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1、发挥定性实验在习题教学中的作用2011年第10期物理通报物理实验教学发挥定性实验在习题教学中的作用薛义荣(扬州新华中学江苏扬州225009)(收稿日期:2O11一O3—18)物理学是以实验为基础的学科,许多概念和规律是通过实验建立起来的.实验不仅对概念和规律的建立作用明显,对习题教学也有帮助,尤其教师自制的一些定性小实验.有些物理习题对学生的思维品质要求较高,学生若不能建立合适的物理情景,找到解决问题的方法,会逐渐丧失学习物理的兴趣.对于学生,习题教学的过程就是从未知到已知,从理论到实践的探究过程.习题教学中引入实验,会增强学生的感性认识,易于问题解决.下面笔
2、者结合教学实践,谈谈定性实验在习题教学中所起的作用.1定性实验对概念性习题错误判断起着纠正作用物理概念是客观事物的物理共同属性和本质特征在人们头脑中的反映,是物理事物的抽象Eli.因此物理概念的抽象性,决定着学生对概念性习题容易犯错.但借助于定性实验,会对这些概念性习题的错误判断起到纠正作用.【例1】将一玻璃瓶装水后封闭,放在水平桌面上,在瓶的中部有一个气泡处于图1静止状态,如图1所示.现突然用力将瓶子向前推动一下,则可看到气泡相对瓶子的运动情况是A.不动B.向前C.向后D.无法确定评析:学生只有理解概念,才能正确应用概念.直观材料是形成概念的基础,因此,在教
3、学中要借助于直观材料,t:L~w定性实验,来启发学生的思维,从感性认识上升到理性认识,帮助学生理解概念.本题所需实验器材比较简单,一个带盖的矿泉水瓶即可.在学生思考分析的基础上,教师可当场演示,帮助学生辨别对错.实验现象不仅可以纠正错误的判断,还会加深学生对"惯性"概念的全面理解.首先,一切物体都有惯性,不仅仅固体,液体有惯性,气体也有;其次"惯性"是物体保持原有静止或匀速直线运动状态的性质,不是力;再次,质量是物体惯性大小的量度.由于气泡的质量远小于瓶中水的质量,因此瓶中气泡的惯性比水的惯性小,即水比气泡保持原有静止状态的本领大.所以当突然用力将瓶子向前推动
4、时,可看到气泡相对瓶子向前运动.答案为B.2定性实验对规律性习题正确理解起突破作用通过必要的习题训练,学生对物理规律才能真正理解.在习题课中,适当插入一些定性实验,会对规律的理解达到事半功倍的效果.比如,"超重失重"这节课,要求学生正确理解超重,失重是物体对支撑物的压力或物体对悬挂物的拉力发生变化,物体的实际重力并没有改变.并且当物体处于完全失重状态时,一切与重力相关的现象随之消失.这个规律运用牛顿第二定律,通过理论推导可以得出.但学生已有错误的生活经验,会对规律的理解产生干扰或负迁移作用.为此,我们可以在弹簧秤下挂一重物,让弹簧秤上下运动,会发现弹簧秤的示数
5、跟着发生变化,说明在超重,失重状态下拉力大小发生改变.我们也可以借助于图2装置进行演示.当手抓住侧壁有孔且装满水的矿泉水瓶时,水会流淌出来,但松开手后水不再流出,从而证明完全失重状态下,与*江苏省"十一五"规化青年资助课题"新课程背景下探究性教学有效性的研究",项目编号:C—a/2006/02/028作者简介:薛义荣(1974一),男,中教高级,主要从事中学物理教学及教学心理研究.一61—2011年第1O期物理通报物理实验教学重物相关的现象消失.在此基础上还可以进一步地问学生,将图2(a)中的矿泉水瓶向空中抛出,水会流淌出来吗?相信学生在刚才定性实验演示的基础
6、上,会作出正确解答.图2【例21(2009年高考浙江物理卷第22题)某同学从标称为"220V,25W","220V,300W","220V,500W"的3只灯泡中任选一只,正确使用多用电表测量灯泡阻值,如图3所示.该灯泡的阻值是——Q,标称的额定功率为w.图3评析:第一问容易解决;示数16乘以倍率1O,等于160Q.关键是第二问,不少同学错误地选择300w,因为他们认为p=UZ=W=302.5w.但忽视了一个常识,铭牌所标的数值是灯泡正常工作状态下的数值,而此题的灯泡并没有接在电路中,所测的阻值是灯泡冷却状态下的值.本题考查的不是学生的计算能力,而是金属的电阻
7、率会随温度的升高而增大这一规律.因此在学完"电阻定律"后,可用万用电表测铭牌为"220V,40W"的灯泡的电阻.会发现所测阻值在100Q左右,不到正常工作状态下阻值的.这样学生对金属丝电阻随温度变化的规律会理解的更加透彻.此题应选择25W,而不是…62—300W,这就体现了定性实验对规律性习题的理解具有突破作用.3定性实验对结论性习题准确建立起验证作用习题教学的目的,不是让学生记住结论,而是通过训练,加深对概念,规律的理解,提高解决问题的能力.经过推理得出的结论,若配以实验验证,不仅可使人感觉物理思维的严密,也会从中体验物理学的完美.如学过碰撞后,再研究一个典
8、型案例.两个完全相同的弹性小球,一个运
