对一个失败实验的教学反思

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新课程改革的进行，改变了学生在教学中的地位。使他们成为学习的主体。对于物理学科来说，实验的教学将更有利于学生对知识的感性认识，并且能在实验中掌握并熟练物理学技能。

在物理教学中，对成功实验的探究固然重要，但就提高学生的素质而言，我们不仅要培养他们从成功实验中学习，也要培养他们在失败的实验中探究，甚至有时在失败的实验中可以获得的更多，笔者在“内能”的教学中就深有体会。

本节课教学内容包括：内能的概念和改变内能的方法。在教学中，我主要采用提问设疑、学生探究、教师演示、类比推理等教学方式来实现教学目标，培养学生的探究精神。

本节课的教学难点是两个演示实验，在备课中，我本打算通过实验的演示，让学生从现象分析得出“做功既可使物体内能增加也可使物体内能减少”的结论。但这两个实验看似简单却不易成功，特别是“压缩空气点火”实验，实验器材气密性不太好；另外，“气体膨胀做功”的实验，形成的水雾也太少，效果很不明显。经过反复研究，我发现“气体膨胀做功”实验形成的水雾少，是天气冷，空气中的水蒸汽较少导致的。于是我将烧瓶中冷水换为温水，实验效果增加。而“压缩空气点火”实验实在成功率太低，怎么办?能不能先推出结论，再做演示呢?正好前一个演示实验的结论可以类比反推出“压缩空气点火”的结论。经过反复思考，我决定选择照常进行失败的实验，将问题的矛头从实验的失败转移到探究实验的改进上去。

教学中，我首先用课件展示“钻水取火”、“摩擦生热”图片，引导学生得出物体克服摩擦力做功时，它的内能将增大的结论。接着设疑：做功能否使物体的内能减小呢?

演示实验一：气体膨胀做功内能减少的实验

改进后，在瓶塞飞出去的瞬间瓶内形成大量水雾，演示实验取得成功。引导学生描述观察到的现象(提高学生的观察能力和表达能力)，分组讨论：水雾是怎样产生的?它的产生说明了什么问题?

生：水雾是由水蒸汽液化来的。

生：液化现象的发生说明瓶内降温了，内能降低了。

生：瓶塞飞出去时，气体对瓶塞做了功，导致气体的内能降低了。

师：同学们分析得很正确，可见当气体对外界做功时，它的内能将减小。以此类推，当外界对物体做功时，物体的内能将怎样变化呢?

生：当外界对物体做功时，物体的内能增加。

师：实验是否与你们推导的结论一致呢?

演示实验二：压缩空气点火

(出示实验器材并简单介绍，在进行实验前，引导学生猜想可能出现的实验现象。)

师：当我压下活塞时，谁对谁做功?

生：外界(活塞)对气体做功。

师：根据我们刚才推导的结论可知，气体的内能将怎样?

生：气体的内能将增大，温度将上升。

师：大家能否猜想一下实验现象?

生：沾乙醇的棉花，燃点低，将会燃烧起来。

师：真的会燃烧起来吗?请大家仔细观察。

演示：迅速下压活塞，棉花并没有点燃。

师：怎么没燃起来呢?

生：老师用力应大些，更快些，否则热量被容器壁传递走了。

演示：更快地用大力下压活塞，还是没有压燃棉花。

师：难道是我们推导的结论错了?为什么没能压燃棉花?大家讨论一下。(学生本来满怀希望看见棉花燃烧起来，结果两次实验都没看到预期的现象，头脑中顿生疑云，结论从类比中得出，不应该有错，问题出在哪里呢?)

生：我们组同学讨论后认为，结论没有错。实验没成功，可能是活塞和玻璃筒之间的气密性不好导致的。

生：我们组同意以上观点，同时我们觉得也可能是现在气温太低造成的，增加的内能很快经玻璃热传递到外界去了。

师：同学们的分析十分精彩，的确，这个实验如果在夏天完成，其成功率将大大提高。在下压的过程中可以听见“哧――哧――”的漏气声，你们能想办法改进一下这个实验吗?

生：换一个气密性好的活塞。

生：将玻璃筒预热一下。

生：在有暖气的房间里完成。

师：同学们的改进措施提得非常好，其实这是一个柴油机的汽缸点火模型。(课件出示柴油机、拖拉机图片)

师：柴油机就是通过活塞对燃油做功，使其内能增加，温度升高，压燃柴油的。故柴油机又称为压燃式内燃机。

生：难怪拖拉机一到冬天就很难发动，原来是气温太低的缘故。学生茅塞顿开，原来在生产中还能找到这个实验的物理原型!这样加强了课程与社会生产的联系：从生活中来到生活中去。此时的学生已基本理解做功与内能变化的关系，能比较全面、客观地分析实际问题，能合理地提出解决问题的方法。

物理是一门实验性学科，在教学的过程，难免会有一些实验无法开展。对此，可以改进实验；可以用类似的实验替代；还可以将失败的实验继续进行。只要认真设计，失败的实验也可以开展成功的探究。

因此，失败的实验也有成功的教育教学价值，而且价值同样值得我们去深入挖掘。