自制教具做好实验突破难点:制作教具的难点
时间：2019-05-22 03:22:58 来源：柠檬阅读网 本文已影响 人 
物理学是以实验为基础的学科，在物理教学利用好实验可以给学生创造主动获取知识，发展能力的环境，可以引起学生的学习兴趣，激发学生的探究欲望，也可以更好地解决学习中的难点，提高课堂效率，实验在物理教学中的重要性和作用不言而喻，但在农村初中，实验室提供的仪器不可能一应俱全，有些器材已经陈旧，跟不上现在物理教学的需要，作为一名农村初中的物理老师，我们更应该根据新教材的实验要求，利用实验室现有的器材与生活资源自制的教具相结合，弥补学校实验器材的不足，提高现有教学资源的利用率，提高物理实验教学的效果，另外利用自制教具完成实验，因为这些教具材料来源于日常生活用品，学生感到亲切，更能激发学生学习的积极性，做好实验；突破教学难点。
下面就苏教版八年级下册第十章第四节浮力第1课时，结合本人的教学实践，谈谈我的一些做法，期望从同行那里学到更多自制教具的经验做法，提高实验教学的水平，原来我采用一个课时完成所有的教学内容，课后对学生的调查反馈，学生都觉得听课时好像都听懂了但遇到浮力相关的问题又感到无从下手，错误百出，所以我现在再教授这节内容时我采用两课时教学，第一课时重点解决：①什么是浮力，②浮力的方向问题，③如何引导学生对浮力的大小的影响因素作出猜想，④通过自制的教具，分组实验探究浮力大小的影响因素，第二课时重点解决阿基米德原理实验及应用，改进后效果不错，下面是我的教学浅见。
1 通过变式教学法层层递进让学生掌握浮力概念
第1步 取两只1000 mL的大烧杯，分别装入适量的水和盐水，取一只乒乓球放入水中，乒乓球漂浮在水面上，由二力平衡的条件可知，乒乓球在受到重力作用的同时，还受到液体给它的托力。
第2步 让学生举例还有哪些物体也受浮力作用：水面上的轮船、河面上的鸭子、浮在死海的海面上看书读报的人，等，归纳出浸在液体表面的物体受到液体向上的托力。
第3步 从口袋中取出一只生鸡蛋，轻轻放人一定浓度的浓盐水中，鸡蛋恰好悬浮(课前一定要反复试验盐水的浓度，在鸡蛋放入前要用玻璃棒轻轻搅拌一下盐水)，和学生一起分析得出，浸没在盐水中的鸡蛋也受液体向上的托力，进一步得出浸没在液体中的物体也受到液体向上的托力，我们把这个力称为浮力。
第4步
将水面上的乒乓球压入水中，乒乓球上浮，说明在水中上浮的物体受到液体向上的浮力，从盐水中取出鸡蛋放入清水中鸡蛋沉入水底，问下沉的鸡蛋还受到浮力的作用吗?
用弹簧测力计、细线、石块和一杯水通过实验来判断在水中下沉的物体是否受到浮力作用，书本中的方案是可行的，但在实际操作的过程中，由于石块很光滑，用细线捆绑石块对学生来说难度较大，有的同学虽然可以绑好石块，但绳子很容易脱落，为了解决这个问题，我用钢锯在石块的边缘锯出两个到三个缺口，在用细铁丝将石块捆绑好，(如图1中的石块)再挂上细线，这样实验时细铁丝就不会脱落了。
另外在实验验证的过程中，我采用如下步骤：(1)在空气中将石块挂在弹簧测力计的下端，读出弹簧测力计的示数，(2)用手轻轻的向上拖住石块，看到弹簧测力计的示数减小了，(3)再将石块轻轻的放入水中，看到弹簧测力计的示数也减小了，说明水对石块也有向上的托力，即在水中下沉的石块也受到浮力的作用，进一步总结一切浸在液体的物体都受到液体向上的浮力。
第5步
出示充入氢气、空气的两只气球，放手后氢气球腾空而起，另一只悬在空中(或下沉)，通过分析可知，气体对浸在气体中的物体也有向上的托力，学生举例：氢气球、热气球等等，最后总结归纳出：浸在液体或气体里的物体受到液体或气体向上的托力，这个托力称为浮力。
2 通过自制的实验教具让学生掌握浮力的方向问题
浮力的方向是竖直向上的是教学中的一个难点，学生在学习的过程中，经常把“竖直”和“垂直”相混淆，为此我利用如图1、图2的装置让学生通过透明的烧杯可以很清楚的看到乒乓球下面的细线始终与水平面垂直，再由二力平衡的条件，乒乓球所受的浮力和绳子对球的拉力始终是一对平衡力，两个力作用在同一直线上且方向相反，即浮力的方向向上且始终与水平面垂直，所以浮力的方向是竖直向上的。
3 通过实验引导学生对影响物体所受浮力大小的影响因素作出猜想
我们对任何一个物理问题作出猜想，一定是根据事实有针对性的作出猜想，不是凭空猜想，不是无目的的空想，所以我觉得通过演示实验和学生实验让学生对浮力大小的影响因素做出猜想很有必要。
第1步 取三只1000mL的大烧杯，分别装入适量的水、酒精和盐水，在放水的烧杯中放入乒乓球、蜡块、鸡蛋、石块，乒乓球和蜡块浮在水面上鸡蛋和石块沉入水底，
第2步 将蜡块放入酒精中看到蜡块在酒精中下沉，将石块和鸡蛋放入盐水(盐水要很浓)中鸡蛋在盐水中上浮，而石块沉入盐水底。
第3步 四个同学一组，取一块橡皮泥做小船，放入烧杯的水面上，看看哪组做的最好，船上放的物品最多而小船不下沉，如果将小船捏成块放入水中看看会怎样呢?
第4步 给各个小组准备一个易拉罐，放在装满水的烧杯水面上，(烧杯放在一个小的塑料盆中)易拉罐不下沉，用手将易拉罐压入水中，体会手用力的大小，同时观察从烧杯中溢出的水的多少，再次将易拉罐放入没装满的烧杯的水中，将易拉罐慢慢压入水中，体会手的感觉，同时观察烧杯中水面上升的高度。
根据老师的演示和动手实验，讨论，归纳出学生的猜想主要有以下几点：(1)物体所受浮力的大小和液体的密度有关，(2)浮力的大小和物体浸入液体中深度有关，(3)浮力的大小和物体浸没在液体中的深度有关，(4)浮力的大小和物体排开液体的体积有关，(5)浮力的大小和物体的质量有关，(6)浮力的大小和物体的体积有关，(7)浮力的大小和物体的密度有关，(8)浮力的大小和物体的形状有关，有的老师在实际教学时，可能还有同学猜测出与以上不同的猜想，我们要多鼓励，并与上面猜想相联系，看能否归纳到上述猜想中，如果不是也要让学生进行探究。
4 通过自制教具分组实验探究浮力大小的影响因素，得出结论
书本(苏教版)92页采用弹簧测力计、圆柱体、盛有纯水和浓盐水的容器各一个，完成了上面猜想中的猜想1，猜想2，猜想3，并且在我们的实验室只有体积为10cm3的铁块、铜块、铝块，即使圆柱体全部浸入水中所受浮力也只有0.1 N，用实验室分度值为0.1 N的弹簧测力计不能精确测量圆柱体所受的浮力，无法完成上面的猜想，我在实际的教学中，用益达口香糖的瓶子做了各种规格的沙桶(如图3)，可以打开盖子向瓶子中加入适量的沙子(如图5)做成所需的沙桶，用废弃的小药瓶做成另一沙桶(如图4)，也可以调整里面沙子的多少控制它的质量，用儿童用来做手工的橡皮泥做物体就可以方便的改变物体的形状，实际教学中，看出用沙桶和橡皮泥代替圆柱体来完成以上探究实验，教学效果非常好。
实际教学时，由于时间的关系，我将整个班级分成8个小组，每个小组完成一个猜想，这样小组成员分工合作，各大组之间分工合作，让各个同学都动起来，参与实验，避免了老师讲实验或只有几个同学协作的演示实验，提高了学生学习的主动性、积极性，以探究猜想6为例，说一下实验的步骤：第1步、打开图3和图4沙柄的盖子加入适量的沙子使两个沙桶的质量相同，第2步、将两个沙桶挂在弹簧测力计上，测出两个沙桶所受的重力，第3步、将两沙桶分别逐渐浸入水中，同时观察两个弹簧测力计的示数，直到其完全浸没，记录你看到的现象和沙桶全部浸没时弹簧测力计的示数，如图6、图7所示。
如果验证猜想7，可以在两个如图3所示的沙桶中装入质量不等的沙子得到两个“密度不等的物体”。
如果验证猜想8，用橡皮泥做成各种形状，完成实验，等等，不再一一说明。
实验后细致的分析也很重要，通过讨论，分析得出实验结论：(1)物体所受浮力的大小和液体的密度有关，(2)浮力的大小和物体浸入液体中深度有关，与浸没在液体中物体的体积有关，即浮力的大小和物体排开液体的体积有关，物体浸入液体中越深，浸没在液体中体积越大，物体排开液体的体积越大，受到的浮力越大，(3)浮力的大小与物体的质量、物体的密度无关，与物体浸没在液体中的深度无关，与浸没在液体中物体的形状元关。
总之，随着新课程改革的进一步深入，实验课教学将是我们物理教学的重要内容，实验在物理教学中的作用和地位也会有进一步的提高，同时，实验对培养和提高学生的创新意识和实践能力起到了重要的作用，在今后的物理教学实践中，我们应当敢于并善于突破教材上既定的实验框框，通过自制教具和物理实验器材相组合，大胆改革和创新，上好每一节实验课，让实验真正的为教学服务，提高课堂的效率，让学生的实验能力在实验中真正有所提高。
