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小实验越来越被物理老师重视,很多物理老师做了探索工作,并取得了硕果.小实验的“小”,是相对于实验室那些精密仪器而言的,同时也相对于那些操作过程比较复杂的实验而言的.它时常出现在初中物理的习题中,利用简易的器材进行的实验.在实际教学中,老师要组织、引导学生利用身边的日用品自制器材,利用自制的器材进行小实验,有助于激发学生的学习兴趣,提高学生的动手实践能力,同时也促进了学生的创设思维能力的发展.笔者结合自身的教学实践在此谈谈利用小实验进行教学的体会.
1 初中物理小实验的特点
1.1 趣味性高,实用性强
许多小实验及小制作学生动手时不感觉难,是利用日常生活和学习中的一些用具,如气球、乒乓球、注射器、弹簧等等;还有一些小实验的制作,有一定的实用价值,如“自制密度计”、“自制验电器”等.
1.2 实验内容紧密配合教材正文,理论联系实际
小实验有些是根据教材正文选编的,有些是另外推荐的,但都与教材主题配合贴切,源于教材,服务于教材.如“筷子提米”、“找粗细不均匀细长木棒的重心”等小实验.
1.3 内容叙述短小精炼,操作、制作简单易行
大部分小实验原理简单,学生容易理解,要求的器材在日常生活中随手可得,组合装置工序简单,易操作、易观察.如:“巧做马德堡半球实验”、“覆杯实验”、“沸水煮鱼”等实验.
2 小实验在教学中的作用
2.1 小实验能将学生的物理知识转化为实践能力
学生在制作小实验器材的过程,就是一个利用物理知识解决实际问题的过程,在这个过程中能将学习到的知识转化为实践的技能.比如,学生学习了弹簧性质后自制测力计时,为了能提高自制测力计的精度,需要认真地测量面板的长度,画好刻度线,这个过程的本身就是将长度测量知识转化为实践能力的过程.再如,利用浮力知识自制一个密度计.学生在自制的过程中需要测量密度,需要将做成密度计的木棒削得均匀,还需要画好刻度线等,这些自制的过程,并不是简单的或者是重复的手工劳动,而是动脑、动手的,将知识转化为技能的过程.
学生从课堂学到了物理知识以后,可以利用小实验去解决实际问题,转化为能力,他们就有一种满足感、自豪感,从而能产生极大的求知欲.因此,利用小实验能有效地促进学生将知识转化为能力,同时也能让学生懂得知识的重要性.
2.2 培养学生学习物理的兴趣
小实验中的器材多数是学生自制的,虽然没有实验室里的仪器那样精密,但学生对用自己做的器材进行实验,更有亲近感,更加的感兴趣;同时,小实验的内容多数是操作简单,现象又很明显的实验,符合初中学生的好奇心,能有效地培养他们的学习兴趣.比如,在学习大气压后可以设计水被自动吸水的实验:将一支蜡烛先点燃,然后将蜡烛滴在盘子的中央,再把蜡烛固定在蜡烛油上,这样就把蜡烛固定在盘子中了.蜡烛固定好后,再向盘子里注入些水,水深约一厘米就可.然后将玻璃杯罩在蜡烛的火焰上方,一会儿蜡烛熄灭,再过一会而会看到盘中的水深明显小于杯子中的水深了,说明水被杯子“吸进”去了.再如,在音色的教学中,让学生听一听录音机播放的二胡,笛子,口哨的音乐后与同学们玩“猜一猜”游戏,请一位同学闭上眼睛,听一听发声的是谁,几位同学过后,便有一位同学调皮说着方言,另一位同学则怪腔怪凋学着女生说话,他们的表演引来同学的阵阵笑声,课堂气氛非常活泼,在富有情感的氛围中,学生从生活走进物理理解了物理概念.
2.3 辅助教师突破教学难点
物理中有许多难懂又抽象的问题,这些问题学生要想知道答案存在很大困难,为了帮助学生理解并掌握这些抽象的知识,教师在物理教学中就要采用合理的方法.利用小实验辅助教学的方法是最常见且有效的一种.
例如,当讲到关于声波的内容时,教材是通过与水波的类比进行讲解,这个直观的类比效果不是很好,学生较难理解.这个时候物理教师就要利用小实验辅助教学.准备装有水的一个玻璃水槽及录音机上面的一个小型电动机,在电动机的转轴上装上一个带有弯度的金属杆.再将电动机固定到水槽的边缘,最后把准备好的设备往投影机上放,同时接通电源带动转动.这时可以看到金属杆拍打水面,水波产生.这个小实验把抽象的教学内容变得更具体,使学生理解了水波的概念及相关知识,也突破了教学难点.
2.4 丰富了学生的课外生活
课外活动是课堂教学的延伸与辅助,能不能让学生有一个丰富、多彩的课外活动,直接关系到学生学习兴趣以及能力的提高.在课外活动中,学生利用生活用品中的坛坛罐罐自制实验器材,本身就是丰富多彩的.而利用这些自制器材做一些实验,有效地促进了他们能力的发展.比如,如何不用外力将塑料的饮料瓶变瘪:先在塑料饮料瓶里灌满温开水,过一会儿将饮料瓶里的温开水立即倒出,并将饮料瓶的盖子迅速地拧上,一会儿就会看见塑料瓶变瘪了.
2.5 开拓学生的思维
在物理教学实践中,教师不能只将实验看做传授知识的工具,还应该把实验看做创造行为,通过演示实验激发学生创新与创造,并且开拓学生的思维.例如,吞蛋实验是通过具体现象帮助学生更好地理解什么是大气压.为了开拓学生的思维,可在吞蛋实验完成后让学生研究不破坏瓶子将鸡蛋完好取出的方法.一般有两种方法:第一种是把输液管放入瓶子里,再把鸡蛋移动到瓶口并且压住输液管,让旁边的同学往瓶里打气,压缩气体后鸡蛋就可轻松取出;第二种是截取50毫升塑料瓶的一半,瓶盖上钻孔后插进输液管,再把广口瓶倒着放在半截瓶中,旁边同学此时要用抽气机进行抽气,鸡蛋将被吸出.学生在物理知识的学习中,通过对知识的思考及小实验的实践,开拓了思维.
2.6 巩固知识、降低学习难度
小实验的原理应用都是相关的物理知识.因此,小实验的实施过程就是对知识的再学过程,并由此达到升华知识,提高能力的目的.比如:学生通过“巧做马德堡半球实验”,知道大气压强的存在,进而可以使学生分析、理解“塑料挂钩压在墙上”、“墨水吸进钢笔”、“人的呼吸”等.这样用小实验说明大道理,使问题得到深化与升华.如小实验“木棍撬石头”,学生们可亲身体会到杠杆的省力作用,并对杠杆的五要素在教师指导下有初步认识.这样就降低了学生的学习难度.通过对实验的制作、研究,帮助学生逐步掌握一定的学习方法,教与学的效果都会大幅度提高. 3 小实验在教学中的落实
3.1 利用小实验创设教学情景
良好的开端等于是成功的一半,因此,有经验的老师多数重视教学情景的创设.而且,新课改十分重视探究教学的开展,开展探究教学的关键就是要引导学生发现问题,创设教学情景诱导学生去发现问题,然后再进行科学探究是物理教学的常用措施.因此,在实际的教学中,很多老师能有效地利用小实验来创设教学情景,迅速将学生的思绪从散漫的课外集中到课堂上来.比如,在学习大气压知识的时候,先做一个玻璃瓶活吞鸡蛋的小实验,能迅速地将学生的注意力集中到对大气压的探究上来.
3.2 自制教具进行实验教学
随着经济的发展,各学校里的实验室的器材越来越丰富,但新课程教学有生成性,随时会出现各种新的问题,实验室里的器材虽然是精密的,但品种满足不了日常教学中随时可能出现的新问题,因此,师生自制教具开展小实验,有利于及时地解决新课程的生成性问题.而且,学生对利用自己自制的教具去探索物理问题,兴趣会更加的浓郁,从而有利于创新意识的培养.比如,学习了透镜知识后,学生很想有一架望远镜,此时可以利用课外活动时间,组织学生自制一架望远镜,利用自制的望远镜观看远处物体的兴趣远远比用商店里的望远镜观看物体时的兴趣浓厚.
3.3 小实验要适时地穿插在教学之中
初中学生受知识基础与生活阅历的限制,对很多物理知识、原理理解不透彻,如果老师仍然利用传统的教学模式,对学生进行强行的灌输,不仅课堂比较枯燥、沉闷、而且会造成学生的学习负担过重,甚至使学生产生厌学情绪,如果在教学中能利用简单的生活用品做一些小实验,不仅能激发学生的学习兴趣,提高他们参与教学过程的积极性,还能有助于他们对物理知识、原理的理解.比如,在学习惯性知识后,如何利用惯性知识不用其它任何实验器材来区分一个煮熟的鸡蛋与一个生鸡蛋呢?有的学生猜想到用旋转加以区分,但很多学生也不怎么相信,此时,老师可以将课前准备好的鸡蛋进行实验,并现场将两只鸡蛋打给学生看,教学的效果会十分的明显.学生不仅掌握了惯性的知识,而且极大地调动了他们的学习积极性.
3.4 利用小实验进行探究式教学
新课改重视学习过程的体验与学生能力的发展,因此大力提倡进行探究式教学.学生在探究实验中能体会到像科学家那样研究科学的过程,有利于他们掌握学习方法,形成严谨的科学作风.利用小实验开展探究教学也是新课程教学的一个重要特点,它用时少,但对学生的思维能力以及动手能力的提高却帮助很大.比如,在学习了摩擦以及大气压知识后,可以向学生布置一个圆珠笔为什么写不出油的探究题.
3.5 将课本上一些实验习题,改为课堂小实验
例如制作橡皮筋测力计的小实验,可以配合“力的测量”进行课堂小实验教学.再如用纸盒能将水烧开的小实验、不透明物体的后面有影子、反复弯折铁丝,弯折处会发烫等实验习题,都可以配合新课教学作为学生课堂小实验的内容.学习“功率”时,可将教材安排的估算“引体向上”的习题改为课堂小实验.让学生自己设计实验,亲自动手测量、计算“引体向上”时的功率是多少,加深对功率这一概念的理解,对功率的单位也有了一些具体观念,较好地解决了“功率”这一教学上的难点.
总之,小实验是课堂教学的延伸和补充,是搞好物理实验教学的不可忽视的重要组成部分.重视小实验的教学,既有利于巩固知识,提高能力、激发学生的兴趣,又有利于培养学生的动手动脑习惯和实验技能,有利于进一步挖掘学生中的创造潜力、培养学生的分析问题和解决问题的能力、有利于培养学生的科学创新能力,对全面提高初中物理教学质量具有重要意义.
1 初中物理小实验的特点
1.1 趣味性高,实用性强
许多小实验及小制作学生动手时不感觉难,是利用日常生活和学习中的一些用具,如气球、乒乓球、注射器、弹簧等等;还有一些小实验的制作,有一定的实用价值,如“自制密度计”、“自制验电器”等.
1.2 实验内容紧密配合教材正文,理论联系实际
小实验有些是根据教材正文选编的,有些是另外推荐的,但都与教材主题配合贴切,源于教材,服务于教材.如“筷子提米”、“找粗细不均匀细长木棒的重心”等小实验.
1.3 内容叙述短小精炼,操作、制作简单易行
大部分小实验原理简单,学生容易理解,要求的器材在日常生活中随手可得,组合装置工序简单,易操作、易观察.如:“巧做马德堡半球实验”、“覆杯实验”、“沸水煮鱼”等实验.
2 小实验在教学中的作用
2.1 小实验能将学生的物理知识转化为实践能力
学生在制作小实验器材的过程,就是一个利用物理知识解决实际问题的过程,在这个过程中能将学习到的知识转化为实践的技能.比如,学生学习了弹簧性质后自制测力计时,为了能提高自制测力计的精度,需要认真地测量面板的长度,画好刻度线,这个过程的本身就是将长度测量知识转化为实践能力的过程.再如,利用浮力知识自制一个密度计.学生在自制的过程中需要测量密度,需要将做成密度计的木棒削得均匀,还需要画好刻度线等,这些自制的过程,并不是简单的或者是重复的手工劳动,而是动脑、动手的,将知识转化为技能的过程.
学生从课堂学到了物理知识以后,可以利用小实验去解决实际问题,转化为能力,他们就有一种满足感、自豪感,从而能产生极大的求知欲.因此,利用小实验能有效地促进学生将知识转化为能力,同时也能让学生懂得知识的重要性.
2.2 培养学生学习物理的兴趣
小实验中的器材多数是学生自制的,虽然没有实验室里的仪器那样精密,但学生对用自己做的器材进行实验,更有亲近感,更加的感兴趣;同时,小实验的内容多数是操作简单,现象又很明显的实验,符合初中学生的好奇心,能有效地培养他们的学习兴趣.比如,在学习大气压后可以设计水被自动吸水的实验:将一支蜡烛先点燃,然后将蜡烛滴在盘子的中央,再把蜡烛固定在蜡烛油上,这样就把蜡烛固定在盘子中了.蜡烛固定好后,再向盘子里注入些水,水深约一厘米就可.然后将玻璃杯罩在蜡烛的火焰上方,一会儿蜡烛熄灭,再过一会而会看到盘中的水深明显小于杯子中的水深了,说明水被杯子“吸进”去了.再如,在音色的教学中,让学生听一听录音机播放的二胡,笛子,口哨的音乐后与同学们玩“猜一猜”游戏,请一位同学闭上眼睛,听一听发声的是谁,几位同学过后,便有一位同学调皮说着方言,另一位同学则怪腔怪凋学着女生说话,他们的表演引来同学的阵阵笑声,课堂气氛非常活泼,在富有情感的氛围中,学生从生活走进物理理解了物理概念.
2.3 辅助教师突破教学难点
物理中有许多难懂又抽象的问题,这些问题学生要想知道答案存在很大困难,为了帮助学生理解并掌握这些抽象的知识,教师在物理教学中就要采用合理的方法.利用小实验辅助教学的方法是最常见且有效的一种.
例如,当讲到关于声波的内容时,教材是通过与水波的类比进行讲解,这个直观的类比效果不是很好,学生较难理解.这个时候物理教师就要利用小实验辅助教学.准备装有水的一个玻璃水槽及录音机上面的一个小型电动机,在电动机的转轴上装上一个带有弯度的金属杆.再将电动机固定到水槽的边缘,最后把准备好的设备往投影机上放,同时接通电源带动转动.这时可以看到金属杆拍打水面,水波产生.这个小实验把抽象的教学内容变得更具体,使学生理解了水波的概念及相关知识,也突破了教学难点.
2.4 丰富了学生的课外生活
课外活动是课堂教学的延伸与辅助,能不能让学生有一个丰富、多彩的课外活动,直接关系到学生学习兴趣以及能力的提高.在课外活动中,学生利用生活用品中的坛坛罐罐自制实验器材,本身就是丰富多彩的.而利用这些自制器材做一些实验,有效地促进了他们能力的发展.比如,如何不用外力将塑料的饮料瓶变瘪:先在塑料饮料瓶里灌满温开水,过一会儿将饮料瓶里的温开水立即倒出,并将饮料瓶的盖子迅速地拧上,一会儿就会看见塑料瓶变瘪了.
2.5 开拓学生的思维
在物理教学实践中,教师不能只将实验看做传授知识的工具,还应该把实验看做创造行为,通过演示实验激发学生创新与创造,并且开拓学生的思维.例如,吞蛋实验是通过具体现象帮助学生更好地理解什么是大气压.为了开拓学生的思维,可在吞蛋实验完成后让学生研究不破坏瓶子将鸡蛋完好取出的方法.一般有两种方法:第一种是把输液管放入瓶子里,再把鸡蛋移动到瓶口并且压住输液管,让旁边的同学往瓶里打气,压缩气体后鸡蛋就可轻松取出;第二种是截取50毫升塑料瓶的一半,瓶盖上钻孔后插进输液管,再把广口瓶倒着放在半截瓶中,旁边同学此时要用抽气机进行抽气,鸡蛋将被吸出.学生在物理知识的学习中,通过对知识的思考及小实验的实践,开拓了思维.
2.6 巩固知识、降低学习难度
小实验的原理应用都是相关的物理知识.因此,小实验的实施过程就是对知识的再学过程,并由此达到升华知识,提高能力的目的.比如:学生通过“巧做马德堡半球实验”,知道大气压强的存在,进而可以使学生分析、理解“塑料挂钩压在墙上”、“墨水吸进钢笔”、“人的呼吸”等.这样用小实验说明大道理,使问题得到深化与升华.如小实验“木棍撬石头”,学生们可亲身体会到杠杆的省力作用,并对杠杆的五要素在教师指导下有初步认识.这样就降低了学生的学习难度.通过对实验的制作、研究,帮助学生逐步掌握一定的学习方法,教与学的效果都会大幅度提高. 3 小实验在教学中的落实
3.1 利用小实验创设教学情景
良好的开端等于是成功的一半,因此,有经验的老师多数重视教学情景的创设.而且,新课改十分重视探究教学的开展,开展探究教学的关键就是要引导学生发现问题,创设教学情景诱导学生去发现问题,然后再进行科学探究是物理教学的常用措施.因此,在实际的教学中,很多老师能有效地利用小实验来创设教学情景,迅速将学生的思绪从散漫的课外集中到课堂上来.比如,在学习大气压知识的时候,先做一个玻璃瓶活吞鸡蛋的小实验,能迅速地将学生的注意力集中到对大气压的探究上来.
3.2 自制教具进行实验教学
随着经济的发展,各学校里的实验室的器材越来越丰富,但新课程教学有生成性,随时会出现各种新的问题,实验室里的器材虽然是精密的,但品种满足不了日常教学中随时可能出现的新问题,因此,师生自制教具开展小实验,有利于及时地解决新课程的生成性问题.而且,学生对利用自己自制的教具去探索物理问题,兴趣会更加的浓郁,从而有利于创新意识的培养.比如,学习了透镜知识后,学生很想有一架望远镜,此时可以利用课外活动时间,组织学生自制一架望远镜,利用自制的望远镜观看远处物体的兴趣远远比用商店里的望远镜观看物体时的兴趣浓厚.
3.3 小实验要适时地穿插在教学之中
初中学生受知识基础与生活阅历的限制,对很多物理知识、原理理解不透彻,如果老师仍然利用传统的教学模式,对学生进行强行的灌输,不仅课堂比较枯燥、沉闷、而且会造成学生的学习负担过重,甚至使学生产生厌学情绪,如果在教学中能利用简单的生活用品做一些小实验,不仅能激发学生的学习兴趣,提高他们参与教学过程的积极性,还能有助于他们对物理知识、原理的理解.比如,在学习惯性知识后,如何利用惯性知识不用其它任何实验器材来区分一个煮熟的鸡蛋与一个生鸡蛋呢?有的学生猜想到用旋转加以区分,但很多学生也不怎么相信,此时,老师可以将课前准备好的鸡蛋进行实验,并现场将两只鸡蛋打给学生看,教学的效果会十分的明显.学生不仅掌握了惯性的知识,而且极大地调动了他们的学习积极性.
3.4 利用小实验进行探究式教学
新课改重视学习过程的体验与学生能力的发展,因此大力提倡进行探究式教学.学生在探究实验中能体会到像科学家那样研究科学的过程,有利于他们掌握学习方法,形成严谨的科学作风.利用小实验开展探究教学也是新课程教学的一个重要特点,它用时少,但对学生的思维能力以及动手能力的提高却帮助很大.比如,在学习了摩擦以及大气压知识后,可以向学生布置一个圆珠笔为什么写不出油的探究题.
3.5 将课本上一些实验习题,改为课堂小实验
例如制作橡皮筋测力计的小实验,可以配合“力的测量”进行课堂小实验教学.再如用纸盒能将水烧开的小实验、不透明物体的后面有影子、反复弯折铁丝,弯折处会发烫等实验习题,都可以配合新课教学作为学生课堂小实验的内容.学习“功率”时,可将教材安排的估算“引体向上”的习题改为课堂小实验.让学生自己设计实验,亲自动手测量、计算“引体向上”时的功率是多少,加深对功率这一概念的理解,对功率的单位也有了一些具体观念,较好地解决了“功率”这一教学上的难点.
总之,小实验是课堂教学的延伸和补充,是搞好物理实验教学的不可忽视的重要组成部分.重视小实验的教学,既有利于巩固知识,提高能力、激发学生的兴趣,又有利于培养学生的动手动脑习惯和实验技能,有利于进一步挖掘学生中的创造潜力、培养学生的分析问题和解决问题的能力、有利于培养学生的科学创新能力,对全面提高初中物理教学质量具有重要意义.