蘇科版初中物理實(shí)驗(yàn)的思考與探究

張成森

摘 要： 實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的基礎(chǔ)，是檢驗(yàn)物理理論的標(biāo)準(zhǔn)。許多物理知識都是通過觀察和實(shí)驗(yàn)認(rèn)真地加以總結(jié)和思索得來的。

關(guān)鍵詞： 蘇科版 初中物理實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ侵锌嘉锢砜埔己说奈宕竽芰χ?，初中物理?shí)驗(yàn)?zāi)芰κ强茖W(xué)探究能力的重要方面，包括觀察能力、實(shí)驗(yàn)操作能力、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、科學(xué)探究能力和綜合應(yīng)用能力等。

一、當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)的常見形式

蘇科版物理實(shí)驗(yàn)雖然以“活動(dòng)”的形式呈現(xiàn)，但是在教學(xué)中主要表現(xiàn)在以下四個(gè)方面。

1.演示實(shí)驗(yàn)。此類實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)確保成功，簡易方便，視度要盡量大，現(xiàn)象要清楚。在實(shí)驗(yàn)中要注意講解配合，引導(dǎo)學(xué)生觀察，啟發(fā)學(xué)生歸納推理。

2.隨堂實(shí)驗(yàn)。這種方式能使學(xué)生聽、視、動(dòng)、思同時(shí)激發(fā)，但需要的器材比較多，可以因陋就簡，發(fā)動(dòng)學(xué)生利用生活用品和自制教具。

3.學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中，用幾乎一節(jié)課的時(shí)間都是自己動(dòng)手完成預(yù)定的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，而教師則在課堂上巡回指導(dǎo)。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)基本儀器的使用，學(xué)習(xí)基本的測量、觀察技能，并嘗試處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行誤差分析，獨(dú)立寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告，使實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ玫教嵘?/p>

4.課外實(shí)踐活動(dòng)。這是物理實(shí)驗(yàn)的一種補(bǔ)充形式，對一些需要用時(shí)較長的觀察實(shí)驗(yàn)，或不能在課堂完成的實(shí)驗(yàn)是極有用的。

二、對物理實(shí)驗(yàn)的思考及改進(jìn)

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，筆者遇到了一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯或?qū)嶒?yàn)不好操作等問題，并對這些問題進(jìn)行了思考及改進(jìn)。

⒈蘇科物理八上P13“音調(diào)”實(shí)驗(yàn)中，“紙片劃過木梳”、“橡皮筋振動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖亲寣W(xué)生感受音調(diào)高低并研究音調(diào)高低與振動(dòng)之間的關(guān)系。

⒉蘇科物理八年級上教材P39圖2-20中“壓縮體積，乙醚液化”的實(shí)驗(yàn)，在常溫下，靠拉開活塞很難做到液態(tài)乙醚全部消失，壓縮體積氣態(tài)乙醚液化后分布注射器筒壁，多數(shù)學(xué)生觀察困難，直觀效果不好。如用一只空的透明外殼打火機(jī)和充氣罐代替上述實(shí)驗(yàn)，調(diào)整好打火和充氣罐的位置關(guān)系，對打火機(jī)充氣，則可以清清楚楚地觀察到打火機(jī)內(nèi)氣體被壓縮時(shí)變成液體，還容易聯(lián)想到自家液化氣罐的灌入情景。

⒊蘇科物理八年級下教材P97圖10-136，在講解物體沉浮條件時(shí)，采用向清水中加鹽的方法使已沉底的雞蛋上浮，如果用彩色氣球中注滿密度比水略重的鹽水通過調(diào)節(jié)燒杯中鹽水濃度演示此現(xiàn)象，因?yàn)闅馇驁?jiān)韌不易破、顏色鮮艷易觀察和時(shí)間長了密度不變，效果比用雞蛋要好。

⒋蘇科物理八年級下教材P85圖10-17馬德堡半球?qū)嶒?yàn)作為閱讀材料出現(xiàn)，如果先讓學(xué)生看課本開頭一自然段關(guān)于歷史上馬德堡半球?qū)嶒?yàn)后，再拿出“馬德堡半球”，讓學(xué)生模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，這時(shí)它在學(xué)生面前的就不再僅僅是一個(gè)冷冰冰的球形鐵制品，而成為一個(gè)富有傳奇色彩的生動(dòng)活潑的歷史見證。

⒌在《大氣壓》一節(jié)的教學(xué)中，首先演示母子管實(shí)驗(yàn)，在大試管中注入水，將略小的試管放入大試管水中，然后提問：若手拿大試管倒置，小試管如何？絕大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為小試管會(huì)受重力而掉下。然后實(shí)驗(yàn)，學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn)小試管不但沒有掉下，反而在滴下水的同時(shí)，緩緩上升，感到疑惑不解。教師及時(shí)點(diǎn)撥：是什么使得試管緩緩上升的呢？是大氣壓。

⒍蘇科物理八年級下P94圖10-31實(shí)驗(yàn)，用一只很薄的塑料袋裝滿水后扎緊得到一個(gè)水袋（塑料袋本身的體積和重力均可不計(jì)）。先用彈簧測力計(jì)測出水袋在空氣中的重力；接著將水袋浸沒在水中，此時(shí)測力計(jì)示數(shù)為零。由此得出“水袋所受浮力的大小等于水的重力，也就是等于水袋排開水的重力”這一結(jié)論。

⒎蘇科物理九年級上“內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能”實(shí)驗(yàn)，從可視效果增強(qiáng)，大口玻璃瓶內(nèi)裝有一些水，水的上方有水蒸氣，給瓶打氣，當(dāng)瓶塞跳起時(shí)，觀察瓶內(nèi)變化。按課本設(shè)計(jì)，當(dāng)瓶塞跳起時(shí)，瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧，說明物體對外做功，內(nèi)能減少，溫度降低。然而實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并非如此，它的致命弱點(diǎn)是瓶塞跳起時(shí)，瓶內(nèi)出現(xiàn)的白霧不明顯，有的學(xué)生根本看不見。原因是瓶內(nèi)水的蒸發(fā)量不夠，瓶內(nèi)空氣中水蒸氣較少所致，針對實(shí)驗(yàn)弱點(diǎn)改進(jìn)措施是：將瓶內(nèi)少量的水換成少許的酒精或乙醚，由于酒精或乙醚容易蒸發(fā)當(dāng)用力打氣或瓶塞跳起時(shí)，瓶內(nèi)會(huì)冒出濃濃的白霧，可是效果極佳，而且只要按正常程序操作，實(shí)驗(yàn)一定會(huì)成功。

三、創(chuàng)設(shè)新實(shí)驗(yàn)，突破思維重難點(diǎn)

對于一些難度較大或者太抽象的題目，學(xué)生無從下手時(shí)，教師創(chuàng)設(shè)出針對該知識點(diǎn)的新實(shí)驗(yàn)，有利于學(xué)生思維難點(diǎn)的突破。

1.靜摩擦力方向的判別是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，教學(xué)中可以取兩只鞋刷，使刷毛相對地疊放在粗糙的臺面上，水平推上面的一只鞋刷，可以看到上、下物體間刷毛形變的方向相反，由此可推想出上、下物體所受靜摩擦力的情況。這樣就為學(xué)生提供了一個(gè)表象思維的模型，化抽象為形象。

2.為了形象、生動(dòng)地做好熱效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)中只需用一段電阻絲繞成螺旋狀，把一根火柴置放于螺旋導(dǎo)線之中，然后接通電路即可，短時(shí)間內(nèi)火柴就可以燃燒起來。此實(shí)驗(yàn)具有兩大特點(diǎn)：一是簡單易做，效果顯著，在很短時(shí)間內(nèi)無須電電流具有熱效應(yīng)阻絲發(fā)紅便可看到火柴著火燃燒，不必用手靠近試觸；二是具體生動(dòng)，直觀明了。

⒊演示浮力的產(chǎn)生時(shí)，將礦泉水瓶底剪去并瓶口向下，從上面放入兩個(gè)乒乓球。因?yàn)槠可聿淮螅瑑蓚€(gè)乒乓球會(huì)一個(gè)在下堵住瓶頸，另一個(gè)在上。左手持瓶身，右手從上向里倒水，由于下面的乒乓球堵住瓶頸，水只能向下滲漏。隨著瓶內(nèi)水的上升，上面的乒乓球浮在水面上也隨之上升。下面的乒乓球盡管在它的周圍和上面都是水，卻沒有上浮。如果用右手堵住瓶口，則滲漏的水很快充滿瓶口和瓶頸之間，下面的乒乓球的底部也會(huì)浸沒在水中，它會(huì)立即“卟”地上升到水面。

⒋分別在兩塊木塊的兩側(cè)裝上彈簧測力計(jì)，放置到粗糙的水平桌面上對拉，以此演示拔河勝負(fù)的決定因素。學(xué)生讀取示數(shù)，不難發(fā)現(xiàn)，中間一對彈簧測力計(jì)示數(shù)相等。可見拔河勝負(fù)的決定因素不是彼此給予對方的作用力，學(xué)生很快改變思考角度，對每塊木塊進(jìn)行受力分析，對兩塊木塊的整體做受力分析，從而明確木塊整體移動(dòng)的物理本質(zhì)。

⒌將封閉的薄壁燒瓶放入水中，就制成“空氣凸透鏡”，經(jīng)過它的平行光線將會(huì)發(fā)生與會(huì)聚相反的現(xiàn)象發(fā)散。透過現(xiàn)象，采取綜合思維揭示問題的本質(zhì)，光在不同媒質(zhì)之間傳播的折射規(guī)律“一目了然”。