初中物理實(shí)驗(yàn)資源的拓展

侯兆軍

在當(dāng)前的初中物理教學(xué)中,學(xué)生獲得的實(shí)驗(yàn)資源在數(shù)量、質(zhì)量、 深度、廣度以及創(chuàng)新性等方面皆存在不足,主要表現(xiàn)為:①學(xué)生在家動(dòng)手少:初中生上世紀(jì)90年代初出生,大多家境富裕,較少接觸生產(chǎn)、手工和家務(wù),缺乏動(dòng)手體驗(yàn);②學(xué)生在校動(dòng)手少:學(xué)生讀書(shū)做題多,獲取理性資源富余,但觀(guān)察實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)踐較少,感性資源缺乏;③新課程改革后,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的豐富和創(chuàng)新還需要一定時(shí)間.這些因素都制約了學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力的提升.結(jié)合學(xué)生的實(shí)際,我嘗試拓展實(shí)驗(yàn)資源,有效地提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力.

一、把生活物品“請(qǐng)進(jìn)”課堂,擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)探究范疇

物理教學(xué)與生活密切相連,如果我們將常見(jiàn)的有關(guān)生活物品,拿到課堂上展示研究,引導(dǎo)學(xué)生觀(guān)察、分析其結(jié)構(gòu)和原理并實(shí)際操作使用,可大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,豐富學(xué)生的探究體驗(yàn).教師逐步把實(shí)驗(yàn)探究的范疇拓展到生活中,可為學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ奶嵘蚝没A(chǔ),開(kāi)辟新領(lǐng)域.

如教學(xué)杠桿時(shí),我拿出“啤酒開(kāi)蓋器”“電工鉗”“指甲鉗”“鑷子”等讓學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn);教學(xué)透鏡成像時(shí),拿出“近視鏡”和“老花鏡”,讓學(xué)生通過(guò)觸摸,觀(guān)察文字的放縮及其對(duì)陽(yáng)光的會(huì)聚和發(fā)散等,比較它們的區(qū)別;教學(xué)比熱容時(shí), 拿出“電熱水壺、水和花生油”讓學(xué)生觀(guān)察比較同質(zhì)量水和油的升溫快慢,建立比熱容概念;教學(xué)電路時(shí),拿出“手電筒”“激光筆”讓學(xué)生通過(guò)動(dòng)手操作,分析其電路的組成.

在復(fù)習(xí)階段,可以將比較復(fù)雜、綜合性強(qiáng)的生活用品引進(jìn)課堂讓學(xué)生加以分析和探究.如對(duì)于“電吹風(fēng)”,讓學(xué)生觀(guān)察銘牌后復(fù)習(xí)額定電壓和額定功率;觀(guān)察各部分制作材料,復(fù)習(xí)物質(zhì)導(dǎo)電性能;觀(guān)察電動(dòng)機(jī)、電熱絲的獨(dú)立工作,復(fù)習(xí)串聯(lián)和并聯(lián)的區(qū)別、能量轉(zhuǎn)化和守恒定律、效率概念等等.

二、拓展常規(guī)實(shí)驗(yàn)操作,挖掘?qū)嶒?yàn)探究深廣度

在常規(guī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,我們可以通過(guò)增加實(shí)驗(yàn)操作,拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,深化學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解,提升實(shí)驗(yàn)探究能力.

如在實(shí)驗(yàn)“探究滑動(dòng)摩擦力”分組實(shí)驗(yàn)中,我先按常規(guī)教學(xué)探究滑動(dòng)摩擦力與壓力大小和接觸面粗糙程度的關(guān)系,讓學(xué)生得出正確結(jié)論.然后拓展到“滑動(dòng)摩擦力與運(yùn)動(dòng)速度和接觸面積大小是否有關(guān)”的探究,要求學(xué)生運(yùn)用“控制變量法”設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并實(shí)際探究.這樣,學(xué)生既鞏固了知識(shí),又培養(yǎng)了實(shí)驗(yàn)遷移應(yīng)變能力.

再如在電學(xué)分組實(shí)驗(yàn)“伏安法測(cè)電阻(或電功率)”中,我先按常規(guī)教學(xué)強(qiáng)調(diào)電流表、電壓表的連接和滑動(dòng)變阻器的使用以及量程的估算,讓學(xué)生正確連接電路元件.然后進(jìn)行拓展:①“電路故障的分析判斷”:要求學(xué)生實(shí)際操作錯(cuò)誤的電路連接,即“電阻(或燈泡)斷開(kāi)和短路”“電流表短路和斷路”“電壓表短路和斷路”“滑動(dòng)變阻器錯(cuò)接”等,觀(guān)察、探究和分析故障的后果;②“特殊方法測(cè)電阻”:若一種電表壞了,只許使用另一種電表,增加一只定值電阻,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)方案,測(cè)出未知電阻.由于依托于常規(guī)實(shí)驗(yàn),又是聯(lián)系實(shí)際增加操作要求,學(xué)生容易接受,而且很感興趣.這樣就拓展了實(shí)驗(yàn)探究的深度和廣度,有效提升了實(shí)驗(yàn)探究能力.

三、倡導(dǎo)創(chuàng)意物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)制作,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)探究種類(lèi)和形式

為了培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究和創(chuàng)新能力,我指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展創(chuàng)意物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)活動(dòng).通過(guò)教師示范、借鑒模仿、師生交流合作等方式,每班成立(3～5個(gè))課外實(shí)驗(yàn)小組,運(yùn)用替代、組合等方法,改進(jìn)、創(chuàng)新原有的實(shí)驗(yàn)裝置,然后向各班同學(xué)展示介紹.這些富有創(chuàng)意的實(shí)驗(yàn)作品,很受學(xué)生歡迎,扎實(shí)有效地提升了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力.

如為了說(shuō)明飛機(jī)升空原理,實(shí)際顯示“凸弧形的地方流速大”,我與學(xué)生合作制作了一個(gè)顯示器: 把長(zhǎng)約12cm的透明膠管正下方開(kāi)孔,與大號(hào)注射器筒連通, 把泡沫塑料球平分為二,把凸弧面與平板面分別連接在兩個(gè)水平膠管口,在注射器筒內(nèi)點(diǎn)燃檀香.當(dāng)室內(nèi)空氣不流動(dòng)時(shí),檀香白煙從膠管兩端凸弧面和平直面同時(shí)流出,冉冉上升;若人拿著裝置向前勻速走動(dòng),或正對(duì)微風(fēng)放置時(shí),白煙只會(huì)從凸弧型半球一端流出(左圖).從而直觀(guān)地顯示流體壓強(qiáng)規(guī)律和飛機(jī)升空原理,提升了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力.

四、鼓勵(lì)學(xué)生開(kāi)展發(fā)明制作活動(dòng),延伸實(shí)驗(yàn)探究時(shí)空

課堂上,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本上是統(tǒng)一的,實(shí)驗(yàn)時(shí)間也是短暫的,有些學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)意猶未盡,我就鼓勵(lì)他們利用課外時(shí)間,進(jìn)行物理課外制作和小發(fā)明活動(dòng),延伸對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的學(xué)習(xí).對(duì)優(yōu)秀的作品,拿到課堂上展示,一方面給學(xué)生提供展示的機(jī)會(huì),創(chuàng)設(shè)活躍的課堂學(xué)習(xí)氣氛;另一方面,加強(qiáng)了學(xué)生之間的交流,使班級(jí)中不同認(rèn)知水平的學(xué)生都能得到提高.這些活動(dòng)的開(kāi)展,有效地延伸了實(shí)驗(yàn)探究時(shí)間和空間,加深了學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解.

如平面鏡教學(xué)后,各個(gè)實(shí)驗(yàn)小組制作了不同的“潛望鏡”:有方形筒的,有圓形筒的,有伸縮式、加入了望遠(yuǎn)鏡的……當(dāng)我請(qǐng)制作者藏在講臺(tái)下,用各種“潛望鏡”觀(guān)察并說(shuō)出座位上同學(xué)的動(dòng)作和表情時(shí),全班學(xué)生都很快樂(lè)和專(zhuān)心地投入.再如為說(shuō)明熱機(jī)工作原理和模擬“神舟七號(hào)飛船”的發(fā)射和升空,我課后輔導(dǎo)學(xué)生將電子打火機(jī)火花頭裝入醫(yī)用注射器內(nèi),在注射筒內(nèi)裝入酒精產(chǎn)生混合氣,打火機(jī)產(chǎn)生電火花,酒精混合氣劇烈燃燒,高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞,“神七”(下圖)被發(fā)射沖天約10 m高(該作品獲“第六屆宋慶齡少兒發(fā)明獎(jiǎng)”全國(guó)三等獎(jiǎng)).

五、充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)探究呈現(xiàn)方式

在當(dāng)今的信息時(shí)代,互聯(lián)網(wǎng)提供了各種模擬實(shí)驗(yàn)資源,我們應(yīng)該發(fā)揮多媒體教學(xué)形象生動(dòng)、方便快捷、易于控制、效果明顯、可以多次重復(fù)等優(yōu)勢(shì),充分利用網(wǎng)絡(luò)資源和多媒體實(shí)驗(yàn)軟件,輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué),優(yōu)化實(shí)驗(yàn)探究呈現(xiàn)方式,讓學(xué)生更容易接受領(lǐng)會(huì).

如“凸透鏡成像”教學(xué)中,可通過(guò)教育網(wǎng)下載flash動(dòng)畫(huà),在學(xué)生實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)后播放使用:在屏幕上拖動(dòng)蠟燭,緩慢改變物距,則像距、像的大小和虛實(shí)均隨之發(fā)生相應(yīng)變化.這樣就直觀(guān)清晰地顯示了凸透鏡成像的規(guī)律,優(yōu)化了實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)方式,非常適合學(xué)生理解和記憶.

責(zé)任編輯 羅 峰