以彈簧秤為載體的實驗整理復(fù)習(xí)

【摘 要】初中物理實驗是課堂教學(xué)的一個重要組成部分，但是實驗復(fù)習(xí)卻是很少涉及的一個話題。今天我想通過運用“整理”的一種方式來進行實驗復(fù)習(xí)的嘗試?；趯嶒灮蚧顒訑?shù)量繁多，不可能一一復(fù)習(xí)，因此只能選取一些相關(guān)的實驗或活動放在一起，找出共同的相關(guān)因素作為聯(lián)系的紐帶——彈簧測力計，以它的使用方式為主線展開復(fù)習(xí)。本文主要如何進行實驗整理復(fù)習(xí)進行探討。

【關(guān)鍵詞】彈簧秤 實驗整理 復(fù)習(xí)

近段時間我縣教科研中心組織了義務(wù)段學(xué)校教師的課堂“賽課”活動，我有幸參加了此次活動，并接到上一堂初三物理實驗復(fù)習(xí)課的任務(wù)。物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，其中大多數(shù)的基本概念和定律、理論都是通過觀察、實驗，然后分析概括出來的[1]。列寧曾經(jīng)說過“從生動的直觀到抽象的思維，并從抽象的思維到實踐，這就是認(rèn)識真理認(rèn)識客觀實際的辨證的途徑，而實驗正是人們對新事物進行感性認(rèn)識的最佳途徑”（《列寧全集》第38卷第181頁）[2]。演示和學(xué)生實驗在抽象理解能力較弱的初中生物理教學(xué)中十分重要，許多物理現(xiàn)象、原理、定律，如果教師只在講臺上反復(fù)講解，在黑板上進行圖解，學(xué)生往往不能理解和掌握。因此我認(rèn)為不論是基本概念的建立，還是物理規(guī)律的導(dǎo)出或難題的突破，通過課堂實驗來完成的，效果會更理想、更高效。大量實踐證明：課堂實驗是中學(xué)物理教學(xué)的重要手段，通過演示和學(xué)生實驗既能使學(xué)生深刻理解物理概念和規(guī)律，又能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力，探索精神以及良好的學(xué)習(xí)方法和習(xí)慣，還能讓學(xué)生掌握一定的實驗技能，還可激發(fā)學(xué)生的興趣和強烈的求知欲，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、自覺性和積極性[3]。但是實驗復(fù)習(xí)不同于上新課，不能簡單的重復(fù)實驗操作，更不能僅僅停留在口頭敘述上，為此我苦思冥想，到底怎樣去上好這節(jié)課呢？突然，我想到我校正在推廣課改效果——整理課，我是否可結(jié)合我校的課改特色，上一堂實驗整理課呢？為此我積極準(zhǔn)備，摸著石頭過河，大膽的去設(shè)計了這節(jié)課。

一、回顧梳理，喚起舊知

在初中科學(xué)新教材中物理有108個活動，10個學(xué)生實驗。這就充分說明新教材對實驗的重視，也說明了實驗對提高教學(xué)質(zhì)量的重要性，因此我們必須認(rèn)真對待。但是這么多的活動和實驗不可能一一在課堂上復(fù)習(xí)，因此必須想出一個方法來貫穿聯(lián)系。因此我先選了《用彈簧秤測量力》《研究物體所受重力跟它的質(zhì)量的關(guān)系》《研究摩擦現(xiàn)象》《二力平衡的條件》《探究浮力的大小》這五個力學(xué)實驗，將它們放在一起進行復(fù)習(xí)。要求學(xué)生課前分別復(fù)習(xí)一下它們的實驗?zāi)康?、實驗器材、實驗過程和記錄。這樣學(xué)生對實驗、活動就進行了一次梳理。最關(guān)鍵的是通過梳理后，學(xué)生能知道五個實驗、活動中共同用到了一個實驗器材---彈簧測力計。因此我在課堂上提出課題----以彈簧秤為載體的實驗整理。這樣的話，我和學(xué)生可以一起圍繞“彈簧秤”這個器材展開復(fù)習(xí)，并有一種“形散而神聚”的味道。學(xué)生馬上將注意力集中到“彈簧秤”上，積極地回顧彈簧測力計的結(jié)構(gòu)、工作原理、使用注意事項及使用方式，這樣有利于學(xué)生溫故而知新。其實這就達(dá)到了我們在實驗復(fù)習(xí)中的第一步：回顧梳理，喚起舊知。

二、比較異同，促進理解

為了提升學(xué)生的比較、分析、理解能力，遵循新課程理念下的學(xué)生自主學(xué)習(xí)目標(biāo)的落實，讓學(xué)生對照五個實驗進行分析整理，尤其是這五個實驗都是關(guān)于力的研究，因此結(jié)合彈簧測力計的使用，有利于加深學(xué)生的理解。譬如我在這堂課中是這樣做的：巡視、檢查了幾張同學(xué)的五個實驗整理單后，并略作評價。然后發(fā)下自己準(zhǔn)備好的整理單，讓學(xué)生粗略的看一下。問：看到這樣的整理單，大家覺得容易記住嗎？學(xué)生回答（記不?。Ｄ敲次覀儜?yīng)怎樣去處理呢？提示學(xué)生不妨以相近的兩個實驗“研究物體所受重力跟它的質(zhì)量的關(guān)系”和“研究摩擦現(xiàn)象”為例來說明。在學(xué)生仔細(xì)分析它們的活動目的、實驗器材、實驗的過程中，要求尋找相同或不同之處？學(xué)生看資料，分析、尋找。

一會兒后，學(xué)生回答：雖然在以上二個實驗中，每個實驗都應(yīng)用到了彈簧秤，但是彈簧秤的應(yīng)用方式各異。如測重力，彈簧秤必須豎直放置，測拉力可以水平放置。從而使學(xué)生理解了只有當(dāng)彈簧秤豎直放置時測出來的才是重力，其它方式測出的只能說拉力。這樣的話，學(xué)生在復(fù)習(xí)中鞏固的知識更深刻，更懂得了在各實驗中如何去應(yīng)用彈簧秤。若再引導(dǎo)一下，提出問題：大家試想一下，彈簧秤測物體的重力時，能否帶到宇宙太空使用？這樣的話有利于學(xué)生去理解彈簧秤測物體的重力的本質(zhì)問題。這是我在實驗復(fù)習(xí)中達(dá)到的第二步：比較異同，促進理解。

三、整理升華，促進內(nèi)化

對實驗整理復(fù)習(xí)的目的是鞏固實驗的操作過程，形成新知，解決心中的疑惑。曾經(jīng)有一位科學(xué)家說過：“當(dāng)你心中的疑惑漸漸得到解決時，那你距離知識的真諦越來越近了。”根據(jù)學(xué)生對知識理解的誤區(qū)，我向?qū)W生提出了一個問題：彈簧秤在測重力中，顯示出來的是物體的重力嗎？學(xué)生回答（七嘴八舌）。根據(jù)學(xué)生的回答，我追問：其實彈簧秤顯示的確實是拉力的大小，那為什么我們把它認(rèn)為是重力呢？這樣的話，不僅有利于學(xué)生對概念性知識的理解，也有利于學(xué)生對知識的理解提升一個層次，真正領(lǐng)會其中的原理——讓學(xué)生理解這是根據(jù)二力平衡來認(rèn)定的。即當(dāng)物體處于靜止時，物體處于二力平衡狀態(tài)，則拉力等于物體的重力。

彈簧秤測物體的重力時，往往處于靜止?fàn)顟B(tài)，那么當(dāng)它運動時可以嗎？這又向?qū)W生拋出了一個有關(guān)于彈簧秤使用的問題。學(xué)生通過比較以后，發(fā)現(xiàn)《研究摩擦現(xiàn)象》實驗時，彈簧秤就是處于運動狀態(tài)測力的，但是運動時必須是勻速的。學(xué)生馬上領(lǐng)悟到這也是應(yīng)用二力平衡的原理來解釋。此時新的問題又產(chǎn)生了：當(dāng)物體勻速直線運動時去測物體的重力時，可以嗎？但是這種運動容易達(dá)到嗎？讓學(xué)生體驗滑動摩擦力的求法去思考這些問題。通過這些活動引導(dǎo)、培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)知識時，要有科學(xué)質(zhì)疑的精神，即使課本中的實驗設(shè)計也會有不足之處。這是我在實驗復(fù)習(xí)中達(dá)到的第三步：整理升華，促進內(nèi)化。

四、實驗改進，促進提高

理解了實驗的目的，實驗操作的內(nèi)涵后，覺得課本中的實驗設(shè)計有不合理或操作不方便的地方，可以經(jīng)過自己的思考或同學(xué)間的相互合作，進行改進，達(dá)到優(yōu)化效果。譬如，同學(xué)們在進行《研究摩擦現(xiàn)象》實驗時，發(fā)現(xiàn)勻速拉動彈簧秤基本上做不到，因此通過小組的思考、討論，將圖甲改進為圖乙。這樣的話只要物塊M保持相對于地面靜止，就可以測出M與下面木板的摩擦力了（根據(jù)二力平衡條件，當(dāng)物塊M靜止時，彈簧秤對其的拉力與木板對其的摩擦力相等）。而這相對容易做到的。當(dāng)然學(xué)生在做這個實驗的時候，還會出現(xiàn)很多問題：如各組彈簧秤的讀數(shù)不等；木板運動距離不夠大導(dǎo)致彈簧秤讀數(shù)不穩(wěn)定；彈簧秤沒放平，造成拉力方向與摩擦力不在同一直線上（人為因素）；木塊重力不夠大，造成不穩(wěn)定；木塊接觸面不平整等。而這些在課堂中生成的問題，正好可成為教育的素材，促進學(xué)生思維能力的提高，真正起到了活躍學(xué)生的思維，解決學(xué)生的疑惑，突出學(xué)生學(xué)習(xí)主體地位的作用。同時，還可引導(dǎo)學(xué)生進行其它實驗的改進。如《探究二力平衡條件》實驗，課本上是圖甲的實驗，但是通過彈簧秤施加的力很難掌握，因此要做成功這個實驗較難。我讓學(xué)生相互討論后，提出了圖乙、圖丙的方案。學(xué)生們又各對這兩個方案各抒己見，分析操作的難易性及器材等因素對實驗準(zhǔn)確性的影響。這樣不僅加深了學(xué)生對知識的理解，也增加了對實驗的興趣和分析問題的能力。通過這樣的方式后，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性會逐漸得到加強，創(chuàng)新意識會得到激發(fā)。這是我在實驗復(fù)習(xí)中達(dá)到的第四步：實驗改進，促進提高。

五、學(xué)以致用，促進發(fā)展

我們整理復(fù)習(xí)實驗的目的是什么？深化知識，加深理解，學(xué)會知識的應(yīng)用。通過以上過程的落實，學(xué)生進一步領(lǐng)會了物體的受力分析實質(zhì)，加強了實驗的錯誤、誤差分析，提高了物理研究方法（如對比法、控制變量法等）的應(yīng)用能力。如在探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的活動中：

（1）在水平桌面上，用彈簧測力計沿水平向左拉動木塊，使其做______運動，彈簧測力計示數(shù)如圖所示。則木塊所受的滑動摩擦力為______N。當(dāng)彈簧測力計的示數(shù)增大為4N時，木塊作加速運動，此時該物體受到的摩擦力為______N。

（2）小華準(zhǔn)備探究接觸面積對滑動摩擦力的影響，他將木塊沿豎直方向截去一半后，測得木塊所受的滑動摩擦力變?yōu)樵瓉淼囊话?。他由此得出：滑動摩擦力的大小隨接觸面積的減小而減小。你認(rèn)為他的探究過程中存在的問題是：_____

。

（3）小華家正在裝飾新房，在購買瓷磚時，選中了其他方面都滿意的兩種品牌的瓷磚，小華想從中選擇防滑性能好的，請你設(shè)計一個簡單的實驗，幫助小華挑選瓷磚。簡述實驗方法： 。

這道題目不僅考查學(xué)生對物體受力分析的理解，而且也考查了學(xué)生對滑動摩擦力大小影響因素的理解，同時也考查到了學(xué)生對實驗設(shè)計方案的缺陷性判斷和實踐能力的應(yīng)用，貫徹了學(xué)以致用，促進學(xué)生發(fā)展的思想。

六、結(jié)束語

本人對幾個有關(guān)力學(xué)的實驗進行整理復(fù)習(xí)，以彈簧秤作為載體，沿著回顧梳理，喚起舊知——比較異同，促進理解——整理升華，促進內(nèi)化——實驗改進，促進提高——學(xué)以致用，促進發(fā)展的思路進行復(fù)習(xí)，重在落實知識點，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。

參考文獻

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[3]王國一.做好課堂實驗升華課堂效果[J].青少年日記：教育教學(xué)研究， 2014（1）：6-6