探析初中物理力学低成本演示实验

作者:未知

  摘要:物理是一门以理论为导向,以实验为辅助的独立性理工学科,实验教学至关重要。现阶段,我国中学物理实验教学仪器在使用过程中仅能显示具体数据,无法让学生全面掌握整个实验流程。对此,初中物理教师可以利用生活中闲置物品进行演示实验,培养学生的创新创造能力,充分发挥低成本演示实验的优势。
  关键词:初中物理;低成本演示实验;创造能力;
  伴随教育教学体制的深化变革,教学部门对初中物理教学也提出了更高的要求。为此,初中物理教师应当转变思想观念,应用生活中的闲置物品进行低成本演示实验,一方面,可以拉近物理与实际生活的联系,另一方面,激发学生的主观能动性,培养其创造能力。
  1低成本物理演示实验的应用现状与实际意义
  1.1初中物理低成本演示实验的应用现状
  众所周知,物理是兼顾理论与实验的理工科目,同时也是初中教育的基础性课程。著名教育学家苏霍姆林斯基曾说“兴趣是最好的老师”。构建初中物理知识体系的根基在于学生对物理学科的兴趣。若学生对物理学科有自信,对物理实验感兴趣,就会积极主动的参与教学活动,与教师保持良好的互动,进而促进物理实验课的顺利开展。通过对某地初中物理教师及学生进行问卷调查可知:
  ①中学物理教学多以理论灌输与课堂演示为主,仅对部分仪器设备单一、操作程序简单的课程开展实验教学,且需要教师自备实验器具;
  ②相比之下,超过半数以上的学生倾向于教师自制的实验器材,也有部分学生乐于操作学校实验室的配套器材。无论是采用哪一类实验器材,都充分说明了学生热爱实验操作。
  1.2推广应用低成本物理力学演示实验的实际意义
  低成本物理力学演示实验是利用生活中廉价的闲置物品作为辅助教学工具,模拟物理力学自然现象,将抽象物理知识更加立体化与具象化,帮助学生理解物理知识。低成本力学演示实验取材单一,制作工序简便,且实验现象直观化,有助于引导学生深化对物理知识的认知,加深印象。
  推广低成本物理力学演示实验,可解决部分地区实验器材不完备的问题,进而促进师生的互动交流,培养学生的创造能。同时,在物理教学过程中,采取低成本物理力学演示实验,可营造轻松愉悦的课堂氛围,吸引学生的注意力,激发学生的主观能动性,从而提升教学效率,强化整体教学质量。从宏观角度来说,推广低成本物理力学演示实验,可完善调整传统物理教学模式,满足教学体制变革需求,具有实际意义。
  2结合实例案例分析初中物理力学低成本演示实验的具体应用
  2.1浮力演示实验教学
  在初中物理知识结构体系中,浮力属于最基础且最重要的内容。但是,物理教材并未设置相关实验,导致学生对浮力相关知识一知半解。对此,初中物理教师可以通过自制教具的方式解决。教具制作流程如下所述:将细线的一端应胶布固定在乒乓球上,再将细线的另一端系在开口的大塑料瓶底部。然后,把一个上下开口的乒乓球放进塑料瓶中。通过观察实验现象,让学生了解到,塑料瓶对乒乓球的支撑力与乒乓球的自身重力保持平衡。向塑料瓶中注水,达到一定高度后,停止注水,发现开有小口的乒乓球漂浮在水面上,随后自然下沉,細线被拉直。通过分析可知,乒乓球受到的浮力方向是竖直向上的。
  2.2弹力演示实验教学
  初中物理知识对弹力的定义是指物体发生弹性形变而产生的作用力。绝大多数物理教师在教学过程中,都只是单纯的让学生了解弹力的存在与基本常识,并未进行深度探究,这使得学生对弹力的理解不够深入,基础知识不扎实。
  对此,物理教师可以自制教具进行弹力演示实验,具体实验步骤如下:第一步,取一根橡皮筋放在桌子上拉伸,拉至一定长度后,在橡皮筋中间放入乒乓球;第二步,按住乒乓球向后拉伸橡皮筋,让学生观察橡皮筋的形变程度;第三步,松开橡皮筋,让乒乓球在弹力作用下向前呈抛物线轨迹运动。
  2.3惯性演示实验教学
  根据牛顿第一定律可知,任何物体都会始终保持静止或匀速直线运动,在外力作用下可改变其原有运动状态。牛顿第一定律又称之为惯性定律。惯性定律在日常生活中随处可见。例如,当交通工具出现急刹车时,人体会向前倾,这就属于典型的惯性演示过程。
  惯性演示实验流程如下所述:第一步,在透明矿泉水瓶中灌入适量水,将其横放在桌面上;第二步,用手轻按矿泉水瓶使其向前缓慢移动,然后立即停止,观察瓶内水面的变化情况。部分学生观察到,在矿泉水瓶停止运动后,能够清晰听到瓶内水发出撞击声音,以此深化学生对惯性定律的认知。
  2.4 影响压力作用效果因素演示
  在压力作用效果因素的演示实验中,可以通过四种不同形式的演示实验来展示压力的作用效果。在桌子上放置相同的四个泡沫塑料,第一个泡沫塑料上放置一小块模板;第二个泡沫塑料上放置一小块模板以及一块圆形铁块;第三块泡沫塑料上放置的木块要比第一个泡沫塑料大;第四个泡沫塑料则是在第三个泡沫塑料的基础上,再加放两颗钉子。观察这四个泡沫塑料的变化情况。发现第一块只下陷了一点;第二块下陷深度增加,而后两块的下陷深度与第一块相差不大。通过上述试验让学生了解压力大小、受力面积对压力作用效果的影响。
  3结语
  综上所述,在初中物理知识结构体系中,力学知识所占比例超过50%,这对力学实验演示教学也提出了更高的要求。为此,在初中物理教学过程中,引入低成本物理力学实验,可培养学生的创造能力与实践操作能力,激发学生的学科兴趣,进而完善学生的专业素养,促进学生的全面发展。
  参考文献:
  [1]石家文,李洪祥.初中物理力学低成本演示实验的研究与开发[J].黑龙江科学,2017(7)
  [2]王宏鑫.初中物理力学低成本演示实验探讨[J].求知导刊,2017
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