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初中物理课程在初中所有课程中属于必修课之一。素质教育中,物理教育占据着重要的地位,物理学科不仅是一门重要的文化课,而且与人们的生活息息相关。因此,初中物理教师要运用正确的方法提高物理成绩,物理课程相比起其他学科来说,具有抽象、内容难懂等特点,影响了物理课程的教学进度和效率。想要改变这种现状,首先要改变的就是学生在物理学习上的态度。兴趣能够引导某个人去积极地探究某种事物或者活动,产生一种心理上追求和好奇的倾向,并且在体验中获得积极的情绪,这种兴趣是人成长的基础。那么,如何在物理实验教学中激发学生的学习兴趣?
物理这门学科,很大一部分是实验部分。物理和实验不可分离,学生学习物理时,通过做实验的教学方法,能够比较形象、直观、有趣地体现在学生面前,而不是老师讲学生听,没有直观的感受,因此,物理的实验教学比课堂教学更吸引学生。在初中物理教学中,教师要充分认识到物理实验教学的优势,在实验中加入趣味、新奇的方法来使学生产生好奇心和求知欲,从而对物理的学习产生浓厚的兴趣。教师在进行物理实验前,要认真备课,多准备一些与教材有关的实验内容,并且丰富实验的步骤,或者是可以准备一些有惊险的实验,设置一些悬念,让学生产生疑惑,实验的过程和结果尽量出乎学生的意料,这样就可以一下抓住学生的好奇心,激?l其求知欲,从而产生学习物理的兴趣。与此同时,老师也可以联系一些生活中息息相关的事和物,让学生切身感受到身边的事物与物理实验的关系,这样,学生既可以感受到物理实验的规律,也可以了解物理实验的因果性,教学效果明显,给学生会留下深刻的印象。
一、通过实验巧妙引入,调动学生学习物理的兴趣
一节课想要成功,首先开始要引人入胜。在教学中根据教材的不同特点和学生的心理特征精心设计一堂课的开头,能激发学生浓厚的兴趣。比如说,初中的摩擦力教学,是初中物理比较难的知识点,很多学生分不清静摩擦力、滑动摩擦力,甚至不知道一个物体是否受到摩擦力。老师可以通过在斜面上放置一本书举例子,一本书放在了斜面上,书与斜面之间存在接触,并且相互挤压,接触面并不是光滑的,而且这本书具有相对下滑的趋势,因此,这本书与斜面之间存在摩擦力。虽然是一个小小的实验,但是可以激发学生探究的热情,学生就想弄明白为什么,这为讲解摩擦力做好了铺垫。
二、通过实验探究,激发学生学习物理的兴趣
初中学生的思维等方面刚刚开始成形,具有较强的求知欲,对身边的很多事和物有着好奇心,喜欢问为什么,也愿意亲自做实验来了解其中的因果。学生在物理学习中做实验,对学生的物理学习有着积极的引导作用。
三、通过实验验证规律,突破教学重难点
物理概念的形成和规律的建立,离不开实验的探讨和验证。物理实验能够创造出确实的、排除干扰的物理环境,学生在这种实验环境和教师的启发下,通过观察、思考获取最典型的物理环境,建立概念,总结规律,并把理论运用于实验,有助于学生牢固、深入地掌握物理基础知识。
四、通过课外小实验,培养学生独立实验的能力和自学能力
学生的实验动手能力和自学能力,是培养创新人才的前提条件。物理实验时,不能只涉及教材上面提到的基础实验、分组实验和演示实验,小实验和学生自主的实验也是需要重视的。这种小实验和课外实验可以使学生所学习的课内知识灵活运用,并且培养学生举一反三的能力,更加牢固地掌握了实验的原理和所涉及的课本知识,学生的独创思维也能得到加强。在课外的实验中,除了课本知识外,也涉及很多其他的知识领域,能够在实验中让学生联系到生活中的方方面面。
五、通过实验教学,体现设计思想,训练思维方法
教师可以打破传统的教学思想,对实验中的方法进行创新,培养学生的逻辑思维能力和观察能力。例如,在进行光的传播讲授时,可以通过筷子在水中的成像、鱼儿的虚像、观察影子的形成、镜子中的成像等不同,给学生介绍光的不同种类和不同效果,针对这些内容,我们就可以从不同的角度来进行实验,并不一定非要在同一种方法上反复实验。
(1)控制法。在初中物理实验操作过程中,往往存在多种变化的因素,为了研究它们之间的关系,可以控制一些不变量,依次研究某一因素的影响,这就是控制法(或控制变量法)。比如说,在探究影响电磁铁磁性强弱的因素实验时,控制线圈的匝数不变,改变电流的大小,然后观察吸引大头针的数目多少来判断磁性的强弱,同理也可以控制电流不变,通过改变线圈的匝数判断磁性的强弱。这种控制变量的方法会让初中生更容易接受和理解电磁铁磁性强弱中各个变量之间的关系。
(2)比较法。比较法就是在一定的实验条件下找出研究对象之间的同一性和差异性。比较是认识事物的基础,因而广泛用于物理实验中。比如说,在讲授电压表的内容时,可以把电流表和电压表结合起来讲解,比较其各个方面的相同点和不同点,同时配合实验进行操作,这种比较的方法使学生更容易掌握电流表和电压表的使用规则等知识,初中学生接受起来更加容易。
(3)转换法。物理学科是一门精确的定量化的学科,在实验中需准确测定物理量,但许多物理特征、过程或物理量要想直接观测有困难,可以把所要观测的变量转换成其他间接观察和测量,这就是转换法。比如说,探究物体动能的大小跟哪些因素有关的实验中,应用了控制法和转换法,动能的大小用眼睛不能直接观察出来,但可以转换为对物体做功的多少,即观察钢球推动木块滑行的距离远近来比较动能的大小。这种方法既可以让学生直观、清晰地理解,也可以让学生加深记忆和应用。
一、控制变量法
控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决问题的科学方法之一。所谓控制变量法是指为了研究物理量同影响它的多个因素中的一个因素的关系,可将除了这个因素以外的其他因素人为地控制起来,使其保持不变,再比较、研究该物理量与该因素之间的关系,得出结论,最后综合起来得出规律的方法。这种方法在整个初中物理实验中的应用比较普遍。例如在人教版实验教科书《物理》(八年级上册)第一章第一节关于探究声是怎样传播的实验中,就开始渗透控制变量的思想。因为固体、液体和气体都是传声的介质,我们逐一研究它们分别可以传声时,就必须控制其它两个因素。如果在进行该实验时就给予学生恰当点拨,提出:“把两张课桌紧紧地挨在一起,一个同学轻敲桌面,另一个同学把耳朵贴在另一张桌子上,听到的敲击声为什么就能认为是桌子传来而不是空气传来的?”引导学生去分析比较,就能使学生体验到控制变量的思想。在接着的探究影响音调、响度等因素的实验中,把控制变量的思想对学生给予简要的介绍,就会使学生逐步领悟到控制变量法的实质要领,为以后的探究实验做好方法上的准备。
在初中物理中,探究影响导体电阻大小的因素、电流跟电压电阻的关系、影响电热功率大小的因素、影响电磁铁磁性强弱的因素、影响滑动摩擦力大小的因素、决定压力作用效果的因素等实验,都运用了控制变量法。
二、等效替代法
等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中,因实验本身的特殊限制或因实验器材等限制,不可以或很难直接揭示物理本质,而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代的方法。这种方法若运用恰当,不仅能顺利得出结论,而且容易被学生接受和理解。例如,在探究平面镜成像规律的实验中,用玻璃板替代了平面镜,因两者在成像特征上有共同之处,容易使学生接受,而玻璃板又是透明的,能通过它观察到玻璃板后面的蜡烛,便于研究像的特点,揭示出规律。在学生亲历实验过程的基础上,教师应注重引导学生进行方法的总结,使他们在思维方式上受到启发,这样当他们以后遇到有关的实验设计时,就会自觉地加以运用。比如在学习伏安法测电阻之后,要求学生设计一个实验:在上述实验中缺少电压表或电流表,其他器材不变,另有一个已知阻值的定值电阻供选用,要求测出未知电阻,应该怎么办?学生此时就可以用等效替代的思想进行设计。
三、转换法
有的物理量不便于直接测量,有的物理现象不便于直接观察,通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象,从而获得结论的方法。譬如,在研究电热的功率与电阻关系的实验中,电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直接观测和比较,而我们通过转换为让煤油吸热,观察煤油温度变化情况,从而推导出哪个电阻放热多。教学时不妨设计一问:为什么研究电热的功率与电阻大小的关系时,还用到似乎与实验无关的煤油呢?引发学生的思考和讨论,在小结出该实验中煤油的作用的基础上,进而再问:该实验能否不用煤油而改用其他方式来观察电阻通电后的发热情况?这样促使学生思维得以发散,转换的思维方法得到训练,设计实验的能力也随着提高了。
摘要:课堂教学中,随着教学内容的展开,师生间思维情感的不断碰撞,教师思维的活跃性往往因此得到激发,产生一些瞬间灵感,很好地解决了问题、完善了教学设计,寻找隐含在背后的理论依据,加以推敲总结,使之上升到一定高度,获得规律性认识,有几点感悟。
关键词:感悟;摩擦力;转换法
“学好物理,实现心中的梦想。”这是学生写在作业本上的一句话,这使我又一次深刻地体会到:作为物理教师,必须清楚地认识到,要好好利用物理学本身提供的事实与方法,有效的结合辩证唯物主义观点,在物理的课堂教学中,在适当的时候,适当的时机有意识渗透人生观的教育,就会取得良好的效果。
一、学科的教育观感悟
物理传统的教学模式偏重于知识的传授,强调接受式学习。新课标下教师要改变学科的教育观,始终体现“学生是教学活动的主体”,着眼于学生的终身发展,注重培养学生的良好的学习兴趣、学习习惯的培养。重视物理学内容与实际生活的紧密联系。对刚接触物理的学生来说,唯一的基础材料则是现实生活,这就要求教学活动必须围绕着学生生活、科学、技术和社会来展开,教师要抓住时机不断地引导学生在设疑、质疑、解疑的过程中,创设认知“冲突”,激发学生持续的学习兴趣和求知欲望,便能顺利地建立物理概念,把握物理规律。学生通过不断地设疑,不断地质疑,有利于激发学生浓厚的学习兴趣和求知欲望,会在生活中发现各种各样的物理现象和规律,为下一步学习物理学知识打下坚实的基础。
二、摩擦力定义教学的感悟
人教版九年级物理60页给出摩擦力的定义:两个互相接触的物体,当它们做相对运动时,在接触面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力就叫做摩擦力。
静摩擦力定义:两个相互接触的物体,当它们之间发生相对运动趋势时,就会在接触面上产生阻碍其相对运动趋势的力,产生条件:相互接触、有弹性形变、有相对运动趋势,
方向:总是沿着接触面,并且跟物体相对运动趋势的方向相反。
例题: 用F1=5N的力推小车,没有推动,小车受到的摩擦力是多大?
用F2=10N的力推小车,没有推动,小车受到的摩擦力是多大?
用F3=15N的力推小车,没有推动,小车受到的摩擦力是多大?
用F4=20N的力推小车,小车做匀速直线运动,小车受到的摩擦力是多大?
用F5=25N的力推小车,小车受到的摩擦力是多大?
分析五种情况下小车受到的摩擦力,深刻体会静摩擦力的大小随着外力的增大而增大,小车受到的滑动摩擦力只与压力和接触面粗糙程度有关。能够认识物体受力做加速运动的雏形。
三、选择参照物教学的感悟
物理学上选择静止不动的物体作为参照物,选了参照物才能考察其它物体的运动规律,没有参照物就谈不上物体所遵循的规律。只是许多时候我们都默认选地球和与地球静止的物体作为参照物,但这里我们明显看到,任何物体的运动都是相对的,没有绝对的。但选择好了参照物对解决问题提供了更好的途径。解决问题是要考虑方法的,而且要选择适当的方法,当用一种方法解决问题有困难时,我们要变换一下参照系,从不同的途径寻求解决问题的方法,通常叫殊途同归,这对我们的生活的方方面面都是有相当好的指导意义。
四、建立物理模型教学的感悟
物理学研究问题的方法很多,而建立模型的方法是解决问题最为有效的方法。任何一个物体都会和周围的物体有作用和联系,而且受到或多或少的影响。我们要解决一个实际的问题,不可能考虑完各种因素,总是考虑主要的,影响大的因素,忽略次要的因素。把物体的运动抽象成模型,就可以用模型所遵循的规律来解决问题了。物理的学习就是要学会建立模型的方法,解决实际的需要。这一物理学方法对我们的工作和生活有很好的指导意义。对待问题的态度是我们解决问题的基础,我们的生活会面临许许多多,各种问题交错的复杂局面,有时候让我们焦头烂额,无从下手。这时候我们就要用考虑主要矛盾忽略次要矛盾的方法来建立各种模型,用解决模型的方法来处理问题,不要斤斤计较,把许多次要矛盾考虑进来,使问题无法解决。
辩证唯物论指出:在复杂的矛盾系统中,矛盾可分为主、次矛盾。主要矛盾是指居于支配地位,对事物的发展起决定性作用的矛盾。次要矛盾是指处于服从地位,对事物发展不起决定作用的矛盾。因此,我们在处理问题时应用主要精力解决主要矛盾。
五、转换法教学的感悟
在研究和解决物理问题的过程中,不仅需要相应的知识,还要注意运用科学方法。因此,注意考察研究物理问题的方法,成为当前和今后中考的热点。在初中阶段,转换法就是我们需要掌握的重要的科学研究方法之一,下面就根据我的教学实践和体会,结合具体例子谈谈转换法在初中物理课堂教学中的具体应用。
(一)转换法在探究物理规律时的运用。转换研究对象再现物理学家进行科学研究时所采用的思想和方法,可以让学生领略到科学的本质,掌握科学学习的策略和科学的思维方法,从而提高学生的科学素质。从阿基米德的思维方法中,我们可以悟出一个解决问题的方法,如果直接处理或解决某一问题而感到困难时,可以将问题变换为我们熟悉的另一个问题去解决,这样问题就容易解决了。在探究影响摩擦力的因素时,首先就要知道怎样“看出”摩擦力的大小呢?物体受到摩擦力的大小是无法直接“看出”的。怎么办呢?我们可以利用物体的二力平衡条件,把物体受到的摩擦力转换为拉力的大小。
(二)转换法在探究物理概念时的运用。研究对象的选择,一般是研究什么量就以什么为核心,选取与此量有直接关系的物体为研究对象,但有一些概念问题,这样思考下去困难重重。当要研究的概念不易直接得出时,如果活用转换法,将研究对象合理放大和转换,通过实验设计来间接推断,问题就会得到简捷解答。
声音是由于物体的振动而产生的。老师在做演示实验时,下面的学生只能听到声音,而根本无法看清发声物体的振动。怎样才能使细微不明显的振动现象变得明显呢?设计简单易做、现象明显、有趣、好看、又好玩的实验是掌握这一知识的关键。乒乓球、大米、水“跳舞”的情景效果就不错,放大了发声物体振动的物理现象,同时又激发了学生主动参与探究和学习的兴趣。这时学生的好奇心被激发、思维开始活跃,交头接耳自觉地展开热烈讨论,极容易地就归纳得出――物体的振动产生了声音。
(三)转换法在探究物理实验时的运用。在保证实验效果相同的前提下,将不可见、不易见的现象转换成可见、易见的现象;将陌生、复杂的问题转换成熟悉、简单的问题;将难以测量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量的方法。
(四)转换法在探究物理习题时的运用。依据物理情景,把较复杂的物理过程转换为理想的物理过程,从而降低解题难度。达到化繁为简,化难为易,使问题巧妙获解的一种思维方法。这种方法能充分展示解题者分析问题的能力,同时达到巧解,进而实现速解之目的。
转换法是指在解决物理问题时, 要正确分析物理状态和物理过程,如果正面直接求解遇到障碍,便可考虑另一个角度思考达到化繁为简、化难为易,间接获取问题解决的一种方法,是从另一个迂回接近目标的研究方法。
物理学的内容宽广而又深厚,虽然它研究的是自然科学的规律,但是它的许多分析问题方法,解决问题的途径,对社会科学,人文科学是有指导意义的。我们通过自然科学的学习,掌握自然科学规律,应用于我们的生活与社会,对个人和社会都是很有意义的,物理教学的任务,不要仅仅局限于对自然科学本身的传授,还可以发展到一个人的人生方方面面的启迪。
参考文献:
笔者认为,“先学后导、问题引领”的真正内涵绝不等价于形式上的“课前预习、课堂补充、练习反馈”,它的实质应理解为“充分的体现学生主体地位”和“充分的体现在问题引领下的求知过程”这两个特点,因而在复习课的实施中,教师必须时刻牢记这两个宗旨去设计课前预习内容、课中问题(任务)的设置等等。
下面结合笔者2011年4月在扬州市“教育科研年”会课活动中,向全市物理教师展示的苏科版初中物理总复习“测量型实验专题”的复习课来和大家探讨这一问题。
测量型实验专题复习教学设计
课前设想
让学生体会到:实验是“有章可循”的,并且这个“章法”就来源于我们的学生实验,因此,在直接和间接测量型实验的介绍中,利用相应的学生实验作比较,让学生看清方法的源头;在用转换法思想设计间接测量实验的过程中,也想体现“顺藤摸瓜”的思想:①根据与所测量相关的公式、规律,选择实验原理表达式;②根据原理表达式,确定需测量的量、器材;③根据需要测量的量,安排实验步骤;④最后用测量的量写出表达式。
一、教学目标
1.知识和技能目标
(1)了解两类测量型实验的考查方法,专题把握9种测量器材和8个典型间接测量实验;
(2)能应用等效替代法和转换法设计简单测量型实验,
2.过程和方法目标
(1)通过将实验设计方法与学生实验中方法的对照和比较,让学生体会,设计实验的方法其实是来源于学生实验中已经学过的方法;
(2)通过将理论设计立刻应用于实际操作的过程,让学生体会到:理论设计时要考虑到实际操作的可行性、准确性,
3.情感、态度和价值观目标
通过贯穿于整节课的“实验设计也”“有章可循”的设计思想,使学生树立对实验设计的信心,激发学生积极思维,
二、教学重点
让学生学会实验复习的方法,并应用等效替代法和转换法进行实验设计。
三、教具准备
刻度尺、弹簧测力计、秒表、木块、长木板。
四、教学流程
①学生分小组汇报预习单完成情况,各小组提出存在的问题;
②将初中物理中直接测量和间接测量的实验进行归类,直接测量型实验主要掌握测量仪器使用方法,间接测量型实验要求掌握实验原理、方案设计、操作步骤、结果分析等问题;
③通过视频展示刻度尺、弹簧测力计、电流表的使用,让学生体会测量仪器使用的共同点,分析各自使用的注意点;
④引导学生分析等效替代、转换法是测量型实验方法来源、方法应用的关键,启发学生应用两种方法设计实验,引导学生应用所学方法设计实验、优化设计方案;
⑤测量实验中误差的分析,测量结果分析的方法(公式表达、表格、图像);
⑥总结测量型实验设计的题型、方法、思路,
测量型实验专题复习预习指导
(一)直接测量型实验
初中物理共有九个直接测量型实验,即:(1)用温度计测水的温度;(2)用刻度尺测长度;(3)用机械秒表测时间;(4)用天平测物体的质量;(5)用量筒测固体、液体的体积;(6)用弹簧测力计测力;(7)用电流表测电流;(8)用电压表测电压;(9)用电能表测电能,这些实验都是应用相应的仪器仪表直接测出物理量,这些测量工具都是初中物理中基本的测量工具,我们应该掌握它们的用途、使用方法和使用时的注意事项,对天平、温度计、弹簧测力计还要掌握它们的构造和原理。
这些基本测量工具的用途、构造、原理虽不相同,但其使用方法和注意事项都有许多共同之处。
1.使用前都要观察它们的分度值和量程观察分度值就是认清它们刻度的每个小格代表的值,目的是测量时便于读数,对于一个给定的刻度尺、量筒、温度计、弹簧测力计,每一个小格表示的值是一定的,而电流表、电压表,因为它们一般有两个量程,每一小格表示的值是不同的,因而要先观察选用的量程,再读数。
2.使用前一般要观察零刻线或校零,目的是为了测量的准确,如刻度尺要观察它的零刻线在哪里、是否磨损;天平要先把它放在水平台上,把游码放在标尺左端的零刻线处,调节横梁两端的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处;弹簧测力计、电流表、电压表都要把指针调到零刻线上。
3.使用时都不能超过它们的最大量程,否则测量工具会被损坏,如温度计会胀破、天平的刀口会损伤、弹簧的弹性被破坏、电表的指针可能被折断等。
4.读数时要正视刻度,否则读数不准确。
5.记录测量数据时要带单位,否则其值无意义。
除上述共同点之外,它们还有各自的注意事项:
1.刻度尺:测量时要正确放置,刻度尺要与被测长度平行,不能斜放,刻度线尽量贴近被测物体。
2.机械秒表读数要注意小圈的指针所指数字的单位是min;大圈指针所指数字的单位是s;还要注意一大圈是多少秒。
3.量筒:观察液面达到的刻度时,要以凹形的底部为准,
4.天平:测量时要“左物右码”,加减砝码要轻拿轻放,保持砝码和托盘的干燥清洁。
5.温度计:测液体温度时,要把温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要接触容器的底或壁示数稳定后再读数;读数时玻璃泡要继续留在被测液体中。
6.弹簧测力计:用力不能过猛,要使弹簧能自由伸缩。
7.电流表和电压表:正、负接线柱不要接错;要选择合适的量程。
8.电能表读数时要注意小数点位置和单位,某段时间消耗的电能是两次电能表读数之差。
(二)间接测量型实验
初中物理间接测量型物理实验有:(1)测纸片下落的速度;(2)用天平和量筒测固体和液体的密度;(3)测人站立时对地面的压强;(4)估测大气压强的值;(5)测人上楼时的功率;(6)测滑轮组的机械效率;(7)伏安法测电阻;(8)伏安法测小灯泡的功率。
这类实验的共同特点是:根据待测物理量与其他物理量的关系式,先测出式中其他各量,然后算出该量。
对这类实验,要在真正掌握实验原理的基础上,分析需要测量的物理量和如何测量这些量,选择哪些实验器材?设计怎样的实验步骤?实验应该注意哪些事项?并且会分析实验误差及产生的原因,实验的情景不同,实验的方法和步骤也有所差异,切忌死记硬背,要在理解的基础上记忆和分析,
教学过程
一、预习单成果展示,老师结构性备课结合学生预习提出问题
1.我们小组复习之后觉得测量仪器很多,各有各的用法,怎么更有效的抓住复习的重点内容;
2.有些物理量的测量是通过公式解决的,怎么从公式想到具体方法的,
二、问题引领
(一)基础知识网络
1.解决测量仪器的学习困难
[幻灯片显示]:
2.复习间接测量实验的相关知识
[幻灯片显示]:
(二)围绕预习单问题解决重点知识
1.直接测量型实验中易错的操作、读数问题
2.实验设计过程中的指导思想问题
等效替代法测量的是不同情况下的同一个物理量,关键是:创设效果相等的两个物理情景,
转换法测量的是其他的物理量,所以必须要通过公式计算才得到所求物理量,因此用转换法设计实验的关键是:寻找与待测量相关的公式、规律,
例,观看两位老师“引体向上”视频,设计估测功率实验
3.优化方案的题型:(测摩擦力、估测大气压强)
例,请同学改进课本上测量木块与木板之间的滑动摩擦力的实验,
预计同学可能有以下几种设计方案:
方案1:
教师启发
方案1中用弹簧秤匀速拉木板不容易控制,且弹簧在移动中不容易读数,那么我如果能想办法让弹簧不动,那么实验就容易实现,且容易读数了,
预计有同学能够闪出火花,
方案2:
教师 方案2简便、易操作,更优,
4.结分析(公式表达或计算、表格设计、图像分析)例
小星同学进行测量煤油密度的实验
(1)第一次的方法和步骤是:
①用天平测出空烧杯的质量‰;
②把煤油倒入量筒,测出煤油的体积y;
③把量筒中的煤油倒入烧杯,测出烧杯和煤油的总质量m。
请用上述物理量写出煤油密度的计算式一这样测出的密度与真实值相比偏——。
(2)经改进后,小星的方法和步骤完全正确,他称量烧杯和剩余煤油的质量时,所用砝码和游码的位置如图甲所示,煤油倒入量筒后的液面位置如图乙所示,根据图中数据,请帮小星把下表填写完整。
一、根据教学内容,改变单一化的实验模式
初中物理实验主要有演示实验和分组实验等实验形式.调查发现,有些教师为了节省教学时间常常在分组实验之前就把学生所用的实验仪具、实验材料等工具准备妥当,关于实验报告也采取了统一格式提前印刷好,学生的主要任务就是根据教师所给的实验步骤按部就班进行实验,了解实验结果,形成实验报告.这样单一化的实验模式,在一定程度上节省教学时间,但限制了学生的思维空间,学生无法根据自己的想象或预测进行实验,更没有深入思考实验过程遇到的问题和提出自己的解决办法,从而无法达到物理分组实验教学的目的.实验教学是初中物理教学的基础环节.学生只有通过动手实验,才能知道概念的建立过程,以便深刻地理解抽象的物理知识.在教学中,教师要根据教学内容,改变单一化的实验模式.(1)演示型实验.根据实验装置的图文信息,说明研究什么;观察现象并能根据实验现象或数据分析归纳得出结论.如气体液化实验、探究运动和力的关系实验、覆杯实验等.(2)直接测量型实验.如用刻度尺测长度、用温度计测水的温度、用弹簧测力计测量力等.使用这些基本测量工具要注意它们的共同之处,并区分它们的不同之处.(3)操作型实验.根据所学物理知识进行实际连接、安装、设计,如组成串联电路和并联电路、用滑动变阻器改变电流等.这类实验主要掌握操作方法、注意事项,会画实验原理图,能排除简单的故障.(4)设计型实验.根据题目提出的问题,运用研究物理问题的方法进行实验设计,选取适当器材,规范物理实验操作,设计表格、记录数据,分析实验数据,得出结论.(5)探究型实验.通过一些实验现象,探索并总结物理规律.如探究固体的熔化过程、探究水的沸腾、探究碘的升华和凝华过程、探究光的反射定律、探究平面镜成像特点、探究光的折射规律等.
二、根据教学内容,创新实验模式
为了提高物理实验教学效率,教师应该创新实验模式.例如,在做“凸透镜成像”实验时,当蜡烛处于二倍焦距的位置时,在光屏上的成像不容易准确地判断出是否和原来的物体一样大.这就需要教师在一次次实验中找到解决办法,为学生展示正常的成像效果.又如,在做测量型实验时,不能直接测量时,就要转换成间接测量型,就是根据待测物理量与其他物理量的关系式,先测出式中其他量,然后算出该量.如用刻度尺和秒表测平均速度、用天平和量筒测固体和液体的密度、用弹簧测力计和刻度尺测滑轮组的机械效率、用电流表和电压表测电阻等.对这类实验,要在掌握其实验原理的基础上,分析需要测量的物理量和如何测量这些量,然后确定选择哪些实验器材、设计实验步骤、分析实验注意事项,并分析实验的误差及其产生的原因.在教学中,教师应用“转换法”革新物理实验教学,深化物理概念的建立过程,激发学生的思维,提高实验效果.例如,(1)利用乒乓球的弹跳将音叉的振动放大;利用轻小物体的跳动或振动来证明发声的物体在振动.(2)用温度计测温度是利用内部液体热胀冷缩改变的体积来反映温度高低.(3)测量滑动摩擦力时转化成测拉力的大小.(4)通过研究扩散现象认识看不见摸不着的分子运动.(5)判断有无电流课通过观察电路中的灯泡是否发光来确定.(6)磁场看不见、摸不着,可以通过观察小磁针是否转动来判断磁场是否存在.等等.
三、借助多媒体,优化实验教学