浅谈高中物理随堂实验

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实验装置 ( 如图 1b 所示) 实验方法及实验现象 ( 1) 将试管固定在铁夹台上。
( 2) 在试管中分别加入 10g 八水氢氧化钡 [ Ba ( OH ) 2 % 8H2 O] 晶 体、 5mL 的 冷 水 和 5g 氯 化 铵 ( NH 4 Cl) 。 ( 3) 将 手 动 搅 拌 器套 在 温 度 计 上, 然 后同时插入试管的药 品中。 ( 4) 用 手 围 绕 着 温度 计 顺 时针 ( 或逆 时 针 ) 转 动 搅 拌 器。 由于氢氧化钡与氯化
#教学仪器与实验∃ 第 22 卷 2006 年 第 7 期
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学生结论然后再进行验证的教学方法 , 而是通过 学生自己做实验总结出结论, 让学生体验实验归 纳法这种科学的物理学习方法。例如# 验证力的 平行四边形定则∃ 的学生分组实验可以改为由学 生进行随堂分组实验 , 在复习图示法表示力的过 程中找出合力和分力的关系。#自由落体运动∃ 一 节利用学生已经学过的电磁打点计时器 , 把分组 实验 研究匀变速直线运动! 改为随堂实验 , 学生 在分析重物下落时带动的纸带运动, 定量分析得 出自由落体运动是加速度为 g = 9 8m s 的匀加 速运动。随堂实验学习自由落体运动 , 体现每个 学生的参与过程 , 不仅复习了打点计时器的使用, 又联系了牛顿运动定律, 使之融会贯通。 随堂分组实验改变由教师先讲一遍, 再演示 一遍 , 并把现象和结论总结出来, 再让学生到实验 室依葫芦画瓢做一遍这样重复的课堂教学过程, 不再要求 预习 ∀ 实验 ∀ 报告! , 而是在学生边学 边实验的过程中 , 自己得出结论, 加深对知识和规 律的理解 , 记忆更为深刻 , 更有利于提高学习成 绩。 3 随堂设计性实验 在众多的教学环节中物理学科的实验教学是 实施素质教育的重要途径 , 可以培养学生的创造 能力。教师要把实验看作是一种创造活动 , 使实 验成为激励学生进行创造性思维的 策动力! 。学 生在教师的指导下, 通过创造性活动, 可以学到知 识, 掌握方法, 提高能力。对于能用多种小型实验 方案解决同一问题, 又能起相互激发作用的内容, 可以开展设计性随堂实验。 实验设计中首先要提出问题 , 引发学生进行 思考。而问题能否解决即能不能设计有效的实验 来解决提出的问题 , 关键是看学生对实验原理能 否理解。实验原理是物理实验的核心 , 在一定程 度上决定实验方法和步骤 , 充分理解原理是设计 实验的基础。通过学生设计实验, 可以加深对原 理的理解 , 同时不断发现问题进行实验改进, 体验 成就感和提高能力。如学生学习了牛顿运动定律 之后, 可以提出让学生设计实验并且测量出木板 和木块之间的滑动摩擦因数。设计方法可以分别 利用共点力的平衡, 牛顿第二定律 , 牛顿第三定律 等, 但其共同性都是建立在滑动摩擦力的公式 f = N 中各物理量含义的正确理解和相关原理的 有机联系 , 实现原理和实验方法的迁移。又如 , 分
废旧物品 , 自己设计和制作教具。这样的教具富 有创造性, 成本低廉 , 易于推广 , 对学生来说也比 较亲切 , 参与的吸引力较强 , 易于突出事物的本 质。一些定性的物理概念、 规律和需建立感性认 识的小型课题, 比较适合边实验边学习。 例如学习 质量分布不均匀物体的重心位置 跟物体形状和质量分布情况有关! 时, 可以让全班 学生做小实验: 用食指托起钢笔, 结果托起部位不 是钢笔中间, 而偏向笔帽一端 , 得出结论钢笔质量 不均匀, 所以重心偏向质量大的笔帽一边。这个 实验容易做 , 并且说明问题 , 还可以活跃课堂气 氛。在学习分子间作用力时, 也可以让每个学生
( 收稿日期 : 2006 05 29)
探究等各方面能力的提高 , 对进行物理课程改革, 实施素质教育有一定的实践意义。 参考文献
1 2 胡炳元 . # 物理课程与教学论∃ , 2003 阎金铎 . 中学教师物理教育研究方法 . 教育科学出版社 , 1999
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别使用钩码、 小车、 弹簧秤、 刻度尺、 秒表等物品, 利用牛顿第二定律和胡克定律, 竖直上抛运动或 平抛运动原理设计方案测量火车行驶的加速度。 设计性随 堂实验可以给 学生足够的 发展空 间。通过设计实验, 培养学生的想象和思维能力, 分析问题和解决问题的能力, 使学生能善于发现 和认识有意义的新知识、 新事物、 新方法, 掌握其 中蕴涵的基本规律, 并且具备相应的能力, 为将来 成为创新型人才奠定全面的素质基础。 4 随堂探究性实验 学生的学习过程也可以与物理学家的探索过 程有相似之处。探究学习的特点是激励学生自主 地抓住现象, 通过探究物理过程而获得知识 , 理解 得比较深刻。因为演示实验有不足之处 , 学生不 能直接参与 , 所以在物理教学中可以将部分演示 实验改为探究性随堂实验。师生共同参与感受, 可同时发挥探究教学和实验教学的优点 , 实现常 规接受式理论教学无法实现的功能。学生围绕课 题进行实验, 从中探索科学概念和规律 , 在教学活 动这一特定的条件下去体验人类能动认识客观世 界的经历。探究性实验可以通过实验培养学生探 索与发现的能力, 培养学生自主学习的意识 , 勇于 探究的精神和严谨的科学态度。对于电磁感应现 象、 楞次定律、 变压器原理、 单摆的周期等运用探 究或验证方法建立概念和认知规律的小型课题, 可以开展随堂探究实验。 在随堂探究性实验教学中教师的主要工作是 从实际问题入手, 向学生提出探索规律的内容, 激 发学生探索规律的兴趣和欲望, 引导学生寻找探 索规律的方法和途径 , 同时提示学生怎样从实验 的现象和测量的数据中归纳规律。 总之, 高中物理随堂实验能发挥学生主体作 用, 有利于提高学生的学习兴趣, 有利于提高学习 成绩 , 有利于提高教学效率。我国中学物理教学 的改革应该注重以下几方面: 在指导思想上坚持 以实验为基础的理念 ; 在实验教学要求上加大学 生实验的比重 , 着重实验能力的训练; 在实验类型 上注意由验证性实验逐步向探索性实验过渡, 以 顺应当前物理教育朝着强调探索性的方向发展; 在教 学形式上, 更多的采用 边教边实验的方法。 在高中物理教学中进行随堂实验的探索 , 可以优 化课堂教学, 发挥课堂教学主阵地的作用, 充分发 挥教学功能, 有利于学生观察、 操作、 思考、 创新、
图1
铵反应是吸热的, 其反应方程式为 : Ba ( OH ) 2 % 8H 2 O + 2NH 4 Cl = BaCl2 + 2NH3 ∋ + 10H 2 O- Q, 使温度计的读数持 续下降, 片刻可以 观察到试管外壁出现一层露珠, 此时的温度即为 露点。 5 实验优点 学生人人参与实验活动, 能极大地激发学习 兴趣, 并能加深对化学吸热反应及物理中露点概 念的理解。此外还有现象明显 , 节省时间等特点。
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Educational Equipment And Experiment Vol. 22, No. 7, July 2006
Hale Waihona Puke 利用吸热反应测定露点胡景忠
河北唐山师范学院玉田分校
摘 要 本文介绍了利用化学吸热反应测定露点实验的方法及其特点 。 吸热反应 测定露点 空气湿度
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关键词
都亲身体验分子引力和斥力, 用学校里容易找到 的粉笔即可。方法是 : 将一支粉笔从中间折断, 然 后将两段粉笔按原接茬对接挤压后合在一起, 说 明分子引力存在。也可以利用身边现有用品 , 如 笔、 本、 纸、 尺。把两只铅笔并在一起, 中间留一条 狭缝 , 放在眼前观察远处日光灯的衍射条纹。用 夹在书本里的纸把书提起来, 说明静摩擦力的存 在。用直尺下落测量人的反应时间。利用生活中 废旧物品自制实验器材, 如利用易拉罐、 可乐瓶做 水流星实验。 随堂小实验可以使学生对事物的认识通过丰 富的感性认识 , 自然地上升到理性认识 , 从而轻而 易举地掌握事物的规律。它既符合中学生的年龄 特征 , 也符合中学生认识事物的思维规律, 是达到 最佳课堂教学效果的一种行之有效的方法。 2 随堂分组实验 根据学生学习水平和知识水平的不同, 有些 课本上的学生分组实验可以稍加修改 , 或者适当 提高要求 , 与课堂教学相结合。以往分组实验中 完成一个实验的时间较长 , 每个学生进度不一, 教 师对共同性问题的指导较困难。而随堂实验中教 师可以随时地穿插讲解, 组织学生讨论 , 从而可及 时引导学生观察、 思考和活动 , 同时又能及时获取 学生实验与学习的反馈信息, 及时采取相应的强 化与纠正措施 , 有利于发挥教师的指导作用。 课本上安排了学生分组实验, 如长度的测量, 练习使用打点计时器, 练习使用示波器等。这些 测量性基本仪器的学习根据教学要求 , 可以改为 随堂实验教学 , 其教学方法为 : 学生观察仪器 , 熟 悉各部分名称和用途 ∀ 教师讲解仪器工作原理 ∀ 学生练习使用仪器 , 掌握使用方法和体会注意事 项。这样教师边讲学生边学边实验, 可以加深学 生对仪器的认识和理解, 避免 纸上谈兵! , 还可以 节省由教师先讲, 学生再到实验室分组实验所用 的课时。 还有一些验证性分组实验或测量性分组实验 可以适当改为随堂实验 , 改变原来由老师先告诉
露点的测定是研究空气湿度的重要实验, 一 般教材都是利用乙醚 蒸发制冷效应 来演示该实 验。然而此方法有两点不足: 一是乙醚蒸发时会 散发出有毒、 有刺激性气味的气体 , 不利于师生健 康; 二是可见度小 , 因学生距离仪器较远, 不易看 到有露形成的瞬间, 也不便观察到该时刻的温度。 这些只能靠教师及少数学生代表来完成 , 这样不 利于提高学生的观察能力及其动手能力 , 剥夺了 学生自主探索学习的机会 , 影响学生主动求知的 积极性。如果 利用 化学中 的八 水氢 氧化 钡 [ Ba ( OH) 2 %8H2 O] 与氯化铵 ( NH 4 C1) 的吸热反应来测 定露点 , 并将原来演示实验改为自主研究性学习 实验, 不仅能够实现化学实验与物理实验的有机 结合 , 而且还有利于学生自主探索意识的培养 , 养 成良好的自主研究性学习的习惯。下面仅就该实 验的设计方案及实验方法介绍如下 , 以供参考。 1 仪器药品 铁架台 1 个 ; 十 字夹 1 个; 铁夹 1 个; 试管 ( 2cm & 20cm) 1 支; 细铁丝 30cm; 温度计 1 支。 八水 氢 氧 化 钡 [ Ba ( OH ) 2 % 8H 2O ] ; 氯 化 铵 ( NH 4 Cl) ; 少量水。 2 仪器制作 取一根 30cm 长的铁丝, 制成一个手动搅拌器 ( 如图 1a 所示) 。