几则初中物理实验的改进

发表时间:2021/3/16   来源:《教学与研究》2020年32期   作者:张小敏
[导读] 物理学是一门以实验为基础的科学,实验教学则是物理教学的一种重要手段
        张小敏
        广西省桂林市第八中学 广西桂林541003
        摘要:物理学是一门以实验为基础的科学,实验教学则是物理教学的一种重要手段。可由于我校很多实验没有现成的实验仪器,或者使用现成仪器做实验呈现的现象不明显,再加上课本中设计的有些实验很难操作等原因使得很多实验都没法进行。针对这些问题,我对沪科粤版八年级物理上册的几个实验进行了改进,取得了较好的实验效果。
        关键词:物理实验   改进    效果

        “这个实验现象不明显,实验效果不好,我不做了。”“没有实验现象的实验,说明不了问题,还浪费时间,不如不做。”我常听到我校的部分物理老师这样说。由于我们学校很多实验没有现成的实验仪器,或者使用现成仪器做实验的现象不明显,再加上课本中设计的有些实验很难操作,所以就出现有些物理老师经常上课不做实验,仅在黑板上画图“讲实验”的现象。
        但是,物理学是一门以实验为基础的科学,实验教学则是物理教学的一种重要手段。我觉得没有实验的初中物理课是不完美的物理课。这个学期八年级物理使用的教材是沪科粤教版的新教材,课本上也安排了大量的实验活动:有演示实验,有分组实验,还有课后小实验等。如果我们对实验效果不好的实验不去做也不管的话,物理课堂教学效果必会大打折扣。
        其实,只要我们用心去思考,对实验现象不明显的实验进行一些改进,就可以取得很好的实验效果。下面我就介绍几个我对沪科粤教版八年级物理上册的实验改进的例子,这是几个通过改进取得了很好效果的实验。
1、声学实验
(1)观察发声物体的振动
        沪科粤教版八年级物理教材第二章第一节《我们怎样听见声音》中,“活动一 、观察发声物体的振动”,要求观察音叉的振动。其具体操作是:“敲击音叉,将音叉插入水中,仔细观察发生的现象。”然而,用水槽装清水,在讲台上演示实验,讲台下的学生根本看不清溅起的水花。我在做这个实验时,在清水里倒一点红墨水,然后用实物投影把溅起的水花投影到大屏幕上,每个学生对它都看得清清楚楚。还有一个要注意的地方就是要将音叉的两个叉股平行的放入水中,这样水花溅起很高,实验效果很好。若将两个叉股一上一下放入水中的话,实验现象很不明显。
        在这个实验中,用实物投影和大屏幕放大了实验现象;红墨水增加了水花在大屏幕上的可见性;放叉股入水中的技巧使水花溅起很高,这样操作的实验现象就很明显。
(2)把声音显示出来
        沪科粤教版八年级物理教材中的 “音叉振动或唱歌时,示波器显示出声波波形” 实验。课本上介绍的实验操作是:“将声音信号通过话筒,转换成电信号,再通过计算机或一种叫示波器的仪器,就能在显示屏上显示声音的波形,并比较音叉振动和唱歌时的波形。”配有两个图,一个图是:音叉---话筒---示波器---波形;另一个图是:小女孩拿话筒唱歌---示波器---波形。可是我操作时,我们实验室没有话筒,也找不到话筒的信号输出设施。我就找来一个老师平常上课使用的“小蜜蜂”扩音器的小话筒,接到我们实验室现用的示波器上,信号非常弱,显示不出声波的波形。后来,我把话筒接到“小蜜蜂”扩音器上,再从“小蜜蜂”的喇叭上引了两根线出来接到示波器上。对着话筒唱歌,既可听到扩大了的歌声也可以观察到歌声的波形,用实物投影把示波器上显示的波形投影到大屏幕上,现象很明显。
        在这个实验中,也采用了实验现象的放大法。也可以用这套仪器来演示声波的频率,演示不同物体的声音波形,实验现象非常明显。
(3)探究影响弦乐器音调的因素
        沪科粤教版八年级物理教材第二章第二节中,有探究“弦乐器音调的决定因素”的演示实验。

该实验虽能很好地说明问题,但需要琴弦、△尖劈、滑轮、钩码等器材。实验准备工作较烦,且在桌面上做实验的可见度也差。我按照教材做这个实验时,实验效果很不好。因此,我在实验中做了一些改进,使用“电阻定律实验器”去演示这个实验,收效很好。而且实验室的“电阻定律实验器”数量较多,可以给学生分组实验,让他们用控制变量法,去探究“弦乐器音调的决定因素”,实验效果很好。
        这将演示实验变为分组实验,提高实验的可见性,增强学生的动手实验能力。实验时,我们需要提醒学生注意拨电阻丝的力度,不要对仪器造成损坏。
2、光学实验
(1)光的直线传播
        现在使用的沪科粤教版教材在介绍“光的直线传播”这节内容时,展示了几张生活中的图片来说明光的直线传播。学生在课堂上没有观察此现象,我们可以给学生分组自己动手这样操作:
        在烧杯中的清水里滴入几滴牛奶或在水中混入适量肥皂水,使水呈轻微的浑浊状态,再用激光笔射向水中,此时从侧面可以看到一条笔直的光路。这就演示了光在液体中是直线传播的。
        用点燃的蚊香和一个去掉底的大可乐瓶制成烟雾室,再用激光笔照射,可看到一条笔直的光路。这就演示了光在气体中是直线传播的。
        用一支激光笔从果冻(里面不含果肉)侧面对准果冻照射,则能非常清楚的看到在果冻内有一条直线光路。这演示光在固体中也是直线传播的。
        此实验让学生自己操作,且能把实验现象很直观清楚得地展现在学生面前,效果很好。
(2)探究光的反射规律
        以前在做“探究光的反射规律”这个实验时,使用的器材是白纸和激光笔,但在使纸面与镜面垂直时很难操作,一个人难以完成此实验。我们实验室的 “光的反射规律实验器”,在演示“三线共面”时,反射光线所在平面不能往后折转。因此,由于器材问题,做这个实验时无法演示“三线共面”。
        于是,我就自制了三十个仪器给学生使用。我是这样做的:用一个合页将两块平整的小木块连接起来,小木块可以绕合页灵活转动,然后在其中一块小木块上画几条入射光线,在另一块上贴上一块光滑的复写板。实验时,将表面在同一平面的两木块垂直立在平面镜上,两木块的衔接线就是法线的位置,用激光沿着入射光线射入,可以在复写板上画出反射光线,然后用量角器量出入射角反射角的度数,得出他们之间的关系。当把贴有复写板的木块往后转,则反射光线不能落到复写板上,这样可以很好地演示“三线共面”。实验完毕,我再把画出的反射光线用橡皮檫掉,下一个班的学生可以继续使用。用这套仪器来探究光的反射规律,能很好的展现实验现象。
(3)探究平面镜成像时像与物的关系
        此实验需用玻璃板、蜡烛。如果实验时用一般的玻璃,在玻璃后面的像不是很清楚。我于是给每一块玻璃板贴上了一层汽车玻璃专用的茶色的膜,用使用过的5号电池当物和像,而且专门设计了一张以电池底面圆直径为边长的正方形小格子坐标纸。学生很容易找到像的位置,准确地得出物与像的大小、位置关系。
(4)探究光的折射规律
        在“探究光的折射规律”这个实验中,要求用水槽演示光从空气到水中的折射现象,而我们学校实验室没有这套仪器。因此,我用激光笔、玻璃砖、白纸来做实验,将一束激光贴着纸面射向玻璃砖,可以很清楚得看到光从空气到玻璃,再从玻璃到空气的光路,记下光进入玻璃和从玻璃出来的路迹;移走玻璃砖,可以画出玻璃中的光路和两条法线,量出入射角和折射角并分析它们的关系。玻璃砖使得实验便于操作,易于得出实验结论,实验现象很明显。
        
        总之,上面几个实验的改进,是我在实际教学中的一些做法。对于实验现象不明显,实验效果不好的实验,我通过改进实验的仪器或实验方法,使得实验现象明显,在教学中能直观、生动、鲜活地将知识的本质传授给学生,能很好地激发学生学习物理的热情,充分发挥实验在教学的作用,有助于提高教学效果。
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