开展家庭实验,强化物理学习

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一、实验是物理教学的基础

实验课是提高学生科学素质、提高物理课教学有效性必不可少的重要手段。从生活走向物理,从物理走向生活是物理教学的新理念,从生活中教会学生学习,必然会促进学生的观察、预测、推断能力,培养学生的科学思维。家庭实验是学生生活的一部分,是学生在轻松、愉快的环境下,亲身体验的科学探究的过程,有利于在生活中应用知识。在物理学习中,大力开发家庭实验成了必然的趋势。

例如,讲到声音可以在固体和气体中传播,不能在真空中传播时,充分发挥同学的想象空间和动手能力,让学生自主设计实验,结果有的同学带来鱼和鱼缸,通过鱼的反应说明声音可以在固体液体气体中传播。更有一位同学带来热水瓶,热水瓶中间是真空的,放一个小球到里面并摇动,听不见声音说明真空不能传声。这说明孩子的创新能力是无穷的。在这一实验探究过程中,学生可以针对问题提出不同的猜想,然后设计实验进行验证,学生通过自己选用的不同器材、不同的实验步骤进行实验。充分调动了学生进行科学探究的主动性,有效地激发初中学生的创新意识,在潜移默化中培养创新能力。比如,浮力是初中物理的难点,它涉及到力、重力、二力平衡、压强等许多知识点。学习浮力的应用之前,可以布置做浮沉子的家庭实验。我根据学生不同的兴趣、能力、以及各自的家庭情况,要求学生选择合适自己的器材与方案进行家庭实验。第二天,发现学生制作的浮沉子多种多样。有的学生在金属盖中开一个稍微大一点的小孔,从小孔中灌进适量的水,使其恰好能倒立浮在水面且瓶底与水面相齐,此时所受到的浮力,刚好与自身(包括瓶内装的水)的重力相等。有的用眼药水瓶制作浮沉子,在眼药水瓶中装适量的水,然后将瓶盖旋紧,使瓶内的气体被密封起来,再将瓶子放入水中,使其恰好能倒立浮在水面,且瓶底与水面相齐。还有不少学生用火柴制作浮沉子,等等。这一过程中,通过学生动手实验,更接近人类认识客观规律的过程,使学生对物理事实获得具体的、明确的概念和规律,培养了学生的观察和实验能力,发挥了学生的主体作用,激活了学生的创新意识。探究平面镜成像特点的教学时,要求学生在家长的配合下给身高1.6m的小明设计一块穿衣镜,要求在镜中能看到全身,镜需多长?很多学生根据生活经验提出:人离镜子越远,看到自己在镜子中的像越小,故多长都行。老师在制作前不作正面回答,叫学生自己设计实验,自己动手完成。通过实验得出,平面镜成像特点为等大、正立、虚像。并算出了小明的穿衣镜的长度为0.8m。这样能有效提高学生自主实验的积极性,对学生创新能力的培养起着潜移默化的影响。

二、开展家庭实验的建议

1.家庭物理实验的难度要适中

学生是未成年人,学生的认知特点和思维水平有限。因此家庭实验的内容不宜太复杂,不能超出学生的知识、技能、能力水平,否则会降低实验兴趣,使问题得不到解决。

2.家庭物理实验要注意安全

布置实验时,应充分考虑实验过程、实验器材的安全性,对学生加强安全教育。如:不要布置学生用交流电进行实验、避免到河边、野外实验、避免高空作业;实验前,尽可能与家长取得联系,家长可以协助子女进行实验,防范可能发生的各种危险。

3.家庭物理实验要具有可操作性

家庭物理小实验必须体现实践活动的特点,操作应简单易行,从选题到实验器材的选择、实验的操作、现象的观察等都应具有可操作性,确保实验器材能找得到,实验能做好,并能运用器材做多种相关实验,完成既定的实验目标,并发现新的问题,探索研究新的情况。

例如:筷子的神力。

思考:把一根筷子插入装著米的杯子中,然后将筷子上提,筷子会把米和杯子提起吗?材料:塑料杯一个、米一杯、竹筷子一根。

操作:

(1)将米倒满塑料杯。

(2)用手将杯子里的米按一按。

(3)用手按住米,从手指缝间插入筷子。

(4)用手轻轻提起筷子,杯子和米一起被提起来了。

讲解:

由于杯内米粒之间的挤压,使杯内的空气被挤出来,杯子外面的压力大于杯内的压力,使筷子和米粒之间紧紧地结合在一起,所以筷子就能将成米的杯子提起来。

这样的实验,器材就在学生身边,简单可操作性强,是十分适合学生进行家庭实验的。通过这样的实验,让学生体会物理知识就在身边,身边充满了物理,真正做到始于欢乐,终于智慧。

4.注重要点,减少环节

家庭实验的设计不能局限于科学探究的七个步骤,对于那些一看便知的简单的实验,我们要侧重现象的收集;对于操作的实验,我们注重的是操作的先后顺序和注意点;对于数据类的实验我们注重的是分析与总结。不同实验的探究步骤是可以有差异的,但是我们的目标都是一样的通过实验来获得新知与体验乐趣。

例如:家庭实验杠杆找平衡

目的:学会制作和调节杠杆;

器材:粗细均匀的笔管,长螺丝及螺母、橡皮及细线;

提出问题:如何制作杠杆并使它水平平衡。

做一做:

(1)按如图所示制作杠杆,并悬挂起来,你发现了什么?

(2)动手操作,看看如何使杠杆平衡,螺丝有作用吗?

结论:调节螺母可以使杠杆平衡。

学生在操作中领悟知识,学会了方法,有利对生活现象的探索,也有利于变废为宝的节约理念的形成。还可以在家做模拟翘翘板实验,既让学生懂得细心操作的重要性,也让学生认识到数据收集的准确性,同时也要发现数据的规律性,学会触类旁通、举一反三,进而揭开杠杆原理的神秘面纱。

5.学会总结,自我创作

家庭实验的设计并不是要追求难度,而是要求简单,又能够让学生记录、总结,便于去创新。家庭實验从内容分为已学知识的应用和自我创新学习新知。因此,我们设计的家庭实验要让学生学会总结,并能在学习过程中自我创新。

例如,让学生吹分别放在两个相同的空矿泉水瓶中(一个是完好的,一个是底部有一个小洞)的两个相同的气球。在吹的过程中,学生发现有洞的矿泉水瓶中的气球很容易吹起,而另一个怎么也吹不起来。从操作中学生很快就会总结出与洞有关,无洞的封住了气体,气体有压强,很好地将大气压强拓展为气体压强,促进学生的探索。再如在学习杠杆平衡后,可以让学生回家利用一根线去分胡萝卜,分得的结果怎样,合理吗?进一步让学生动起来,感受知识带来的喜悦。

总之,家庭物理实验无论如何都要以学生为主体、老师为主导、实验为主干展开家庭物理实验教学模式。大力开会家庭物理实验,可以激发学生的主观能动作用,最大限度地调动学生学习物理的积极性和主动性,培养学生的理解能力和实验操作能力。因此,我们要不断更新教学观念,下大力气设计物理家庭实验,采用多种家庭实验方法,才能便于学生透过物理现象理解物理知识的本质,更有效地激发学生的学习热情和兴趣,以提高他们整体的创新能力和创新水平。

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