初中物理演示实验小议

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  演示实验是物理教学不可缺少的手段,通过演示实验可让学生观察和分析物理现象,获得生动的感性认识,从而更好地理解和掌握物理概念和规律,还可以培养学生的观察能力、分析与综合能力和逻辑思维能力.演示实验可以使教学过程生动活泼,学生注意力集中,就会对物理现象获得深刻的印象.好的演示实验可以使学生长期不忘,引起学生浓厚的学习兴趣,教师的演示对学生实验能力的培养起着示范作用.所以,做好每一个演示实验对初中物理教学具有深远的意义.
  演示实验在课堂教学过程的不同阶段所起的作用是不同的.在引入新课、巩固新课、阐述概念或导出定律时,可以安排不同类型的演示实验.要使演示实验在课堂教学中很好地发挥作用,最重要的是确保演示成功.成功的演示是由多方面因素决定的.首要的条件是掌握原理,它是设计和改进实验的依据,只有掌握原理,才能准确地抓住关键,成功地进行演示.还要认真作好演示前的一切准备工作.充分的准备和多次的预演是确保成功的基础.在准备过程中,注意控制演示时间,如果时间过长,学生注意力容易分散,课堂教学内容少,效率低,45分钟的教学质量得不到保证.
  例如,九年级物理课本中,玻璃从绝缘体变为导体的演示实验.如果用课本中的装置进行实验,一般很难获得成功.依据原理分析,就能找到改进演示实验的关键.图中用小灯泡的发光来显示导电,由于小灯泡的发光需要上百毫安的电流,根据欧姆定律可知,电流的大小取决于电压、电阻的大小.而图中没有标明用什么电源,假如用一般的学生电源,电压几十伏,则电路的电阻应小于几百欧姆,用一般的酒精灯加热玻璃.不但时间长,而且很难获得成功.所以,必须提高电压,降低显示电流.所以我教学中采用220V的交流电源,把大电流的小灯泡改为微电流的氖泡,这样加热玻璃时间缩短为几秒,氖泡就能发光,说明加热的玻璃变为导体.如果没有合适的氖泡,还可以改用发光二极管来显示导电,但一般要串联一只100kΩ左右的电阻起限流作用.以上的做法都能获得满意的演示效果.当然有些演示实验的成败与环境条件有关.如静电实验与天气条件有关系,有些电学实验与电源电压的稳定性有关.因此,实验前要充分估计到环境条件,采取必要的措施确保演示成功.
  演示实验除了要确保演示成功外,还要使演示的现象清楚.为使演示现象清楚,仪器的尺度要足够大.为了把现象不太明显的部分显示出来,可以采用背景衬托和染色或者加以放大等措施.例如,在演示液体的热膨胀时,可选用球形玻璃容器倒入有色(背景衬托和染色)的液体,插入内径很小的玻璃管(加以放大)加盖密封,用手加热或热水加热、冰水降温,就能很明显观察到玻璃管内液柱上升或下降,从而说明液体的热胀冷缩.
  又例如,在做“比热”演示实验时,我把两支温度计并排放在投影器上,用投影器把温度计液柱放大投影到屏幕上.同时把一组等距、且与温度计垂直的平行线投影到屏幕上作为背景,以增强温度计液柱升高的对比性.
  演示实验在课堂教学中时间不能太长,装配不能太复杂.所以实验装置要求简易方便.在进行演示实验时,要配合适当的讲解,使学生对演示的现象进行观察和分析,认识现象的本质属性和现象之间的因果关系,从而得出结论.
  有时演示实验未能很好地发挥作用,往往不是实验本身失败,而是未能同时配合恰当的指导.因此,演示过程要有讲解指导.在讲解指导过程中,注意突出物理思想和物理学方法论,使学生明确如何控制物理条件才能出现所需的实验现象.知道在什么条件下测什么物理量,并选择什么仪器来测量.有意识地突出实验中的方法论因素.强调实验的性质和目的对于实验的指导作用,突出实验中为什么要控制实验对象的条件和怎样控制.明确测量和记录实验结果的基本方法,使学生能深刻认识实验.逐步认识物理实验方法的一般特征,具备独立设计和进行简单实验的能力.
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