谈有效开发物理实验资源

(整期优先)网络出版时间:2011-06-16
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谈有效开发物理实验资源

张延彬

张延彬河北省曲周县第一中学057250

众所周之,物理是一门以实验为基础的学科。所谓“物理”,就是通过“物”———物理实验引入物理概念,来研究物理规律。就是要以“物”喻出“理”的本质,以“物”明了“理”的内涵,以“物”揭示“理”的真谛。因此,物理课就是要强化物理实验的教学。

新课标也明确提出:实验是物理课程改革的重要环节,是落实物理课程目标、全面提高学生科学素养的重要途径,也是物理课程改革的重要资源。但我们如何有效开发物理实验资源呢?

一、建立开放性实验室

观察现象、进行演示和学生实验,能够使学生对物理事实获得具体、明确的认识,这是理解概念和规律必要的基础。观察和实验对培养学生的观察和实验技能,培养实事求是的科学态度,引起学习兴趣,具有不可代替的重要作用。大力加强演示和学生实验:学校和教师应根据课程标准的要求安排足够的学生实验和演示实验;应最大限度地利用实验室现有的器材,力求利用多年闲置的器材开发新的实验;充分地开发和利用实验室的丰富课程资源,尽快改变实验室的封闭式管理状态,实验室应该尽快向学生开放,鼓励学生主动做课外实验。

二、倡导利用日常器具食品做实验

实验室的课程资源不仅限于实验室的现有设备,学生身边的物品、器具和食品也是重要的实验室资源。利用日常器具做实验,不但具有简便、直观等优点,而且有利于学生动手,发展学生的实验技能,培养学生的创新意识。

1、从生活用品中开发实验资源

在日常生活中,我们身边可以做实验的物品比比皆是,大到电冰箱、小到缝衣针都是可以利用的实验资源,通过教师巧妙设计,就能发挥生活用品的其它作用,从而利用它们来创设物理教学情景,启发学生思维,激发学生的学习主动性和积极性。用日常用品做实验,具有简便、生动、形象、原理单一,贴近生活等优点。

例如我们利用塑料瓶不易破裂、安全耐用,做气体对外做功、内能减小实验。

有一个演示气体对外做功造成内能减小的实验:往烧瓶中加入少量酒精,轻轻摇晃,使酒精汽化。将瓶口用连着橡皮管的塞子塞紧,用气筒通过橡皮管向烧瓶中打气,当瓶内气体将塞子顶出时,伴随着“嘭”的一声响,瓶内弥漫着白雾。此时用手触摸烧瓶壁会感到很凉,原因是瓶内气体将瓶塞顶出时对外做功,内能减小,温度降低,从而造成酒精蒸气液化形成白雾。该实验非常生动,实验中塞子塞得越紧,实验现象越明显。但是用烧瓶来做实验,总有烧瓶会爆裂而造成危险的担心。其实,一个很简单的改进就可以消除后顾之忧——用装洗手液的塑料瓶代替烧瓶即可,可以放心大胆地将橡皮塞塞得很紧。无论从形状、大小、瓶口尺寸到最后的实验效果,洗手液瓶都好像是为该实验量身定做似的。

2、从食品中开发实验资源

食品是我们赖以生存的物质,利用生活中的食品可以做很多物理实验,且实验材料经济、易得、易取。实验现象生动、明了。它能使学生感受到物理知识就存在于我们的生活中,从而激发学生的学习兴趣和求知欲。

例如探究物体沉浮的条件时,可将一只鸡蛋放入浓盐水中,然后缓缓倒入清水稀释、搅拌,随着盐水的不断稀释,鸡蛋排开液体的体积随着增大,由漂浮状态慢慢变成悬浮状态,最终沉入杯底。这说明浸在液体中物体的上浮和下沉,决定于它所受浮力和重力的合力。鸡蛋很容易找到,若引导学生利用鸡蛋做实验,既可说明物理道理,又可提高学生的学习兴趣。

3、从废旧物品中开发实验资源

在我们的生活中,有很多废弃的物品,利用这些废旧物品来进行实验探究活动,既化废为宝,体现环保,又拉近物理学与生活的距离,同时还增加了学生动手的机会,更有利于学生动脑、动手,培养学生的实验技能及创新能力,增强物理的亲和力。

例如大气压是看不见、摸不着的,为了证明大气压的存在,可以取一个空的易拉罐,在里面装少量水,放在酒精灯上加热至沸腾,然后用面团迅速堵住它的开口,让学生仔细观察现象,学生听到劈劈啪啪的响声后,会看到易拉罐变瘪了,易拉罐为什么会变瘪,这是谁的作用呢?此实验器材易得,操作简单易行,演示效果好,不仅能演示大气压的存在,还能演示大气压很大。

三、信息技术要进入物理实验室

重视将信息技术应用到物理实验室,加快中学物理实验软件的开发和应用,诸如通过计算机实时测量、处理实验数据,分析实验结果等。

在物理课堂的学生实验和演示实验中,由于受到常规实验仪器、实验材料等条件的限制,实验效果不如人意。而采用模拟型实验教学模式,通过多媒体技术模拟实验的辅助,模拟一些重要的在目前条件下难以完成的实验,弥补常规实验的不足,提高实验的演示效果。

总之,我们物理教师要充分利用实验室资源、日常器具、食品和多媒体信息技术资源,可以突破常规实验条件的局限。所以我们应当充分发挥教师的特长,使实验教学上升到一个更高的层次,从而有助于学生发现规律、形成概念、获得新知,提高学生的科学文化素质和实验技能。