射器（不带针头），从烧杯中吸一些水到注射器筒内，让水湿润注射器筒壁。再将注射器筒内的水全部倒回烧杯中。然后吸入约50ml的空气到注射筒内。用左手握注射器，给注射器筒壁上附着的水加热一会儿，加快筒壁上水的蒸发，增大注射筒内空气中水蒸气的浓度。然后用左手拇指堵住注射器管口，将筒内空气密闭，右手用力推推筒，将注射器筒空气压缩到约20ml。让注射器内空气将拇指推开。在空气膨胀将手指推开时，可以清楚地观察到注射器管口冒出了枭枭“白烟”。实验现象不仅清楚，而且持续时间长。,11、带电体能吸引轻小物体实验改进,为了说明带电体有吸引轻小物体的性质，教材中是让带电的玻璃棒去靠近一堆纸屑，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1cm2 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。,12、通电导体在磁场中受力运动实验改进,存在问题： 一是所需电流大，磁铁磁性要强； 二是因金属棒受摩擦力较大、与轨道接触是否良好等因素而影响实验效果。,改进的方法是：,在实验中用烟盒铝箔纸卷成筒状（将铝箔纸平放在水中，浸泡一会，取出后用毛巾将铝箔上的纸擦掉，并擦干水迹）代替金属棒，用两根细铜线将铝箔筒两端连接（接触）好，然后把铝箔筒悬挂在磁场中，以上两个问题都克服了，只需2节干电池作电源，效果相当显著，还大大提高了可见度。,教具制作1 浮沉子的制作,带盖的 可乐瓶一只、口服液小瓶一枚、水若干。 方法：可乐瓶装入水，离瓶口二指宽，口服液小瓶也注入适量的水，使小瓶刚好能漂浮，盖紧盖，用手挤压可乐瓶，你会发现口服液小瓶会随着你用力的大小，悬浮，下沉，上浮，漂浮，效果很好，材料易寻。,教具制作2演示牛顿第一定律,这个实验使用小车，可是实验室没有这么多小车，我购置一些钢球代替小车，并用纸板做成的滑槽代替斜面，完成实验。并将这部分器材用在研究动能大小与什么因素有关的实验中，可谓一举两得。,教具制作3真空抽气机的改进,利用废旧电冰箱的压缩机制作成抽气装置，效果要比市场上出售的真空抽气机要好得多。,教具制作4帕斯卡裂桶实验的演示,器具-漏斗，盖上穿孔用连接橡胶管的玻璃管可乐瓶子（侧壁用刀子划过，但不划破） 橡胶管2米左右、 烧杯、 水槽 、清水若干，该实验很好做，并且效果斐然。,教具制作5 压强综合演示器,（1）材料： 塑料可乐瓶（或矿泉水瓶）一个、锥子一个 （2）制作方法： 在可乐瓶盖中央扎一个孔 在距可乐瓶底同一高度（约2厘米高度）瓶壁周围扎若干个孔 在可乐瓶同一方向侧壁上由低向高扎若干个孔,（3）使用方法： 探究固体压强问题 先把原来扎的所有孔用胶带粘上，灌满水。然后把该瓶上下面分别放在海绵上可研究压力作用效果与受力面积的关系；灌不同量水底朝下放在海绵上可研究压力作用效果与压力的关系。 探究液体压强问题 先把原来在瓶壁上扎的所有孔用胶带粘上，灌满水。把胶带分别揭掉可研究液体压强的特点（水柱喷出远近表示水压大小）。有水喷出说明液体对侧壁有压强；把同一高度的胶带揭掉可研究液体压强与方向的关系；把同一高度的胶带揭掉可研究液体压强与方向的关系；把同一侧的胶带揭掉可研究液体压强与深度的关系。,探究大气压问题 先把原来在瓶壁上扎的所有孔用胶带粘上，灌满水。把同一高度的胶带揭掉，当不用手按住盖上的孔时，瓶壁周围有水喷出。用手按住盖上的孔时，水没有喷出。以此来说明大气压的存在。,教具制作6自制灵敏度高的演示温度计,用玻璃药瓶做测温泡，在橡皮塞的中间钻一小孔，注入红色的墨水适量，再把一内径2-3mm的圆珠笔管紧插入孔内，并伸到接近底部的位置。在玻璃管背面衬上白色背景的刻度板，就可以做成一个灵敏度高的温度计。可用来演示蒸发吸热，比热容等实验。,教具制作7三棱镜 光的色散实验的改进,对于三棱镜对光色散实验的演示，可以制作水三棱镜，方法很简单：准备一盆清水，一块平面镜，半块砖，把砖放入清水中，平面镜与砖成一定的角度，角度多少可随意调节，清水没过平面镜，放到阳光下就可以了。,教具制作8演示光的直线传播,教具的制作：准备一废弃的鞋盒，盒盖去掉用透明塑料纸覆盖，把点燃的香放入，侧面开一小孔用激光灯照射即可演示。,教具制作9简易验电器的制作,干燥的带橡皮塞的吊针瓶一只，铁丝若干，铝片两枚，把铁丝弯成梨形，左右各一，上挂铝片，插入橡皮塞中，密封，即可。,教具制作10小磁针的制作,钢针磁化，两端涂以红蓝色，用线系住中间，悬挂在铁架台上即可。,教具制作11电流的热效应,电流的热效应学校有一套器材，为了将演示实验变为分组实验，我在废电炉丝上取了5、10电炉丝。实验时，用浸过乙醚的棉花盖在电阻上，通过观察乙醚燃烧快慢确定产生热量的多少。（实验要保持良好通风，棉花要干一些）,教具制作12演示短路,这个实验有一定危险性，教师一般有畏难情绪，或者干脆不做。实验改进如下：用锡箔纸代替熔丝，将电源电压降为3V，短路时可看到锡箔纸燃烧，效果很好。锡箔纸在5mm左右，且注意与锷鱼夹与锡箔纸保持良好的电接触，使用交流3V能提供较大的电流。,结束语： 有句话这样说：“一首诗应该始于欢乐，终于智慧”，这句话对于物理实验活动同样适用，“始于欢乐”，有趣的物理实验活动充满了吸引力，使人流连忘返；“终于智慧”，通过实验活动，使学生在学到知识和技能的同时，经历科学探究的过程，体验科学探究方法，并将热爱科学、尊重事实的科学精神和情感教育渗透其中。,