例談?wù)n堂小實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)踐

那日蘇

【摘要】高中物理實(shí)驗(yàn)對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，形成正確的知識(shí)概念有非常重要的作用。本文通過(guò)一個(gè)課堂小實(shí)驗(yàn)的實(shí)例談了作者對(duì)于課堂小實(shí)驗(yàn)的一些心得。

【關(guān)鍵詞】自制演示實(shí)驗(yàn) 電阻定律 歐姆定律 短路電流

【中圖分類(lèi)號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）01-0173-02

物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，在物理學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的過(guò)程中物理實(shí)驗(yàn)始終是占有極其重要的地位。未來(lái)物理學(xué)的發(fā)展也一定離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)。高中階段物理課在提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)方面起著無(wú)可替代的作用，而物理實(shí)驗(yàn)在其中更是占據(jù)重要地位。

如今，在升學(xué)壓力下的物理課堂教學(xué)更多的是強(qiáng)調(diào)理論而忽視了實(shí)驗(yàn)教學(xué)，把實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)成了理論教學(xué)的附屬，甚至把實(shí)驗(yàn)教學(xué)用語(yǔ)言描述代替，即便是學(xué)生實(shí)驗(yàn)也出現(xiàn)了講的時(shí)間多，留給學(xué)生動(dòng)手操作的時(shí)間少的現(xiàn)象，影響了學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)正確認(rèn)識(shí)的形成，制約了學(xué)生能力的發(fā)展。俗話(huà)說(shuō)“興趣是最好的老師”，中學(xué)生對(duì)某一學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣在很大程度上左右著學(xué)生的學(xué)業(yè)水平高低。做好實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣有著非常重要的作用。高中物理實(shí)驗(yàn)分為演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，其中演示實(shí)驗(yàn)是物理概念教學(xué)的重要組成部分。在實(shí)際教學(xué)中除了課本上的演示實(shí)驗(yàn)以外很多教師還會(huì)找一些既符合授課內(nèi)容又能提高課堂趣味性的小實(shí)驗(yàn)作為課堂演示實(shí)驗(yàn)。這些小實(shí)驗(yàn)往往更能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣，活躍學(xué)生的思維，培養(yǎng)對(duì)物理學(xué)科的學(xué)習(xí)積極性。下面我想介紹一例針對(duì)人教版選修3-1第二章第六節(jié)“導(dǎo)體的電阻”一課的小實(shí)驗(yàn)。

人教版高中物理選修3-1第二章第5節(jié)是“焦耳定律”，重點(diǎn)向?qū)W生介紹了導(dǎo)體通電之后產(chǎn)生熱量以及產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)。其中也涉及到了純電阻電路和非純電阻電路，所謂純電阻電路是指將電能全部轉(zhuǎn)化成電熱的那種。在第6節(jié)“導(dǎo)體電阻”的引課階段引入一個(gè)既涉及純電阻問(wèn)題又涉及電阻定律的小實(shí)驗(yàn)對(duì)提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣應(yīng)該有很大幫助，所以在查資料和實(shí)際操作之后選定了下面這個(gè)簡(jiǎn)單又易操作的小實(shí)驗(yàn)。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

通過(guò)該實(shí)驗(yàn)首先復(fù)習(xí)什么是純電阻電路，其次復(fù)習(xí)焦耳熱公式，同時(shí)引入電阻定律的內(nèi)容并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

二、實(shí)驗(yàn)器材

·1.5V干電池一節(jié)（如果有更高電動(dòng)勢(shì)的電池會(huì)更理想）；

·口香糖鋁箔紙兩片；

·剪刀一把；

·易燃干草或紙條若干。

三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程

1.將口香糖鋁箔紙剪成如圖1所示兩端寬約1.5cm中間寬約2mm左右并逐漸過(guò)渡的形狀。將鋁箔紙片兩端連接到電池兩極用手按住，注意觀察，當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋁箔紙較細(xì)處開(kāi)始燃燒時(shí)及時(shí)用燃燒的部分點(diǎn)燃事先準(zhǔn)備好的易燃干草或經(jīng)過(guò)易燃處理的紙條便于讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象，要注意鋁箔紙和干草、紙條等必須是干燥的，電池用較新的，否則影響實(shí)驗(yàn)效果。

圖1

2.在做實(shí)驗(yàn)的同時(shí)及時(shí)提出問(wèn)題：鋁箔上的紙片為什么會(huì)燃燒？能量從哪里來(lái)的？是什么能轉(zhuǎn)化為什么能？產(chǎn)生的電熱跟哪些因素有關(guān)？解答：電源將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，電流流經(jīng)鋁箔紙時(shí)電流做功將電能轉(zhuǎn)化為電熱，據(jù)Q=I2Rt可知：電源被短路時(shí)產(chǎn)生了較大的電流促使鋁箔紙產(chǎn)生了較大的熱量點(diǎn)燃了鋁箔紙上的薄紙膜。

3.接下來(lái)繼續(xù)操作實(shí)驗(yàn)：將鋁箔紙剪成寬約一厘米矩形長(zhǎng)條，如圖2所示。仍將兩端連接到電池兩極用手按住，發(fā)現(xiàn)鋁箔紙并沒(méi)有燃燒。操作時(shí)稍等幾分鐘，待確認(rèn)沒(méi)有發(fā)生燃燒甚至鋁箔紙顏色都沒(méi)有發(fā)生燒糊變黃現(xiàn)象時(shí)提出接下來(lái)的問(wèn)題。

圖2

4. 激趣提問(wèn)：為什么沒(méi)有燃燒？難道裁剪的形狀里有什么玄機(jī)？中間寬和中間細(xì)有什么區(qū)別嗎？想知道里面的秘密，就跟著老師一起學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容！

5. 進(jìn)行新課教學(xué)……

6.講完新課內(nèi)容之后再次提起本次實(shí)驗(yàn)，先讓同學(xué)們以組為單位稍加討論，之后讓同學(xué)回答第一個(gè)實(shí)驗(yàn)鋁箔上的薄紙片燃燒的原因：在細(xì)的部分橫截面積S較小，據(jù)電阻定律R=ρL/S可知該部分電阻R較大，有大電流流過(guò)時(shí)產(chǎn)生了大量的焦耳熱Q=I2Rt產(chǎn)生了火苗。在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上，適時(shí)提出日常生活中還有哪些可以利用電阻定律進(jìn)行解釋的知識(shí)？教師還可以在同學(xué)們回答的基礎(chǔ)上總結(jié)補(bǔ)充：例如家里裝修第一步需要進(jìn)行改水改電，空調(diào)、冰箱附近的電線(xiàn)和插座就跟普通電線(xiàn)和插座不一樣，電線(xiàn)直徑明顯要粗一些，電線(xiàn)的芯也都采用電阻率ρ較小的銅芯，以減小電阻進(jìn)而減小電流流過(guò)時(shí)產(chǎn)生的熱量。

四、課后反思

其實(shí)，在多年的教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，很多物理內(nèi)容都可以利用身邊唾手可得的材料制作一些非常有趣的小實(shí)驗(yàn)引用到課堂教學(xué)中。例如在講牛頓第三定律時(shí)可以利用廢棄礦泉水瓶加少許水倒過(guò)來(lái)用木塞子塞住再用氣針通過(guò)木塞往里打氣，利用反沖力向上射出礦泉水瓶，這就制作成一個(gè)簡(jiǎn)易的水火箭。再例如把導(dǎo)線(xiàn)纏繞成螺線(xiàn)管形狀并在兩個(gè)端點(diǎn)間連接一個(gè)小燈泡放在電磁爐上，電磁爐通電工作之后發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)亮，進(jìn)而解釋當(dāng)電磁爐產(chǎn)生的周期性變化的磁場(chǎng)通過(guò)螺線(xiàn)管時(shí)螺線(xiàn)管的磁通量發(fā)生變化螺線(xiàn)管內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流促使燈泡發(fā)熱發(fā)亮等等。

這些小實(shí)驗(yàn)的引入，既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又加深了學(xué)生對(duì)課堂內(nèi)容的印象而且活躍了課堂氣氛提高了課堂效率。如果我們堅(jiān)持物理學(xué)科是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)這個(gè)思想，堅(jiān)持開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)一些巧妙而又蘊(yùn)含大道理的小實(shí)驗(yàn)，那么我們的物理課堂將是學(xué)生最喜歡的課堂，物理會(huì)變成學(xué)生最喜歡研究的一門(mén)知識(shí)，不再是那個(gè)高深莫測(cè)令人昏昏欲睡的學(xué)科了！

參考文獻(xiàn)：

[1]朱長(zhǎng)青.高中物理研究性課堂教學(xué)初探[J].學(xué)苑教育，2011年13期.

[2]章錦國(guó).淺談新課程改革背景下的高中物理教學(xué)[J].新課程學(xué)習(xí)（中），2011年06期.