浅谈初中物理演示实验的教学

浅谈初中物理演示实验的教学

甘肃省民勤县西渠镇西渠中学谢燕忠

物理学是一门实验科学。观察和实验是研究物理学的根本方法。一部物理学发展的历史，就是一部观察实验、总结规律、应用规律的历史。物理学离不开实验，物理教学更离不开实验。演示实验是教师在课堂上结合教学内容做的演示给学生看的实验。科学研究表明：语言信息和形象信息在头脑里的比例是1：1000，即头脑储存语言信息的能力远远不及储存形象信息的能力。有人做过形象的比喻：一幢华丽的大楼，你看一眼再复认时，不用语言表达，便能认出。而让你读一遍作家对这一大楼的文字表述后，再去复认这一指定的大楼时，始终比不上“你曾看一眼的功夫”。原因是前者一瞬间建立起来的神经联系是一种立体的网状结构，而后者是依次性的链状结构。所以，在物理教学中把概念、规律通过演示实验转化为物理形象，便于学生记忆。例如：在讲电和磁的关系时，只有做好实验，学生才能发现、理解电生磁、磁生电、磁场对电流有作用等物理现象。如果没有实验，学生就难以想象、理解电和磁之间的这种本质联系。因此，演示实验在物理教学特别是初中物理教学中具有十分重要的作用。

在实验教学中，应做好以下三个方面的工作：

1、实验前，做好充分准备。

注意实验的细节问题，以免出现意想不到的失误，以确保实验成功。如实验器材的准备，实验的操作过程及过程中容易失误的地方，操作的规范性以及操作与讲解的配合等等。考虑得越周全，实验成功率越高，效率也会越高。例如：在“测定滑轮组机械效率”的试验中，教师要一边操作一边讲解，特别要强调两点，一要沿竖直方向拉动绳子，二要匀速拉动。另外还要注意一次测量的数值较多，所以可以考虑请学生配合完成实验。

对于教学中未涉及或实验器材不完善不实际的实验，我们可以根据情况进行改进，甚至可以自制器材进行实验。例：在讲《二力平衡》一节中，我自制了一个正方形硬纸片，以硬纸片为研究对象，说明硬纸片处于静止状态时，F1、F2是平衡力。然后由实验研究二力平衡的四个条件。对于两个力在同一直线上和作用在同一物体上这两个条件初中学生掌握不好，对此我对实验做了如下处理：转动硬纸片，保持F1、F2大小相等、方向相反、在同一物体上但不在同一直线上，松手后硬纸片不平衡而发生转动；硬纸片静止后，用剪刀沿对角线剪开硬纸片，纸片不再平衡，钩码掉到了地上。学生在笑声中自然理解了两个力要达到平衡，必须是在同一物体同一直线上。再如，在《熔化和凝固》一节中，教材采用萘来研究晶体熔点，但由于种种原因，在实验中很难使萘在较长时间内恒温熔化。本人对晶体熔点的演示做了如下改进。将冰块在塑料袋中压成冰末后放入试管中，然后插入温度计，将试管放入烧杯水中。若实验时气温较高，上课前可向烧杯水中放入少些冰块使水降温。经过以上处理，冰可在十几分钟内保持O℃缓慢熔化，取得了良好的实验效果

2、实验中，注意以下几点

（1）注意实验的规范性。教师在实验中的每一个步骤每一个动作都是学生模仿学习的榜样，这对于培养学生良好的实验习惯和素养很重要，因此教师在实验中一定要规范操作。如在用天平称量物体时，要求遵循“放、移、调、称、读、收”，特别在拿放砝码时要先估计待测物体的质量，按照由大到小的原则用镊子轻拿轻放砝码，不能用手抓取；实验完毕后，别忘了砝码归盒，游码归零。

（2）注意实验的可视性。演示实验必须让全班同学都能观察清楚，所以必须注意实验的可视性，例如：在电学实验中，把各元件固定在插孔式演示板上，挂起来进行实验演示，增强实验的可视性。

（3）注意实验的整体效应。例：在《功的原理》一节教学中，我把杠杆、动滑轮固定在同一演示板上，并用红纸条标好刻度，然后演示用它们提起重物的情况。这样既增加了实验的可视性，又便于学生注意用杠杆、动滑轮做功的共同点，总结出使用机械不省功的原理。排除了分散实验对学生的思维干扰，提高了课堂效率。

3、实验后，做好实验的反思

(1) 反思实验原理

围绕实验原理进行反思，可变通实验原理公式，使实验方案更为简洁，实验结果更为准确。例如，“测量滑轮组机械效率”实验原理公式是η＝Gh/Fs，需用弹簧测力计测出重物的重力G，绳子自由端的拉力F，用刻度尺测出重物提升的高度h，绳子末端移动的距离s。若反思一下实验原理公式可变通为：η＝Gh/Fs＝Gh/Fnh＝G/nF此时可只需用弹簧测力计测出重物的重力G，绳子自由端的拉力F，观察承担物重的绳子的段数，即可方便地测出滑轮组的机械效率。

（2）反思实验方法

引导学生思维求异，寻求多种实验方案，然后对实验方法进行反思，找出其特点和不足，从而优化实验方案，选取最佳策略。例如“测盐水密度”实验时，学生可探求以下多种方法。方法一：⑴用天平称出空烧杯的质量m1；⑵烧杯内倒入盐水称出总质量m2；⑶把烧杯内的盐水全部倒入量筒中，读出盐水的体积v；⑷计算：ρ＝（m2－m1）/v。

方法二：⑴用天平测出烧杯和盐水的总质量m1；⑵把烧杯内的盐水全部倒入量筒内读出盐水的体积v；⑶用天平称出空烧杯的质量m2；⑷计算：ρ＝（m1－m2）/v。

方法三：⑴用天平称出空量筒的质量m1；⑵量筒内倒入适量的盐水，读出盐水的体积v；

⑶用天平称出量筒和盐水的总质量m2；⑷计算：ρ＝（m2－m1）/v。

方法四：⑴用天平测出烧杯和盐水的总质量m1；⑵把烧杯内的盐水倒入量筒中一部分，读出盐水的体积v；⑶用天平称出烧杯和剩余盐水的质量m2；⑷计算：ρ＝（m1－m2）/v。引导学生对以上四种方法进行反思，方法四弃掉了以上三种方法弊端，使测量简洁而又准确，确为最佳策略。

（3）反思实验现象

针对学生实验过程中观察到的现象，进行深入地反思，可加深对物理规律的理解，增强学生分析判断能力。例如“组成串、并联电路”实验中，两灯泡串联时发现一只灯泡亮，另一只灯泡暗，学生提出疑问：“串联电路中各处的电流相等，两灯泡会同样亮，怎么会一只亮一只暗呢？”为此，引导学生进行反思，决定灯泡亮暗的是灯泡的实际功率。根据P＝I2R，串联电路中电流相等，功率的大小取决于灯泡电阻的大小。一亮一暗是因为两只灯泡的电阻不同，亮的灯泡电阻大，暗的灯泡电阻小。如果其中一个灯泡电阻很小，实际功率很小，达不到亮的程度，则出现一亮一灭的现象。通过对上述现象的反思，使学生加深了对决定灯泡亮暗的是实际功率，而不单是电流或电阻大小的理解。

(4)反思实验注意事项

每一个实验都有其操作的注意事项，引导学生围绕实验注意事项进行反思，认清错误操作的危害，从而规范学生的实验操作，为顺利完成实验奠定了良好的基础。例如“用电流表测电流”实验中，注意事项为：正负接线柱接法要正确，电流表串联在电路中。让学生反思：若正负接线柱接反了会产生什么后果？若电流表并联在灯泡的两端，会造成什么后果？