初中物理自制器材实验的开发与应用

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  摘要:新课改重视科学探究实验的开展,在组织学生进行科学探究的时候,教师遇到较为棘手的问题就是实验的器材不足.如果抱着消极等待的态度,永远无法解决,毕竟学生的发展是等不起的,而解决这一问题的最快捷的办法就是自制实验器材.
  关键词:物理;自制;器材
  一、自制物理实验器材的运用
  1.改进实验方面的运用.苏科版上有一个探究物体动能大小的实验:将小车放在斜面上,滑下来撞击木块,通过木块被撞击的距离确定小车动能的大小.实验在探究动能与质量大小的时候,利用放在斜面上相同的高度来保持速度相同,增加小车的质量来研究动能与质量的关系.但增加小车的质量并不方便,学生在实验的时候,常常遇到小车翻车的现象.如何用自制的器材进行改进,较好的解决这一问题呢?在探究实验的时候,我们可以用铁球与玻璃球来代替小车,用泡沫来代替小木块.体积相同的玻璃球与铁球,质量是不一样的,因为它们的密度不同,然后将这两个球放在同样高度的斜面上.在撞击泡沫快的时候,发现铁球撞击的比较远,现象十分清晰.这样的改进有以下优点:第一,复习了密度的知识;第二,很好的控制了变量,便于学生操作;第三,现象十分的明显.
  在研究物体重力势能的时候,不少教师利用“打桩”的方法进行实验:小木桩插在沙盆里,然后使木块下落砸向木桩,观察木桩插入沙子中的深度,确定势能的大小.但,学生在这个实验中,常常砸偏,而且准备实验用的器材过程较麻烦,沙盆也不怎么卫生.我们可以对这个实验进行以下改进:弄透明的塑料片,卷成一个圆筒,并透明的胶带粘好,将几根牙签插在泡沫板上,并放在铁架台的下方,用铁夹夹住塑料卷,并使塑料卷在牙签的正上方,然后,用铁球、玻璃球从塑料卷的上口落下,正好落在牙签上,这样就能清楚的看见牙签插入泡沫板里的深度,从而判断出物体动能的大小.塑料卷可以卷成不一样的高度,这样能比较物体的势能与高度的关系.
  这些小小的改进,但能增加显著的实验效果.日常生活中有很多随手可得的材料,利用这些简易的材料做实验,不仅能调动学生的学习兴趣,还能激发学生的探究热情.
  2.课外实验活动的运用
  课外活动是课堂教学的延伸,它与课堂教学相辅相成.在传统的应试教学中,教师主要是向学生灌输知识,目的是应付各种考试,因此,在应试教学中,教师是十分重视课外的,常常布置很多的作业,增加学生的学习负担.甚至不少教师认为,即使我不布置作业,其他科目的教师一样要布置作业的,还不如大家都布置些作业,让学生各科平衡平衡.这种题海战术严重的增加了学生的学习负担,很多学生讨厌学习,最后变成了学困生.新课改要求我们改变应试教学的模式,要改变学生的学习方式,减轻他们的学习负担,重视体验教学.因此,教师要设计好课外活动的内容,让学生在课外多做些探究性的实验题,而不是过多的书面作业.这样不仅能提高学生的探究能力,培养创新能力,还能激发学生的学习激情,促进他们积极的投身到物理学习中去.比如,学习了浮力知识后,我们可以请学生在课后做一个小船载重的实验:用一个纸杯,水,盐,铝箔纸,硬币等材料.提供给学生的铝箔纸要一样的大小,让学生思考:然后使铝箔纸做成的小船,载更多的硬币.很多学生考虑到在水中加盐,这样能提高液体的密度,从而增加对小船的浮力,提高载硬币的量;也有不少学生思考如何将铝箔纸折成的船最大,使它增加载硬币的量.这个实验比较贴近学生的生活,能调动学生的探究兴趣,但,真正的提高载硬币的量,需要周密的思考,它不仅提高了学生的动手能力,还有效的锻炼了学生的创新思维能力.再如,在学习大气压的时候,不少学生对茶壶盖上的小孔产生了兴趣,对它所起的作用产生了怀疑.教师可以布置一个课后实验,让学生进行探究:取一个饮料瓶,装满水,再在饮料瓶的下部用针戳一个小孔,然后用瓶盖逐渐将饮料瓶瓶盖上,要求学生记录实验的现象,并解释原因.学生会看到,起初的时候水能从瓶下部的小孔里流出来,随着盖子盖紧,流出的水越来越慢,最终不能流出了.开始的时候,水之所以能流出是因为瓶内外的气压是一样的,随着瓶盖的盖紧,水的流出,瓶内的气压减少,水流出的量开始减少,当瓶内气压减少到一定的程度,外界的气压就将水托住了,不流出水了.这个实验现象明显,趣味性很强,包含的原理也不是很复杂,学生通过这个实验后,对大气压有了更深刻的理解,当然能很好的解释茶壶盖上做一个小孔的原因.
  二、善于思考与开发
  在自制物理实验器材方面,教师要善于思考,善于开发运用.不能临近上课了,才去考虑;也不能用过了,就将这些器材丢弃了,不少自制的实验器材,以后可以继续使用,应该妥善的保管好.在归纳方面,要思考同一种器材,应该有哪些用途.比如,鸡蛋类的小实验有:
  1.测量方面的实验,先请学生估计它的质量,然后用天平测量.
  2.惯性方面的实验,可以利用水、玻璃杯、玻璃片、小木棍做一个鸡蛋落水杯的实验;也可以利用生、熟两个鸡蛋,做一个判断哪个生鸡蛋,哪个熟鸡蛋的实验(利用旋转的方式进行判断).
  3.做大气压有关方面的实验,在广口瓶里放些细沙与纸屑,点燃瓶子里的纸屑,等要燃尽时,将鸡蛋放在瓶口,会看到鸡蛋被“吞”进瓶里的现象.
  4.做浮力方面的实验,把一个鸡蛋放在纯净的水里,会看到鸡蛋是沉在水底的,如果向水里不断的加入食盐,会看到鸡蛋从水底浮出,最后漂浮在液面上.学生通过实验可以看到鸡蛋在液体里的三种状态,增加了对沉浮条件的感性认识.
  总之,利用简易的自制器材可做各种实验,它不仅材料好找,而且能有效的调动学生的实验兴趣,兴趣是最好的教师,有了学习的兴趣,自然会提高他们的探索科学的积极性合学习效率.同时,利用简易器材,能有效的解决学校实验器材缺乏的问题,在某种程度上讲,自制简易器材也是物理教师必备的教学技能之一,应该值得每个教师高度的重视.
  参考文献:
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