淺談發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能

(南京育英第二外國語學(xué)校，江蘇 南京 210000)

物理學(xué)是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要方面，課堂教學(xué)要根據(jù)初中生的認(rèn)知特點(diǎn)，由具體形象的思維過渡到學(xué)生的抽象邏輯思維.實(shí)驗(yàn)教學(xué)以真實(shí)、生動(dòng)的特點(diǎn)，成為學(xué)生最樂于接受的教學(xué)形式.在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師帶著學(xué)生進(jìn)行深層次、多角度思考,可以讓課堂充滿生機(jī).

1 實(shí)驗(yàn)過程的發(fā)揮

常規(guī)教學(xué)中，我們?yōu)榱说玫揭粋€(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論或驗(yàn)證規(guī)律，學(xué)生做了實(shí)驗(yàn)或老師進(jìn)行了演示，教學(xué)任務(wù)就算完成了，實(shí)際上很多實(shí)驗(yàn)也可以舉一反三，發(fā)揮它的多種教學(xué)功能.

在“光在空氣中的直線傳播實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)中，常規(guī)教學(xué)方式是用激光筆發(fā)出一束激光，再用噴霧器沿著傳播方向噴出水霧，讓學(xué)生觀察，得出光在空氣中沿直線傳播的結(jié)論.通常情況下本實(shí)驗(yàn)已經(jīng)完成了，不會(huì)再進(jìn)行繼續(xù)深入探究,其實(shí)本實(shí)驗(yàn)還有不少值得發(fā)揮的地方.

圖1

發(fā)揮1：在傳播方向不噴水霧的環(huán)境下再觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生則看不到光的傳播路徑.此時(shí)，教師可借此實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行發(fā)揮，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，不噴水霧時(shí)有沒有光傳播？為什么有了水霧就能觀察到光的傳播路徑呢？

圖2

學(xué)生討論原因，老師指導(dǎo)：小水滴對(duì)光線起了散射的作用，如果沒有散射的顆粒，我們從側(cè)面觀察時(shí)，由于沒有光射到我們的眼睛里，就看不到光的傳播路徑.按照這種思想，我們能不能用其他方法來顯示器出光的傳播路徑呢？學(xué)生討論，進(jìn)一步思考，于是想到可以在光的傳播路徑上放一只充滿煙霧的飲料瓶(如圖2).

發(fā)揮2：在傳播路徑的下方，用酒精燈加熱，讓學(xué)生觀察現(xiàn)象，有什么新發(fā)現(xiàn)呢？學(xué)生看到白墻上的光斑在晃動(dòng)，為什么會(huì)看到紅色光斑在晃動(dòng)？加熱與不加熱對(duì)光的傳播路徑中的介質(zhì)有什么影響？學(xué)生按照這樣的思路，能夠通過討論找出原因：酒精燈燃燒后，使光的傳播路徑中的部分空氣被加熱，作為傳播介質(zhì)的空氣變得不均勻,光不再沿直線傳播，墻上光斑就會(huì)晃動(dòng).教師還可以繼續(xù)發(fā)揮:光在純凈的水中也是沿直線傳播的，那么我們看不到傳播路徑，可以用什么辦法觀察到傳播路徑？如果水中放入白糖，不攪拌，即糖水不均勻，用光來照射，光還會(huì)沿直線傳播嗎？通過以上實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅理解了光的直線傳播的條件，又經(jīng)歷了設(shè)計(jì)、思考、討論、實(shí)踐的過程體驗(yàn)，充分發(fā)揮了該實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能.

2 實(shí)驗(yàn)裝置的發(fā)揮

圖3

在教學(xué)過程中我們還可以利用實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行多功能發(fā)揮.例如在晶體和非晶體熔化實(shí)驗(yàn)中，海波晶體的熔化實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示.使用該裝置加熱的方法稱為“水浴法”，最顯著的優(yōu)點(diǎn)在于比用酒精燈直接加熱使試管內(nèi)的物質(zhì)更易受熱均勻.完成實(shí)驗(yàn)后，可以繼續(xù)追問，利用這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置還可以做什么實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>

發(fā)揮1：如何用該裝置進(jìn)行沸騰實(shí)驗(yàn)？我們知道沸騰需要兩個(gè)條件：溫度達(dá)到沸點(diǎn)，繼續(xù)吸熱.按照沸騰條件，我們要想用這個(gè)裝置做沸騰實(shí)驗(yàn)對(duì)液體會(huì)有什么樣的要求呢？是不是什么種類的液體都可以呢？選擇實(shí)驗(yàn)室常用的幾種液體試一試，然后再想一想，你有什么新發(fā)現(xiàn)嗎？學(xué)生討論后再實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)成功后進(jìn)行總結(jié).這個(gè)裝置在試管內(nèi)裝入酒精，燒杯內(nèi)裝入水時(shí)，由于溫度能達(dá)到酒精的沸點(diǎn)，外面的液體的溫度比酒精沸點(diǎn)高，即酒精有吸熱的熱源，可以用該裝置做酒精的沸騰實(shí)驗(yàn).

發(fā)揮2：怎樣用該裝置探究比較不同液體的沸點(diǎn)？當(dāng)燒杯內(nèi)的液體沸騰后，觀察試管內(nèi)的液體能否沸騰.若不沸騰，則其內(nèi)的液體沸點(diǎn)一定不會(huì)比外面燒杯內(nèi)液體的沸點(diǎn)低.但是，問題又來了，不比試管外的液體沸點(diǎn)低就意味著有兩種情況：比試管外的液體沸點(diǎn)高或者和試管外的液體沸點(diǎn)相等.也就是說我們沒有用這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置比較出兩種液體的沸點(diǎn)關(guān)系.該怎么辦？學(xué)生進(jìn)行激烈的討論，要想比較出兩種液體的沸點(diǎn)關(guān)系，我們可以互換燒杯和試管中的液體，加熱燒杯，使其中的液體沸騰，觀察試管內(nèi)的液體是否沸騰，則可判斷出兩種液體的沸點(diǎn)高低.若試管內(nèi)的液體不沸騰則說明兩者沸點(diǎn)相同，若試管內(nèi)液體沸騰，則說明互換后試管內(nèi)液體沸點(diǎn)低.

3 實(shí)驗(yàn)原理的發(fā)揮

一個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理是一定的，在實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行教學(xué)功能的多方向研究，不僅有利于學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的理解與把握，更有利于學(xué)生的思維開拓與創(chuàng)新.

伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)原理為歐姆定律，教學(xué)中學(xué)生容易理解用電壓表測出導(dǎo)體兩端電壓，然后用電流表測出通過這個(gè)導(dǎo)體的電流，用電壓除以電流得出電阻的大小.在學(xué)生進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，要求他們自行設(shè)計(jì)表格，進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，得出三次電阻求平均值以減小實(shí)驗(yàn)的誤差.完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)后，我們可以借這個(gè)實(shí)驗(yàn)繼續(xù)提出問題，讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn).

圖4

圖5

圖6

實(shí)際上,初中物理中還有很多實(shí)驗(yàn)值得我們?nèi)グl(fā)揮，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)原理的發(fā)揮,可以培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性、廣闊性和獨(dú)特性等品質(zhì),促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí),有效提高課堂教學(xué)的效率.