开展课外小实验,培养物理创新能力

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  实验是初中物理的灵魂,可以帮助学生检验物理的相关理论知识。物理的许多知识都是通过实验总结出来的,但是在物理实验教学中,有些实验的效果不是很明显,并且操作起来不方便,这就影响了实验教学。下面,笔者主要从就地取材,提供模型;自制器材,生动演示;改进流程,明晰本质这三个方面入手,探讨了开展课外小实验的方法,以期培养学生的物理创新能力。
  一、就地取材,提供模型
  初中物理实验教学所占的比重较大,但是学校无法保障每个物理实验都有完备的教材器具。不仅如此,有些实验器材比较笨重,不利于学生观察实验,还有些实验器材使用起来不安全,存在安全隐患。因此,物理教师应引导学生从身边的事物着手,就地取材,选择合适的实验器材。
  如在教学人教版初中物理八年级下册第八章“摩擦力”时,笔者就把身边的物品当做模型进行实验。在本节课中,静摩擦力(F)是一个教学重点,也是一个教学难点,由于概念比较抽象,学生理解起来存在一定难度,所以笔者决定设计一个小实验,帮助学生更好地理解知识。
  如学生经常会用到鞋刷,所以在教学前,笔者自备了两把鞋刷,并在课堂上做实验。笔者先将两把鞋刷的刷毛相对叠放在一起,几分钟之后,笔者水平推上面的那把鞋刷,学生可以看见,上下两把鞋刷的刷毛往相反的方向运动。由此,学生可以得出这是因为上下两把鞋刷受静摩擦力(F)的影响。此外,笔者还会在课堂上描述实验的细节,然后让学生在课后自己动手,观察发生的现象。通过鞋刷的演示,学生了解了静摩擦力(F)的概念,更清楚地理解了物理知识,大大提高了物理实验教学的效率。
  二、自制器材,生动演示
  除了就地取材之外,笔者还引导学生自己动手制作所需要的实验器材。这样,不仅可以有效提高学生考虑问题的全面性,还能让他们更加积极地参与实验活动。当学生拿出自己制作的器材做實验,并且取得实验结果时,学生会更有成就感。因此,教师要积极鼓励学生主动制作实验器材,提高学生的动手能力。
  如在教学人教版初中物理八年级下册第九章“压强”时,笔者让学生自己动手实验。在探究“压力F的作用效果与哪些因素有关”的实验时,学生选取了水、沙和矿泉水瓶做实验。他们先把沙子分成三堆,每堆的高度、形状都相近,然后在矿泉水瓶中装半瓶水,正放在第一堆沙子上,然后倒着放在第二堆沙子上。通过对比,学生可以发现压力F的作用效果与受力面积S的关系,轻松掌握了压强P与压力F、受力面积S之间的关系为P=FS。接着,学生会将矿泉水瓶装满水,然后正放在第三堆沙子上,并与第一堆沙子进行对比,用以探究压力F的作用效果与力的大小的关系。这样,学生运用自己制作的器材,不仅创新了实验的制作方法,还降低了实验的操作难度,提高了学生的物理实验创新能力。
  三、改进流程,明晰本质
  在初中物理实验中,有些实验步骤不完善,流程不是特别清晰,教师可以改进实验流程,充分展示实验结果的本质特征,加强实验的效果和感染力,助力学生得出准确的实验结论。由此看来,教师不断改进实验流程,引导学生完善实验步骤,能使学生在不断改进中科学、准确地认识物理实验知识。
  如在教学人教版初中物理八年级上册第六章“质量与密度”时,笔者通过改变原有实验的流程,使得学生更好地了解实验的本质。课本上有这样一个实验:在室温下吹鼓两个气球,然后把它们分别放在冰箱的冷冻室和炉火边,观察实验现象。对学生来说,这个实验具有一定的局限性,因为学校和教师无法将实验所需的冰箱和炉火搬到教室里,所以学生无法亲自做这个实验。这时,教师可以改进实验流程,在一个空的塑料瓶口套上一个气球,然后把这个气球放入热水中,再把这个气球放到冷水中。学生可以明显看到,这个气球先膨胀再缩小。这样一来,学生就可以清楚地知道实验的物理原理,即一个物体在质量m一定的情况下,密度ρ与温度T之间存在一定的关系。
  在初中物理教学中,实验占据重要地位,它可以帮助学生更好地掌握物理知识,找到物理规律,也可以迅速发展学生的思维。因此,在实验器材有限的情况下,教师可以创新思想,利用生活中的一些器材,帮助学生理解物理知识,完成实验教学。
  (作者单位:山东省邹城市张庄镇大律中学)
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