初中物理實驗的拓展

陳渝

物理新課程標準指出：面向全體學生，提高學生科學素養(yǎng)，為每個學生的學習與發(fā)展提供機會，關(guān)注學生的個體差異，使每個學生學習科學的潛能都得到發(fā)展。而物理課程是一門以實驗為基礎的學科，實驗教學能夠幫助學生建立正確的概念，掌握科學規(guī)律，發(fā)展科學探究能力，體驗科學探究的樂趣，并養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度和勇于創(chuàng)新的科學的探究精神。近幾年江蘇省無錫市的中考題已經(jīng)不再是刻板地重復物理課本上的實驗，而是更多地考查對物理實驗中一些教學器材的改進或?qū)嶋H操作中出現(xiàn)的問題。在這樣的背景下，我們的實際教學應該對課本中設置的實驗進行有益的拓展和創(chuàng)新，提高學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，真正實現(xiàn)從生活走向物理，從物理走向社會。

一、實驗內(nèi)容的拓展

內(nèi)容拓展是指利用現(xiàn)有實驗資源對課本設置的探究內(nèi)容做適當?shù)卦黾?，從而拓展出新的探究?nèi)容，拓展實驗內(nèi)容更有利于學生對平時學習中易錯不容易理解的現(xiàn)象和知識有個直觀的認識。下面筆者就以幾個實驗為例進行探討。

實驗一：探究凸透鏡成像規(guī)律

拓展：在平時的練習中，我們通常情況下會遇到這樣的問題：用幻燈機放映幻燈片時，銀幕上出現(xiàn)的是正常畫面，但若有一個小蟲正好飛落在凸透鏡鏡片上，此時對畫面的影響為（ ）

A.幾乎無影響 B.畫面上有只小蟲 C.畫面上有小蟲，但不清晰 D.畫面變得模糊

學生們都不明白，為什么答案會選A呢？于是在這節(jié)課上，當學生完成了課本上要求的凸透鏡成像規(guī)律的研究后，筆者要求讓學生再一次讓光屏上呈現(xiàn)倒立放大的實像。此時，讓學生用一塊小橡皮擋住凸透鏡的一部分，觀察光屏上出現(xiàn)的像有無改變。學生會發(fā)現(xiàn)：光屏上的蠟燭的像沒發(fā)生什么變化。接著，讓學生用自己的手擋住凸透鏡的一部分，并逐漸增大遮擋部分，學生會發(fā)現(xiàn)光屏上所成的像在逐漸變暗。正當學生感覺很奇怪的時候，筆者向?qū)W生提問：是什么改變了光屏上所成像的亮暗？學生們找到了問題的原因，在下次遇到這個問題時，印象就非常深刻，也就不容易做錯了。

實驗二：彈簧測力計的使用

拓展：在彈簧測力計使用時，我們經(jīng)常會做到這種題目：某同學在用彈簧測力計測量某一物體的重力時，錯將物體掛在了拉環(huán)上，當物體靜止時，彈簧測力計的示數(shù)為8N，則物體的重力為（ ）

A.等于8N B.小于8N C.大于8N D.以上情況都有可能

如果教師單純對學生口述，說倒過來的時候由于不僅測量了物體的重力，而且測量了彈簧測力計自身的重力，因此測量的結(jié)果會偏大，學生很不能理解。筆者在實際上課時，在學生使用彈簧測力計來探究重力與質(zhì)量關(guān)系的時候，此時學生們已經(jīng)熟練地掌握了測量力的方法，在學生完成本節(jié)課的內(nèi)容后，讓學生將彈簧測力計倒過來，學生會發(fā)現(xiàn)，彈簧測力計的示數(shù)變大了！此時筆者向?qū)W生提問：彈簧測力計的示數(shù)為什么變大了？學生馬上會發(fā)現(xiàn)原來是因為彈簧測力計自身有重量。

實驗三：用天平測量質(zhì)量

拓展：在平時的練習中，我們經(jīng)常會遇到這樣的問題：用已調(diào)好的托盤天平測量物體的質(zhì)量時，應將砝碼放在天平的—盤。天平平衡時砝碼的質(zhì)量及游碼在標尺上的位置如右圖所示，則被測物體的質(zhì)量為—g。若調(diào)節(jié)平衡螺母前未將游碼放在標尺左端的零刻度線上，則測量的結(jié)果—（填“偏大”或“偏小”）。

在完成了用天平測量物體的質(zhì)量以后，筆者要求學生在接下來的實驗中將游碼移出零刻度線一點點，調(diào)節(jié)平衡螺母，然后再測量剛才的物體，結(jié)果會發(fā)現(xiàn)所測示數(shù)偏大。

在稱量物體質(zhì)量時，學生不明白砝碼為何“由大到小”加，于是筆者設計實驗，要求讓學生將砝碼由小到大加。學生會發(fā)現(xiàn)，當把小砝碼加完后，等到加上了大砝碼又太大，當沒有更合適的砝碼選擇時，自己就犯難了。此時學生會醒悟過來，把小砝碼拿下來，重新先加大的，再一個個由大到小試過去，果然成功了！教師以教材實驗為發(fā)散源，通過對課本實驗的改進和拓展，激活了學生思維，培養(yǎng)了學生思維發(fā)散能力。

二、實驗器材的拓展

器材的拓展是指對課本中提供的實驗器材進行改進、更換或增減，使實驗現(xiàn)象更明顯，或使實驗創(chuàng)設的情境更貼近學生實際生活。

實驗四：探究聲音是由物體的振動產(chǎn)生的

拓展：發(fā)聲的音叉在振動

器材：一盆水、音叉

操作：將振動的音叉放在水中，會發(fā)現(xiàn)水被濺出來，這說明發(fā)聲的音叉在振動。

我們看到，當把發(fā)出聲音的音叉放入水中時，頓時水面就濺起了水花。此時向?qū)W生提問：為什么會有水花？學生回答：是因為音叉在振動。聲音是由于音叉的振動產(chǎn)生的這個結(jié)論就自然而然得出來了。

實驗五：小孔成像

拓展：制作針孔照相機

器材：小紙杯、牙簽、橡皮筋、透明塑料薄膜

操作：①用牙簽在紙杯底部中心扎一個小孔。

②在杯口蒙上透明的塑料薄膜，并用橡皮筋扎緊。

③將小孔對準遠處的物體，如一棵樹（樹的形狀比較好辨認），觀察薄膜上所成的像；比較像與物體的區(qū)別。

學生在完成這個小制作的過程當中是愉快而積極的。在制作過程中，有的成像不夠清晰，進入小孔的光線太少，我就會指導學生將小孔稍微開大一些；在制作過程中有的學生用的紙?zhí)?，進入光線太多，光屏上成的像就看不清楚，我會建議學生用厚一點的紙，如薯片的罐子等，效果非常好！這個器材在后來還可以改裝成凸透鏡成像的照相機，調(diào)節(jié)物距和像距，使光屏上成清晰的像，便于學生們掌握凸透鏡成像規(guī)律。

美國心理學家吉爾福特指出：凡是有發(fā)散性加工或轉(zhuǎn)移的地方，都表明發(fā)生了創(chuàng)造性思維。我們通過對初中物理實驗內(nèi)容和實驗器材的拓展，使學生對實驗習題中未見過的問題陌生度降低，增強了學生對實驗的識別和理解能力。