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有效利用物理实验提高课堂教学效率

2014-08-07张琴

读与写·下旬刊 2014年9期
关键词:银镜铁片乙醛

张琴

摘要:物理是一门以实验为基础的自然学科。我们可以通过开发实验资源、充分准备实验、创设实验情景、增强实验的可见度,带领学生一起进行实验探究,从而提高课堂教学效率。

关键词:实验资源;实验准备;实验情境;可见度中图分类号:G633.7文献标识码:B文章编号:1672-1578(2014)18-0213-01物理是一门以实验为基础的自然学科。通过实验教学,可以使学生直接观察到实验现象,自己得出物理概念及规律,这样将更有利于物理概念和规律的理解和掌握,同时也可以使学生形成严谨的科学态度,实事求是的科学作风以及团结合作的精神。因此,我们物理教师要充分利用好实验,服务于课堂教学。

1.开发实验资源

学校实验室有再多的实验仪器,有时也难满足教学各方面的需要。因此,自制实验教具是实验资源开发永恒的主题。平时,我们可以收集一些废旧物品和材料,如:磁铁、木棒、笔杆、塑料瓶子、易拉罐、金属丝、塑料泡沫、小弹簧、注射器……利用这些废旧物品制作实验教具。例如:利用可旋转的笔杆介绍螺旋测微器的工作原理及读数;利用有孔且盛满水的塑料瓶做自由落体运动,了解失重现象;利用四个木棒制成力的合成演示仪,掌握力的合成的有关规律。通过这些教具的演示,既可以变废为宝,又可以拉近物理与生活的距离。

2.做好实验准备

上课前需要精心挑选实验仪器,找出效果最好的一组,并且进行多次操作,预见其可能出现的一些特殊情况,及时找出解决方案,优化实验。切忌对实验认识不充分,课前准备不到位,造成课堂上实验失败,强行让学生接受结论,影响学生的观察、归纳能力的培养,导致学生对实验失去兴趣,影响学生学习物理的积极性。

3.创设实验情境

在讲课之前,可以提出富有启发性或联系实际的问题,唤起学生的求知欲。但是,有时学生头脑中会存在一些错误的概念,我们可以创设一些实验情境,通过实验使学生已有的经验与新认识发生冲突,激发学生寻找错误原因的欲望,一旦错误被揭穿,定会留下深刻的印象。例如,在讲授自由落体运动时,提出问题:铁片和羽毛同时从同一高度自由下落,谁下落得快?大部分学生会认为铁片下落得快,因为铁片比羽毛重。此时,向学生展示牛顿管,先让学生观察羽毛和铁片在空气中下落的情境,然后将牛顿管抽成真空,再让学生观察羽毛和铁片的下落情况,会看到羽毛和铁片下落地一样快。通过这个实验能使学生对自由落体运动的认识更加深刻。

4.增强实验的可见度

做演示实验时,要使全班同学都能看清楚,才能达到预期的目的。因此,实验时尽可能做到:仪器要选择尺寸大的,刻度清晰的,放置的高度要合适,放置的位置要便于学生观察。例如:在介绍游标卡尺时,可以用教师版的游标卡尺模型进行展示,讲授其原理及读数。在讲授安培力时,通电线圈在磁场的作用下发生摆动,应使它左右摆,避免前后摆,有助于学生观察。同时,也可通过实物投影仪和多媒体课件扩大实验的可见度。例如:在讲平抛运动时,可以先用实际的实验进行演示,让学生观察平抛的两个小球是否同时落地。但是,由于小球运动得很快,很难观察到小球在运动过程中的每个细节,这时可以利用多媒体进行慢镜头播放,这样清楚地看见两个小球的运动情况。通过这样把实际实验与视频演示结合起来,使学生更好地掌握平抛运动的规律。

5.让学生参与到实验中来

我们在进行实验的同时要引导学生观察,不断启发学生,让学生分组讨论、交流,从而推导出实验结论。例如:讲授牛顿第三定律时,可以给每组学生发两个弹簧测力计,让学生自己亲手拉动弹簧测力计,观察示数变化情况,从而得出作用力与反作用力的特点。之后,可以让两名体重相差较大的同学进行拔河比赛,其中体重较大的同学穿上旱冰鞋,比赛结果:体重小的同学获胜。学生会很好奇,这时再带领学生分析原因,掌握所学知识。这样通过学生亲自参与实验,极大地激发了学生的学习兴趣,提高了教学效率。

在教学过程中物理教师应当重视物理实验,充分利用好实验让物理教学焕发出生机和活力,提高教学效率,这将更好地培养学生的科学素质,也体现出了物理新课程改革的重要思想和理念。6.水浴温度对银镜反应的影响

前面的实验中,本人采用的水浴温度都是80℃,做出来的银镜偏黑。这会不会是因为温度不太适合呢。为此,本人做了以下探究:

各取2mL浓度为3%的AgNO3溶液于6支新试管中,然后分别逐滴加入浓度为3%的氨水,至最初产生的沉淀恰好溶解为止。再分别滴入最新生产的原装瓶的乙醛(浓度40%),振荡后把试管放在不同温度的水中进行水浴加热,观察实验过程,记录如表5:

表5温度对银镜反应的影响

温度℃银镜开始出现时间(s)银镜形成时间(s)银镜效果60193260微黄、一层薄银镜65174233发亮、均匀良好的银镜70158209发亮、均匀良好的银镜75135182发亮、偏黑的银镜80116153发亮、偏黑的银镜85101132发亮、较黑的银镜95————黑色的银斑,底部有较多银粒从表5中可以发现,温度过低,银镜反应过慢,形成的银镜完整性差。温度过高,反应过快,形成粗糙的银镜,银镜附着强度低。经多次实验,发现乙醛的银镜反应所用的温度在65℃-70℃效果最好。反应生成的银原子在试管内壁均匀沉积,形成光亮、质好的银镜。

综上所述,影响乙醛银镜反应实验成败的因素有:试管洁净度、氨水浓度、硝酸银溶液的浓度、乙醛的品质以及水浴温度。要保证该实验成功,适宜的条件是:

(1)新试管或洗净的旧试管;(2)浓度为3%的氨水;(3)浓度为3%硝酸银溶液;(4)新出厂的乙醛或经处理过的久置乙醛;(5)水浴温度:65℃-70℃。

以上是本人对乙醛银镜反应实验成败关键的探究。由于水平有限,中间难免有一些做不好的地方。欢迎同行及专家作斧正。参考文献:

[1]《化学实验教学研究》主编:文庆城 科学出版社2003.5

[2]《银镜反应实验成败因素的探索》作者:胡章记

[3]《银镜反应条件的进一步探究》作者:刘金波

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