淺談實(shí)驗(yàn)在習(xí)題教學(xué)中的應(yīng)用

柳明

摘要：習(xí)題教學(xué)是教學(xué)中一個(gè)不可缺少的重要環(huán)節(jié)，特別是有些習(xí)題比較抽象，難度較大，純理論分析，相當(dāng)一部分學(xué)生往往弄不懂、想不通，不容易理解和掌握、難入角色，興趣也不高。本文主要研究了實(shí)驗(yàn)在習(xí)題教學(xué)中的應(yīng)用，僅供教學(xué)參考。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)；習(xí)題教學(xué)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2014）05-0098

習(xí)題教學(xué)是教學(xué)中一個(gè)不可缺少的重要環(huán)節(jié)，特別是有些習(xí)題比較抽象，難度較大，純理論分析，相當(dāng)一部分學(xué)生往往弄不懂、想不通，不容易理解和掌握、難入角色，興趣也不高。這主要是初中學(xué)生的思維仍然是以具體形象思維為主，還不大習(xí)慣使用物理公式做抽象的推理，如果在推理之前或之后，通過有關(guān)具體、生動(dòng)的物理實(shí)驗(yàn)，通過學(xué)生認(rèn)真觀察，積極思考，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維，并把從實(shí)驗(yàn)中獲得生動(dòng)的感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，可以使習(xí)題教學(xué)過程生動(dòng)活潑，并在學(xué)生腦海中留下深刻的印象。

例1. 如圖所示的電路中，閉合開關(guān)S，兩只燈泡都不亮，且電流表與電壓表的指針都不動(dòng)，現(xiàn)將兩燈泡L1和L2的位置對(duì)調(diào)，再次閉合開關(guān)時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩只燈泡仍不亮，電流表指針仍不動(dòng)，但電壓表的指針卻有了明顯的偏轉(zhuǎn)，該電路的故障可能是（ ）

A. 從a點(diǎn)經(jīng)電流表到開關(guān)這段電路中出現(xiàn)斷路

B. 燈泡L1的燈絲斷了

C. 燈泡L2的燈絲斷了

D. 電流表和兩個(gè)燈泡都?jí)牧?/p>

由題意可知答案選C。

引導(dǎo)學(xué)生分析：由題意知：閉合開關(guān)S，兩只燈泡都不亮，且電流表和電壓表的指針都不動(dòng)，說明電流表中沒有電流通過，燈泡L1兩端的電壓為零，電路故障是電路斷路，分析到這里，學(xué)生容易理解，當(dāng)兩燈泡位置對(duì)調(diào)，再次閉合開關(guān)時(shí)，兩燈泡仍不亮，電流表指針仍不動(dòng)，說明電路中仍沒有電流通過，（注：通過電壓表的電流非常小，可以忽略不計(jì)）電路故障是開路，而電壓表指針有了明顯的偏轉(zhuǎn)，說明電壓表與電源是連通的，即：電流由電源正級(jí)、開關(guān)、電流表、電壓表和燈泡L1形成電流通路。由于電壓表電阻很大，燈的電阻與電壓表電阻比可以忽略不計(jì)，因此可以看成電壓全部加在電壓表兩端，可見，電路開路是燈泡L2的燈絲斷了引起的。即當(dāng)串聯(lián)電路中只有一處開路時(shí)，電壓全部加在開路兩端。

但是，部分學(xué)生還是有些不理解，認(rèn)為既然電壓表指針會(huì)轉(zhuǎn)，說明有電流通過（部分學(xué)生對(duì)通過電壓表的電流很小就可以使電壓表指針偏轉(zhuǎn)理解不透），燈L1應(yīng)該會(huì)亮，這時(shí)最好的解決方法就是使學(xué)生看到此實(shí)驗(yàn)，當(dāng)學(xué)生看到電壓表與燈L2（燈L2燈絲斷了）并聯(lián)時(shí)，燈L1不亮，電流表無示數(shù)，而且電壓表的示數(shù)等于電源電壓時(shí)，把燈L2取下，放上好的燈，這時(shí)兩燈都亮，電流表、電壓表都有示數(shù)，此時(shí)，學(xué)生露出了理解的笑容。特別對(duì)于習(xí)題中難理解的問題，如電路中的短路、開路的現(xiàn)象，應(yīng)該多鼓勵(lì)由學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)校提供器材，讓學(xué)生進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，體會(huì)在電路中發(fā)生短路、開路會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象，這樣做不僅加強(qiáng)了理論聯(lián)系實(shí)際，可以起到變抽象為具體的作用，力避純理論推導(dǎo)，防止使學(xué)生感到形式單調(diào)、枯燥無味。符合初中學(xué)生對(duì)于直觀、形象的東西興趣濃厚，積極性高的特點(diǎn)。

例2. 一只裝有石塊的小船浮在水池中，若將石塊投入水中水面的高度如何變化？

先讓學(xué)生討論分析，有的學(xué)生認(rèn)為水面的高度不變，有的認(rèn)為水面高度上升，這部分學(xué)生認(rèn)為石塊投入水中多了石塊排開水的體積，有的認(rèn)為水面下降，意見不統(tǒng)一。

這是一道浮力的綜合提高題，物理過程比較隱含，比較抽象，要完成一個(gè)較復(fù)雜題目的求解往往需要建立多種關(guān)系，而這種聯(lián)系往往不是單一的。對(duì)于邏輯推理能力不強(qiáng)的同學(xué)來說，往往相關(guān)知識(shí)是具備的，但各種關(guān)系交織在一起，理不出頭緒。此時(shí)最好用實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生理解。

用透明的5升裝的油桶的下半部裝水做為水池，用燒杯當(dāng)船，并采用投影儀把實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象打在幕布上，既把石頭放入燒杯中，讓它漂浮在水面上，記下此時(shí)的水面高度，同時(shí)觀察燒杯浸入水中的體積大約是多少。然后把石塊取出放入水中，結(jié)果明顯看到燒杯排開水的體積減少，水面高度明顯降低。

再通過畫如圖所示分析，裝有石塊的小船浮在水池中，讓學(xué)生認(rèn)真仔細(xì)觀察比較，水面高低是由水的體積（水的體積不變），與小船（當(dāng)石塊在船上時(shí)）浸在水中體積（或小船排開水的體積與石塊排開水的體積之和）決定的，學(xué)生很快找到只要比較石塊投入水中前，船排開水的體積與石塊投入水中后，船與石頭總排開水的體積的大小，就可以判斷水面高度的變化了，再利用物體浮沉條件和阿基米德原理列式就很容易可以解出此題，從而使學(xué)生順利掌握了此題。再拓展到漂浮在水面上的小船中裝有密度比水小的物體，如木塊，當(dāng)把木塊扔到水中時(shí)，水面的高度如何變化？學(xué)生這時(shí)能很順利解出。

例3. 猴子分蘿卜，把一個(gè)粗細(xì)不均勻的蘿卜用細(xì)線懸掛起來， 若通過懸掛點(diǎn)沿豎直把蘿卜截成兩段， 每個(gè)猴子分一段， 誰分到的蘿卜質(zhì)量大？

對(duì)于這道題的解釋， 看去不難：懸掛點(diǎn)（支點(diǎn)）在不均勻蘿卜的重心位置的下方，（由二力平衡條件可得） 若把支點(diǎn)當(dāng)做轉(zhuǎn)動(dòng)軸， 不均勻蘿卜可以看做兩部分組成的如圖隨順?biāo)?，它們所受的重力分別作用在它們的重心上，分別用G1、G2表示，根據(jù)杠桿平衡條件F1L1=F2L2，得G1L1=G2L2，粗短的一端力臂L1較短，細(xì)長(zhǎng)一端的力臂L2較長(zhǎng)，粗短一端所受的重力G1較大，由m= G/g 知，粗短一端的質(zhì)量較大。

這道題的解釋看上去簡(jiǎn)單，但從學(xué)生的作業(yè)情況可以發(fā)現(xiàn)，學(xué)生作業(yè)效果不佳。通過向?qū)W生了解，部分的學(xué)生覺得這道題比較抽象，無從下手。于是，筆者經(jīng)過認(rèn)真思考后，要求學(xué)生回去，利用蘿卜做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，并稱一稱這兩段蘿卜后，再重新做這道題，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的作業(yè)效果比原來好了很多。通過這道題，使學(xué)生深刻體會(huì)到物理就在自己的身邊。與實(shí)際生活是緊密地聯(lián)系在一起的，更加激發(fā)了學(xué)生探究新知識(shí)的強(qiáng)烈愿望。

總之，實(shí)驗(yàn)在習(xí)題教學(xué)中能起到變抽象為具體，化難為易的作用，起到透過現(xiàn)象看本質(zhì)的作用。教師應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生多利用身邊的器材多做實(shí)驗(yàn)，努力提高自己動(dòng)手動(dòng)腦能力，使學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)過程中加深對(duì)物理概念與物理規(guī)律的理解，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生觀察、分析能力，讓學(xué)生把觀察實(shí)驗(yàn)與科學(xué)思維有機(jī)地聯(lián)系在一起，這樣才能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的思維，使學(xué)生的思維處于最佳狀態(tài)。

（作者單位：福建省建陽第一初級(jí)中學(xué) 354200）