刊名: 教师教育研究
主办: 北京师范大学;华东师范大学;高等学校教资培训交流北京中心
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1672-5905
CN: 11-5147/G4
邮发代号:2-418
历史沿革:
曾用刊名:高等师范教育研究
期刊荣誉:社科双效期刊;国家新闻出版总署收录;中国期刊网核心源刊;CSSCI 中文社会科学引文索引来源期刊;北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊;
创刊时间:1989
浅谈初中物理实验教学中的低成本实验
【作者】 李树满
【机构】 宽城满族自治县第二满族中学
【摘要】【关键词】
【正文】初中物理实验往往跟我们的生活联系十分密切, 所需的器材比较简单易找。因此, 做为一名中学物理教师应该具备自制教具开展低成本实验的能力。学会利用我们日常生活中的现有的物品, 及学生身边的物品来做实验。例如:1.用水和玻璃做光的色散实验2.在玻璃上滴上一滴水做凸透镜等等, 这些器材学生都非常的熟悉, 随手都可以得到, 更有利于使学生明白物理就在身边, 物理与生活联系非常紧密。另外, 还可以开展各种课外科技活动小组, 让学生自己找身边的材料动手做一做, 感受物理知识的精妙, 提高学习的兴趣。
低成本实验取材简单, 常常使用日常用品甚至废弃物品取代实验室专用器材, 因而花费很少, 因此要善于发现身边的“低成本实验”。例如: 用纸杯做个简易的电话, 还可以做个小孔相机、用钉子和木板做的压力小桌等等。但是, 更值得欣赏和提倡的不是实验器材的简单替代, 而应该是实验装置的简化。因为“实验的教育价值与实验装置的复杂程度成反比”。而实验装置的简化, 特别要对一个原本已不太复杂的实验装置做进一步的简化, 实际上不是一件简单的工作。例如, 我们知道, 直流电动机中有一个被称为其构造特征的重要部件——换向器, 它的作用就是在转子线圈转动时相应周期性地改变输入电流的方向, 使线圈得以持续地转动。如果想把这个本不十分复杂的换向器也省掉, 即要设计一个简化的、不用换向器的电动机: 用漆包线绕一个三匝左右的方型线圈, 两抽头位于其中两对边的正中间且在同一条直线上, 把线圈置于两个固定在泡沫板上的M型导电金属架上, 当线圈平衡时, 以漆包线抽头和导电支架接触点为半圆顶点, 左右刮去一半的漆, 另一个抽头的漆全都刮掉; 将线圈放在金属架上, 在线圈下放一个喇叭(纸盆朝下), 再给两金属架分别通上正负电源, 线圈将会转动起来, 这就是一个简易的电动机模型了。
应用低成本实验可以不断改进演示实验, 增强演示实验的趣味性、直观性, 启发学生思维, 加深对物理概念的理解。例如: 在“压强”的教学中, 为使学生弄清压力、受力面积和压强这三者的关系, 向学生举了杂技表演--人压钉板一例。提问学生“人体为什么没有被钉戳破皮肤?”许多学生认为是练出来的“硬功夫”。可以用如下的演示实验来寻找答案, 出示两块木板, 一块木板上装有三到四颗钉子, 另一板上装上密密麻麻的许多同样的钉子, 把盛满红水的同规格的两个薄塑料封口袋, 分别轻轻放在两板的钉子上, 让学生观察实验现象, 结果放在三到四颗钉子上的薄塑料封口袋被戳破, 红水流出, 另一袋没被戳破, 为什么会出现这样的现象呢? 要求学生从课本中找出答案, 得出实验结论: 在压力一定的情况下, 增加受力面积可以减小压强, 所以杂技演员可以躺在密密的钉子板上, 安然无恙。也可以做一个“吹气断铁丝” 的教具: 取一20厘米左右的扁铁, 把扁铁一端的一半磨出一刀刃另一半磨平, 再把做好的扁铁立在一木板上;在一个底座上立起两根支架, 在支架上面固定一条细铜丝(0.6mm左右的); 拿一个塑料袋, 开口处放一塑料管再扎紧( 只要往塑料管吹气塑料袋会膨胀就可以); 实验时, 把塑料袋放在底座上, 上面再放上固定扁铁的木板; 上课时可以先叫个壮实的男同学上来吹气, 吹气时把扁铁磨平的地方对准铜丝, 可以看到男同学吹的面红耳赤也没把铜丝“吹”断只是把铜丝“吹”长了; 再换一个瘦小的女同学来吹, 换用扁铁有刀刃的地方对准铜丝, 女同学很轻松就把铜丝“吹”断了。这样既可以活跃课堂气氛调动学生的兴趣, 又能使学生弄清压力、受力面积和压强这三者之间的关系。
应用低成本实验还可以创造性地设计小实验, 让学生真正理解物理概念, 突破教学难点。例如: 巧用乒乓球化解浮力教学中的难点实验: 浮力方向总是竖直向上的。浮力的方向在初中物理教材中, 没有专门的实验直观显示, 学生虽能理解浮力的方向是向上的, 但理解“总是竖直向上的”就有一定的困难。为了突破这一难点, 可以设计如下一个实验, 让学生眼见为实: 将软线的一端用透明胶固定在乒乓球上, 线的另一端固定在一个去了底的可乐瓶口( 口用瓶塞塞好), 往可乐瓶中灌水, 乒乓球浮在水中, 此时系着乒乓球的线是竖直的, 说明乒乓球受到水的浮力是竖直向上的。将可乐瓶倾斜, 系乒乓球的线仍然是竖直的, 说明乒乓球受到的浮力仍是竖直向上的。向不同方向倾斜可乐瓶, 会看到线总是竖直, 所以浮力方向“总是竖直向上”的。课后还可以布置学生回家找器材自制, 并进行比赛看谁材料选取得巧, 实验演示效果好。
在应用低成本实验利用日常器具进行小制作时, 要手脑并用, 重在创新。例如, 做阿基米德原理实验, 缺少溢水杯, 可以组织学生用一次性杯子, 在杯底插入一根吸管, 吸管口低于杯口便可制成一个简易的溢水杯。
总之, 初中物理教材的演示实验、学生实验及课外小实验已形成一个完整的体系, 做好这些实验, 使学生在知识、智能、技能等方面的综合素质得到较好地发展, 从而才能真正实现由应试教育向素质教育转轨的效能。而低成本实验在初中的开展不仅适应了新教材的课改理念, 也弥补了一些学校仪器的不足, 更将使学生学以致用, 将所学的知识与实践相结合, 应用到实践中, 既巩固了知识, 又使所学的知识得到升华。让学生尽情体会“从生活走向物理”的乐趣。
低成本实验取材简单, 常常使用日常用品甚至废弃物品取代实验室专用器材, 因而花费很少, 因此要善于发现身边的“低成本实验”。例如: 用纸杯做个简易的电话, 还可以做个小孔相机、用钉子和木板做的压力小桌等等。但是, 更值得欣赏和提倡的不是实验器材的简单替代, 而应该是实验装置的简化。因为“实验的教育价值与实验装置的复杂程度成反比”。而实验装置的简化, 特别要对一个原本已不太复杂的实验装置做进一步的简化, 实际上不是一件简单的工作。例如, 我们知道, 直流电动机中有一个被称为其构造特征的重要部件——换向器, 它的作用就是在转子线圈转动时相应周期性地改变输入电流的方向, 使线圈得以持续地转动。如果想把这个本不十分复杂的换向器也省掉, 即要设计一个简化的、不用换向器的电动机: 用漆包线绕一个三匝左右的方型线圈, 两抽头位于其中两对边的正中间且在同一条直线上, 把线圈置于两个固定在泡沫板上的M型导电金属架上, 当线圈平衡时, 以漆包线抽头和导电支架接触点为半圆顶点, 左右刮去一半的漆, 另一个抽头的漆全都刮掉; 将线圈放在金属架上, 在线圈下放一个喇叭(纸盆朝下), 再给两金属架分别通上正负电源, 线圈将会转动起来, 这就是一个简易的电动机模型了。
应用低成本实验可以不断改进演示实验, 增强演示实验的趣味性、直观性, 启发学生思维, 加深对物理概念的理解。例如: 在“压强”的教学中, 为使学生弄清压力、受力面积和压强这三者的关系, 向学生举了杂技表演--人压钉板一例。提问学生“人体为什么没有被钉戳破皮肤?”许多学生认为是练出来的“硬功夫”。可以用如下的演示实验来寻找答案, 出示两块木板, 一块木板上装有三到四颗钉子, 另一板上装上密密麻麻的许多同样的钉子, 把盛满红水的同规格的两个薄塑料封口袋, 分别轻轻放在两板的钉子上, 让学生观察实验现象, 结果放在三到四颗钉子上的薄塑料封口袋被戳破, 红水流出, 另一袋没被戳破, 为什么会出现这样的现象呢? 要求学生从课本中找出答案, 得出实验结论: 在压力一定的情况下, 增加受力面积可以减小压强, 所以杂技演员可以躺在密密的钉子板上, 安然无恙。也可以做一个“吹气断铁丝” 的教具: 取一20厘米左右的扁铁, 把扁铁一端的一半磨出一刀刃另一半磨平, 再把做好的扁铁立在一木板上;在一个底座上立起两根支架, 在支架上面固定一条细铜丝(0.6mm左右的); 拿一个塑料袋, 开口处放一塑料管再扎紧( 只要往塑料管吹气塑料袋会膨胀就可以); 实验时, 把塑料袋放在底座上, 上面再放上固定扁铁的木板; 上课时可以先叫个壮实的男同学上来吹气, 吹气时把扁铁磨平的地方对准铜丝, 可以看到男同学吹的面红耳赤也没把铜丝“吹”断只是把铜丝“吹”长了; 再换一个瘦小的女同学来吹, 换用扁铁有刀刃的地方对准铜丝, 女同学很轻松就把铜丝“吹”断了。这样既可以活跃课堂气氛调动学生的兴趣, 又能使学生弄清压力、受力面积和压强这三者之间的关系。
应用低成本实验还可以创造性地设计小实验, 让学生真正理解物理概念, 突破教学难点。例如: 巧用乒乓球化解浮力教学中的难点实验: 浮力方向总是竖直向上的。浮力的方向在初中物理教材中, 没有专门的实验直观显示, 学生虽能理解浮力的方向是向上的, 但理解“总是竖直向上的”就有一定的困难。为了突破这一难点, 可以设计如下一个实验, 让学生眼见为实: 将软线的一端用透明胶固定在乒乓球上, 线的另一端固定在一个去了底的可乐瓶口( 口用瓶塞塞好), 往可乐瓶中灌水, 乒乓球浮在水中, 此时系着乒乓球的线是竖直的, 说明乒乓球受到水的浮力是竖直向上的。将可乐瓶倾斜, 系乒乓球的线仍然是竖直的, 说明乒乓球受到的浮力仍是竖直向上的。向不同方向倾斜可乐瓶, 会看到线总是竖直, 所以浮力方向“总是竖直向上”的。课后还可以布置学生回家找器材自制, 并进行比赛看谁材料选取得巧, 实验演示效果好。
在应用低成本实验利用日常器具进行小制作时, 要手脑并用, 重在创新。例如, 做阿基米德原理实验, 缺少溢水杯, 可以组织学生用一次性杯子, 在杯底插入一根吸管, 吸管口低于杯口便可制成一个简易的溢水杯。
总之, 初中物理教材的演示实验、学生实验及课外小实验已形成一个完整的体系, 做好这些实验, 使学生在知识、智能、技能等方面的综合素质得到较好地发展, 从而才能真正实现由应试教育向素质教育转轨的效能。而低成本实验在初中的开展不仅适应了新教材的课改理念, 也弥补了一些学校仪器的不足, 更将使学生学以致用, 将所学的知识与实践相结合, 应用到实践中, 既巩固了知识, 又使所学的知识得到升华。让学生尽情体会“从生活走向物理”的乐趣。