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作者:
梁晶晶(广东省江门市棠下初级中学)
原文刊载于《英语教师》年第14期第-页。
摘要:
物理是一门以实验为基础的自然学科,现阶段初中物理教材中有很多实验现象不够直观,从实验操作步骤到具体注意事项都过于繁琐,学生很难掌握,容易对物理学习失去兴趣。结合初中物理教学这一实际,本文以“阿基米德原理”演示实验改进为例,通过自制、改良实验仪器,让学生能看到清晰的实验现象,激发其学习热情,从而打造高效物理课堂。
关键词:
自制教具;实验改进;初中物理课堂
探析自制实验教具对促进初中物理课堂教学的作用
——以“阿基米德原理”演示实验改进为例
一、自制实验教具,促进课堂教学
在物理实验中,通过对实验现象的观察,对实验数据的分析、归纳,让学生对物理规律的感性认识提升为理性认识。然而,教师在教学过程中,常遇到实验仪器陈旧、短缺,无法满足教学的问题。为满足课堂实验需要,突出教学重难点,帮助学生掌握知识,就需要对实验仪器进行改良,以使实验现象更加明显,数据更易获取、分析和归纳,从而提高学生学习物理的兴趣,达到提高教学效率的目的。
(一)激发学习兴趣,增强探究意识激发学生学习物理的兴趣,可以从自制实验教具开始。自制教具的材料,可以从生活中的废旧物品选取,将废旧物品制成自制教具,既“接地气”又环保,把生活与物理教学相结合,体现“物理与生活息息相关”,会给学生留出很多创造空间并帮助学生培养学习物理的兴趣,增强探究意识,燃起学习的热情。例如:在学习“浮力”时,可演示小魔术——听话的乒乓球,主要演示步骤如下:将一个大饮料瓶去掉底部,往瓶子里面倒水,把乒乓球放进瓶子,则沉在底部,当用盖子堵住瓶口,学生可以清晰地看到乒乓球在水中“跳”了起来,这就是浮力。通过前后两次的实验对比,学生就能明白浮力产生的原因:液体对物体上、下表面的压力差。动手体验的过程,不仅能激发学生学习物理的兴趣,更能增强学生的探究意识。
(二)增强教学直观,提高理解能力现阶段初中物理教材中的很多实验,从实验操作步骤到具体注意事项都过于繁琐,实验现象不够直观,学生很难掌握。自制教具,改良实验的装置,让学生看到清晰的实验现象,进而引导学生对实验现象进行分析,得出物理规律。通过帮助学生将抽象理论与内容转化成具象直观的知识,可以突破课堂教学难点,提高学生的理解能力。在“探究影响滑动摩擦力大小的因素”实验中,教材的实验装置如图1所示,在此实验中,学生用弹簧测力计匀速拉动木块非常困难;运动中的弹簧测力计的示数,误差很大。改进实验装置如图2,用力拉动长木板,不需要做匀速直线运动,降低了实验操作的难度;弹簧测力计相对地面是静止的,便于读数,减小了实验误差。通过改进实验装置,不仅能使学生更容易得出影响滑动摩擦力的因素,更能锻炼学生设计实验方案的能力。(三)培养创新精神,提高动手能力教师自制教具,让学生看到更清晰的实验的过程、现象;同时,学生在教师的引导下,以小组合作的形式,根据所学的物理知识,完成科学小制作,提高了动手能力,体现学以致用———“从生活走向物理,从物理走向社会”的理念。在学习“凸透镜成像的特点”后,学生通过小组合作的形式自制照相机模型,学生利用圆筒、凸透镜、透明胶布、半透明膜等制作模型,充分发挥了动手能力,了解了凸透镜成像的特点。二、自制实验教具,打造高效物理课堂
“阿基米德原理”实验选自人民教育出版社物理八年级下册:第十章“浮力”———第二节“阿基米德原理”。该实验的目的是:探究浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。它既是量化浮力大小的核心;又是学习下节“物体的浮沉条件的应用”的基础,更是解决浮力有关应用问题的依据。
(一)分享阅读原实验的不足实验的步骤有四步,学生需要测量四次读数,两两相减才能得出结果,即比较:F1—F2和F3—F4两者的得数是否相同。实验的步骤多,记录的数据也多,导致计算出来的结果误差较大,不易直接看出物体所受浮力和物体排开液体所受的重力关系。(二)实验改进实验仪器及用品:大可乐瓶、橡胶塞、橡胶软管、细玻璃管(弯曲)、小桶、弹簧测力计(改装)、铁架台、定滑轮、升降台。1.对溢水杯进行改进
把大可乐瓶截开,用带有瓶口的一半,找一个合适的软橡胶塞,在中间开一个小孔,孔的大小刚好能穿过细的玻璃管。然后放到铁圈上,将水倒进该装置,直到有水从管子流下来,用小烧杯接水,到水不滴为止。
2.对刻度进行创新
将弹簧测力计右半部分的刻度重新标读数,但和左边的分度值保持相同,测量浮力时零刻度在下面,测量排开液体所受重力时零刻度在上面。让小桶的重力和物体的重力示数指向零刻度线,实验时就可以直接读出浮力的大小和排开液体所受的重力。此操作简单,方便读数,便于比较,一目了然。
3.角色分析者
在原实验装置中,手的颤抖会使弹簧测力计的示数不稳定,不方便读数,而且物体浸入液体时会晃动,使排开液体的体积发生细微的变化,产生误差。改进后用定滑轮和升降台可以使物体缓慢浸入液体,大大地减少了实验误差,并且可延长停留时间,方便学生观察现象和记录数据。
(三)实验效果改进后的装置精确度很高,而且大大地减少了实验误差,该装置的实验器材简单,将生活用品与实验室器材结合,形象直观,学生容易理解。通过直观的物理现象和数据,学生就可以知道浮力的大小等于物体排开液体所受的重力,课堂学习的气氛很浓厚,效果极佳。结语
总之,实验探究是物理核心素养的重要组成部分,新时代的物理教师要结合教学需求,进行必要的教具制作,让学生参与到知识的探究过程中去,体验学习的乐趣,从而促进物理课堂的教学。
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