二 实验方法和实验方案的选择
尽可能多地收集或设计实验方法和方案,有利于对我们整个实验有比较全面的认识。由于教学时间所限,我们不可能将同一个实验的各种方案都在课堂内演示或用于教学,而必须有所选择。无疑,选择实验方案必须服从教学目标,从教学要求出发,同时还必须从演示实验和学生分组实验的要求出发。一般来说,下述几个方面尤应注意:
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仪器装置简单明了、易于搭配或制作;
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现象清晰、效果明显、易于操作、安全可靠、重复性好;
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紧密配合课堂教学;
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学生容易接受。
在同一个实验的各种方案中,也许有一个或几个比较适合于你的实验能力、你所能利用的实验器材和设备、你的学生的心理水平、你准备采取的实验教学策略等实验方案,但不一定有一个普遍适合的最佳方案;也许一个方案很适合于你,但不一定很适合于其他人。因此,实验方案需经过自己分析后选择确定。
通电导线在磁场中的运动
比较图 4-7 到图 4-11 所示的装置,从结构来看,图 4-7、图 4-8 的装置简单明了、易于搭配;从效果来看,也是图 4-7、图 4-8 的装置现象清楚较直观;从便于课堂教学讲解来看,对于初中学生,似乎图 4-7 的装置更直接,更方便一些。在图 4-7 所示的实验中导线向右运动就只向右运动,而在图 4-8 的装置中,导线向左运动后还要向右摆回来,然后还有一个振动过程。因此,综合起来看,还是图 4-7 所示的装置好。
吸气球实验
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先在一个空瓶(如盐水瓶、三角烧瓶等)里倒入 4 容积的热水,晃动
一下瓶子,将水倒出,随后迅速将一只气球套在瓶口上,让瓶内的空气与瓶外空气隔开,然后把瓶子放在盆里用冷水浇瓶的四周(或将瓶子插在冷水中),使瓶内的空气较快冷却,可见,气球被吸入瓶内,且渐渐变大, 如图 4-29 所示。
这个实验常被用来说明大气压的存在。当然,气球的吸入与大气压不无关系,但如何向初中学生讲清这个实验的原理,而又能为学生所理解和接受呢?这是很困难的。因为初中学生并没有这样的知识:一定质量的气体,当其温度降低时,其压强要减小。所以,这个实验在初中讲授大气压强时演示不太合适,而应当在高中讲气体性质时演示。