初中物理教學(xué)中發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)的功能和作用

夏孝祥

物理實(shí)驗(yàn)可以分為兩種，一種是以師生互動(dòng)方式為主的演示實(shí)驗(yàn)，一種是以學(xué)生獨(dú)立完成為主的分組實(shí)驗(yàn).其中，演示實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重點(diǎn).演示實(shí)驗(yàn)做得好，能夠幫助學(xué)生理解物理概念，掌握物理知識.在初中物理教學(xué)中，教師要不斷探索、積極創(chuàng)新，提高演示實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和藝術(shù)性，發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)的功能和作用.

下面就在初中物理教學(xué)中發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)的功能和作用談點(diǎn)體會.

一、創(chuàng)新演示實(shí)驗(yàn)，突破教學(xué)難點(diǎn)

在初中物理人教版教材中，有些知識結(jié)論沒有安排演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說明，給教學(xué)帶來一定的難度.這時(shí)，教師可以創(chuàng)新設(shè)計(jì)一些演示實(shí)驗(yàn)，突破教學(xué)難點(diǎn)

1.摩擦力是人教版初中物理教材第八章第三節(jié)的內(nèi)容.教材中沒有安排實(shí)驗(yàn)說明摩擦力的方向，而摩擦力方向的判別是學(xué)生普遍認(rèn)為的難點(diǎn)，尤其是靜摩擦力的方向，其主要原因是學(xué)生生活中缺乏這方面的感性認(rèn)識，難以想象兩個(gè)相對靜止而又有相對運(yùn)動(dòng)趨勢的物體接觸面間的情況.在教學(xué)中，教師可以取兩只鞋刷，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，由此可推想象出上、下物體所受靜摩擦力的情況.讓兩刷毛相對滑動(dòng)，也可以直觀演示滑動(dòng)摩擦力方向.這樣，給學(xué)生提供了一個(gè)表象思維的模型，化抽象為形象，從而幫助學(xué)生掌握摩擦力的知識.

2.顯微鏡是人教版初中物理教材第五章第五節(jié)的內(nèi)容.教材中介紹了顯微鏡的工作原理和一個(gè)結(jié)構(gòu)圖，但對學(xué)生來說還是比較陌生.在教學(xué)中，教師可以創(chuàng)新設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：在光具座上做凸透鏡成放大實(shí)像的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)成實(shí)像時(shí)把光屏換成毛玻璃片，在毛玻璃片后面能看到實(shí)像，再在毛玻璃片后面放一個(gè)凸透鏡，使毛玻璃片在凸透鏡的一倍焦距以內(nèi)，在凸透鏡的后面用眼睛觀察，看到一個(gè)放大的虛像.這就是顯微鏡的結(jié)構(gòu).這時(shí)，教師可以向?qū)W生介紹此裝置的原理和結(jié)構(gòu)：做成實(shí)像時(shí)的凸透鏡就相當(dāng)于顯微鏡的物鏡，在毛玻璃片后面的凸透鏡就相當(dāng)于目鏡.通過兩次放大作用，我們就可以看到肉眼看不到的小物體.

3.聲音的傳播是人教版初中物理教材第二章第一節(jié)的內(nèi)容.對于液體能否傳播聲音，在教材上沒有安排特定的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，只是有“將要上鉤的魚，會被岸邊的說話聲或腳步聲嚇跑；在花樣游泳比賽中，運(yùn)動(dòng)員在水中也能聽到音樂，這些都是因?yàn)樗軅鞑ヂ曇簟边@樣的描述.在教學(xué)中，教師可以創(chuàng)新設(shè)計(jì)液體能夠傳播聲音的實(shí)驗(yàn)，取甲、乙兩部手機(jī)，把甲手機(jī)用塑料密封好，用乙手機(jī)打它，保持呼叫狀態(tài)，把甲手機(jī)輕輕放入較高的裝有很多水的玻璃桶中，在手機(jī)浸沒到接觸桶底之前，一直能聽到聲音，說明液體能傳播聲音.

4.大氣壓是人教版初中物理教材第九章第三節(jié)的內(nèi)容.為了說明大氣壓的存在，教師可以創(chuàng)新設(shè)計(jì)一個(gè)瓶吞雞蛋的演示實(shí)驗(yàn).在實(shí)際教學(xué)中，很多教師沒有做這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，原因就是做完這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)后雞蛋不易從敞口瓶中取出，不能在下一班再演示，浪費(fèi)資源.如果在實(shí)驗(yàn)中改用燒瓶和鵪鶉蛋實(shí)驗(yàn)，效果非常好.先把燒瓶在熱水中燙一下，然后把剝皮鵪鶉蛋（燒老一些）放在口上，鵪鶉蛋就會慢慢進(jìn)入瓶內(nèi)，倒置燒瓶口朝下或口朝側(cè)向會更有說服力（因?yàn)榭诔?，有的學(xué)生說是重力的作用）.可以設(shè)法讓瓶子把鵪鶉蛋慢慢吐出來.這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芏啻沃貜?fù).由于燒瓶頸長，可以延長鵪鶉蛋被大氣壓壓入的時(shí)間，增加了實(shí)驗(yàn)的可見度，并能連續(xù)多次展示實(shí)驗(yàn).

二、改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)效果

在初中物理人教版教材中，有些演示實(shí)驗(yàn)不好操作或?qū)嶒?yàn)效果不理想，這時(shí)，教師可以對演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一些改進(jìn)，提高演示實(shí)驗(yàn)效果.

1.海波熔化是人教版初中物理教材第三章第二節(jié)的內(nèi)容.對于這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，很多教師都有一個(gè)感受，就是實(shí)驗(yàn)操作有一定的難度，且不易做成功.因此，教師上課時(shí)大多采用講實(shí)驗(yàn)或播放錄像的方法.對學(xué)生來說，聽實(shí)驗(yàn)或看錄像與觀察實(shí)際實(shí)驗(yàn)的效果是完全不一樣的.教師可以通過查找資料，對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了一些改進(jìn).（1）選擇純凈新鮮的海波.由于海波有較強(qiáng)的還原性，可以與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，因此海波應(yīng)密封保存，存放在陰涼處，不能受高溫和光照，避免因存放時(shí)間過長而引起變質(zhì).尤其在炎熱的夏天更應(yīng)該注意，若晶體不純，則不宜再用，更不要重復(fù)使用.（2）選擇兩只量程為0～100℃的溫度計(jì)，一只溫度計(jì)插入試管測量海波的溫度，另一只溫度計(jì)插入燒杯中，監(jiān)測水溫的變化.（3）選擇合適的溫水.海波在33℃以上的干燥空氣中易風(fēng)化失去結(jié)晶水，熔點(diǎn)降低.實(shí)驗(yàn)采用水浴法加熱時(shí)，可先調(diào)節(jié)燒杯中的水溫在40℃左右，再把盛有海波晶體的試管放入燒杯中加熱.這樣，可以縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，避免因加熱時(shí)間過長而使海波失去結(jié)晶水，從而解決了溫度未達(dá)到48℃海波就開始熔化.（4）給海波加熱要緩慢均勻.在實(shí)驗(yàn)中，如果加熱太快，試管中各部分晶體受熱不均勻，海波與試管外壁接觸部分先熔化變?yōu)橐后w，且溫度繼續(xù)升高，而中間固態(tài)部分還未熔化，就會嚴(yán)重影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，導(dǎo)致錯(cuò)誤結(jié)論.水浴時(shí)應(yīng)緩慢加熱，控制速度，可以適當(dāng)移開酒精燈，石棉網(wǎng)和燒杯可以維持一段加熱，使試管內(nèi)外溫度差保持在3～5℃左右.在海波熔化過程中，應(yīng)保證水溫不超過51℃.（5）不停地對海波進(jìn)行攪拌.海波是熱的不良導(dǎo)體，當(dāng)試管中有液態(tài)海波出現(xiàn)時(shí)，為了保證試管壁處和中間部分的溫度一致，要不斷攪拌海波.（6）及時(shí)調(diào)整溫度計(jì)的位置.溫度計(jì)測得的溫度只能反映溫度計(jì)玻璃泡周圍樣品的溫度，不能反映整個(gè)樣品的溫度變化.當(dāng)試管中外圍的海波開始熔化時(shí)，玻璃泡附近的溫度有可能沒有達(dá)到海波的熔點(diǎn)，這時(shí)學(xué)生觀察到溫度尚未達(dá)到熔點(diǎn)，海波就已經(jīng)開始熔化的現(xiàn)象；有時(shí)溫度計(jì)玻璃泡附近的海波已熔化，并且溫度已開始上升，但整個(gè)樣品還沒有完全熔化，學(xué)生就會認(rèn)為，海波還沒有熔化完，而溫度已經(jīng)上升了.在海波熔化過程中，應(yīng)及時(shí)調(diào)整溫度計(jì)的位置，使溫度計(jì)的玻璃泡始終處于固、液的交界處.

2.電學(xué)實(shí)驗(yàn)是初中學(xué)生學(xué)習(xí)電學(xué)經(jīng)常要做的實(shí)驗(yàn).在使用現(xiàn)有的器材演示電路實(shí)驗(yàn)的過程中發(fā)現(xiàn)，有兩點(diǎn)不便.一是現(xiàn)有的器材一般只能在平面上演示，給學(xué)生的觀察視角帶來盲區(qū)，最前面的學(xué)生也只能翹首而望.如果用千孔板演示，一般需要學(xué)生幫忙扶住，而且器材容易掉下來，故障率比較高；二是插片式連接線在連接時(shí)不方便，接線柱的螺帽有時(shí)擰不緊，而且費(fèi)時(shí).如果一個(gè)接線柱要連接兩到三根導(dǎo)線時(shí)，放好了第一根，再去拿第二根時(shí)第一根又離開了接線柱，要是有第三根就更難擰到一起，接觸不好的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生.我們區(qū)何斌老師對電子元器件及導(dǎo)線接頭進(jìn)行了加工.如圖1.（1）在電子元器件的座子的后面加裝磁吸，現(xiàn)在大多黑板都是鐵皮的，直接吸在黑板上就好了（如果不是鐵皮黑板就可以用鐵皮做一個(gè)演示架）.如圖2.對于動(dòng)手能力較差的學(xué)生，可以先在黑板上畫出電路圖，然后在對應(yīng)的地方放上元器件即可.（2）為了方便連接導(dǎo)線，可將導(dǎo)線的接頭進(jìn)行改動(dòng)，把公接靠上一點(diǎn)的地方焊上母接的插口端，取名連環(huán)接頭.這樣，導(dǎo)線之間可以無限連下去.如圖3.教學(xué)證明，用改進(jìn)后的器材做電學(xué)實(shí)驗(yàn)，易接易演，高效省時(shí).

總之，初中物理教材中的演示實(shí)驗(yàn)有很多.在初中物理教學(xué)中，教師要充分認(rèn)識演示實(shí)驗(yàn)的功能和作用，不斷探索，積極創(chuàng)新，認(rèn)真做好每一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生學(xué)好物理知識，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?