浅谈初中物理三种 演示实验的设计

浅谈初中物理三种 演示实验的设计

张龙

贵州省黔西南州教育局教育科学研究院 贵州省 黔西南州 562400

在物理课堂教学中，如何精心设计不同类型的演示实验，是物理课堂教学设计面临的主要问题。笔者根据教学实践，浅谈三种演示实验的设计和教学体会。

一、过渡性演示实验

有些演示实验所说明的现象和传授的知识与学生原有的认识水平有一个较大的台阶，不能被大多数学生所理解和接受，因此，通常要设计过渡性的辅助实验来降低原有知识与新知识间的梯度。

例如，在演示“托里拆利实验”前，可设计三个辅助实验为学生理解托里拆利实铺平道路。

实验一：取二端开口的U型玻璃管一支，在管内注入约一半红水，静止时两管液面相平，提问学生：此现象的原因是什么?

实验二：取二根约10cm长，两端开口的玻璃管，将其中一根插入水槽中固定在支架上，再将另一预先装满红水，一端用塞子塞紧的玻璃管，用手指按住开口一端也将它倒立在水槽中，固定在支架上。装置完毕，教师边让学生观察边指出:左右两管和水槽实际上组成了一个连通器，因为槽内水的上表面被大气覆盖，大气、右管中的液体将槽内水密闭着，槽内水与左右两管底部相连。根据连通器原理，右管中液体对左管中大气有一个压强，同时右管液体也受到左管大气压的作用，因右管一端封闭，无大气压作用，故液体不下降，靠的是左管中大气压的作用。拿去左管，右管中液体仍不下降，学生都懂得，右管液柱仍受到管外大气压的作用。教师接着问:如拔掉管上端塞子将产生什么现象呢?然后拔去塞子验证上述结论后再问:为何能相平?

实验三：取10cm长两端开口的玻璃管，插入水槽中，固定在支架上，用软的橡皮管套在上端，橡皮塞的另端连接抽气简。边抽气边让学生观察:玻璃管中的液柱怎样变化?为什么?

通过以上三个过渡性实验及对有关原理的分析讨论后。再演示托里拆利实验，学生就容易理解和接受了。

二、探索性演示实验

传统的物理演示实验，通常是以教师讲解、演示，学生看、听的形式进行的。因事先定了框架，束缚了学生的思维，不利于学生能力的培养。探索性实验应是从个别的物理现象出发，通过归纳、推理、论证，从而得出一般物理规律的一种实验类型。

例如，九年级物理“电流强度跟电压的关系”一节的教学，设计步骤如下:

（1）教师出示导体，问:怎样找出通过这段导体中的电流强度和加在它两端的电压之间的数量关系?

（2）要研究导体中的电流强度随电压变化规律，实验中需改变导体两端电压，怎样改变?用什么方法可以改变电源电压呢?

（3）完成这个实验，需如何设计电路?要求同学们思考后在纸上画出电路图，并注明电表正、负接线柱。可鼓励2至3名学生板画。

（4）电表的量程如何选择?怎样接入电路?

（5）挂出画有实物图的小黑板，鼓励1名学生以粉笔作导线连接。师生共同评论，指出正误。

（6）师生共同设计实验表格，接着进行实验，并将数字填入表内。

这种教法的优点是:①电路图是学生在教师启发引导下，通过自己动脑设计的。所以在实验过程中，应怎样做，观察什么现象，记录哪些数据，说明什么问题，教师不必多讲，学生自然明了。这样学生参与意识强，兴趣高，充分调动了学生学习的主动性和积极性。②在整个实验设计过程中，学生在教师的启发下不断进行分析、思考、比较、综合、归纳，使自己的认识不断得到深化和提高。这样使学生既获得了知识，又学会了研究物理问题的方法。

三、验证性演示实验

验证性实验就是以实验的手段，运用证明定律的方法组织教学，使学生理解掌握有关规律。这种方法通常是在学生学完某一物理规律或某物理原理后，为使学生把知识系统化、具体化而引导学生运用分析、推理、设想等方法，先从理论上判断，最后设计实验验证。

例如，八年级物理讲到“大气压强”一节时，当做完托里拆利实验后，学生已经知道玻璃管中水银柱保持一定高度，是由于大气压的作用。那么，怎样来验证这一事实呢?可引导学生按下列步骤来设计实验。

（1）教师指出:管内水银柱上方没有空气，因此，无空气压强作用于该水银面上，而管外水银面上都受到大气压的作用。请问:是什么支持着管内水银柱?

（2）提出假设:假设管外水银面上不受大气压的作用将会出现什么现象呢?

（3）怎样使管外水银面不受大气压的作用?

（4）出示预先做好的实验装置。按同学们的设计思路，鼓励学生上台实验。

这类实验的设计目标明确，学生学习主动性较强。这样，可使学生得到先根据物理现象提出科学的假设，再通过设计实验来验证物理规律的科学方法锻炼。