变验证实验为探索实验的尝试

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1、变验证实验为探索实验的尝试　　　中学物理教学大纲明确指出，物理是一门实验科学，通过演示和学生实验能够帮助学生理解物理概念和规律的建立。中学物理，特别是初中物理，以有趣的演示实验激发学生学习物理的兴趣，培养学生观察实验的能力已形成了共识。中学物理实验既有客观、生动、形象的特征又具有科学研究的缩影。因此，我们的实验教学不但要培养学生观察实验的能力，分析概括实验现象和结论的能力，更应该以培养学生设计实验并运用实验手段去解决实际问题为最终目的，即培养学生创造性思维能力。　　然而，中学物理教材中对一些重要定律和原理的有关实验多是验证性的。即将实验直接推出验证结论。例如，“阿基米德原理”实验

2、在第一册浮力一章的第二节内容中，教材仅用了一句话：“浸入液体中的物体受到的浮力有多大呢？”立刻叙述实验方法及过程，得出浸入液体中的物体受到向上的浮力、浮力大小等于排开液体受到的重力。　　如果按照教材的顺序及内容进行教学，我们只是传授给学生阿基米德原理的知识，而学生势必有很多问题得不到解决①怎么会想到浮力的大小和排开液体的液重有关？②为什么通过教材图示实验就能得到结论？如果不子澄清这些问题，就会抑制学生的思维发展，对开发学生智力不利，这就是为什么日本既注重学习牛顿更重视笛卡儿的原故。因为前者代表知识，后者则代表方法，介于以上因素的考虑，笔者在“阿基米德原理”教学过程中，做了适当的铺

3、垫和调整，变验证性实验为探索性实验取得预期的效果。　　教学思路如下：　　一、引入课题　　师：请同学们先回忆一下上节课的主要内容，浮力产生的原因是什么？　　生：物体浸在液体中上、下表面所受液体产生的压力差。　　师：一立方体浸没在水中，如图1，请同学们计算其所受浮力大小。　　生：F浮=F向上-F向下=P向上S-P向下S　　　　　=ρ水g(h+l)S-ρ水ghS=ρ水gv物　　师：一立方体物体漂浮在水中，如图2，请同学们计算其浮力大小。　　　生：F浮=F向上-F向下=F向上=ρ水ghS=ρ水gv浸入　　说明：通过对计算结果的分析，同学们应不难发现图1中V物和图2中V浸入，分别是两种情况

4、下物体排开水的体积，即规则物体所受浮力的大小与物体排开水的体积有关，更确切地说是与物体排开水所受重力大小有关，如何从实验的角度来探索他们的内在联系呢？　　二、提出问题　　用幻灯投影片展示，让学生思考　　1．是不是浸入液体中任何物体（规则物体和不规则物体）所受到的浮力都与物体排开液体的重相关。　　2．如何从实验的角度来寻求定量关系。　　3．如何设计这个实验，需要什么器材。　　三、分析问题　　由学生回答，教师归纳总结　　1．任何物体排开液体的体积越多，所受浮力越大。　　2．实验中必须测出物体所受浮力大小和物体排开液体所受重力大小来进行比较是解决问题的关键。　　3．可用弹簧秤分别测出物

5、体在空气中的重和和在液体中的视重得到F浮=G空-G液　　4．没法将被排开的液体与原液体有效地分离出来，以便测到被排开液体的液重。　　四、解决问题　　教师检查并指导，点拨学生的设计思路，表扬并肯定合理的设计方法。　　方法一，将装满液体的小杯放进大杯，再将物体浸入小杯平衡，读取并计算浮力大小，而溢出液体即为排开的液体，测出液重与浮力大小进行比较。　　方法二，用塑料瓶做一个类似于压力水壶的装置，液体装至壶嘴外，再将物体放入壶中平衡后，读取并计算浮力大小与从壶嘴溢出水的液体重进行比较。　　教师肯定学生设计思路的合理性，再说明教材上实验装置的简单、明了和合理。要求学生利用实验台上的仪器动手

6、实验，总结归纳实验结果，得到阿基米德原理。　　通过变验证实验为探索、设计实验，不仅能让学生积极思维，开发智力，更重要的是增强了对成功学习、实验及解决问题的信心。