例談物理課的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入

曹彩萍

實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入指的是運(yùn)用實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入新課，它是課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)端。實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入的主要任務(wù)是在學(xué)生和新的學(xué)習(xí)課題之間創(chuàng)設(shè)理想的情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和愿望，使其具有課題意識(shí)，明確學(xué)習(xí)目的。

一、驚奇現(xiàn)象導(dǎo)入法

這是一種相當(dāng)普遍的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入方法。它是利用學(xué)生意想不到的奇特現(xiàn)象，喚起學(xué)生的注意，引起學(xué)生思考，從而使其產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望。

例1：大氣壓強(qiáng)—覆杯實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入。將一只玻璃杯灌滿(mǎn)水，用一張塑料卡片蓋在杯口上，再按住卡片把水杯倒過(guò)來(lái)，問(wèn)：“當(dāng)把手移開(kāi)后，會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？”教師松手后學(xué)生驚訝不已，激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣。

二、黑箱導(dǎo)入法

黑箱是指內(nèi)部結(jié)構(gòu)和機(jī)制不清楚的系統(tǒng)，可以通過(guò)輸入某種信息，從獲得的輸出信息中推斷該系統(tǒng)的可能結(jié)構(gòu)模式和機(jī)制。這種研究方法就稱(chēng)之為“黑箱方法”。利用它創(chuàng)造的神秘感可以喚起學(xué)生的高度注意和積極思維，使學(xué)生得到科學(xué)方法的訓(xùn)練。

例2：能量的轉(zhuǎn)換與守恒—魔筒導(dǎo)入。這是一只金屬圓筒，我們稱(chēng)之為“魔筒”。筆者把它沿臺(tái)面滾出去，要求學(xué)生看一看會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生。演示后學(xué)生奇怪：滾出去的圓筒為什么還會(huì)滾回來(lái)，而且還會(huì)反復(fù)地滾來(lái)滾去？原來(lái)筒里面有二根橡皮筋，中間拴著一個(gè)重物。為什么這樣的結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生這種奇特的運(yùn)動(dòng)？在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量是怎樣轉(zhuǎn)換的？學(xué)生帶著這些問(wèn)題開(kāi)始了下面的學(xué)習(xí)。

三、配合故事導(dǎo)入法

在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，有著許許多多妙趣橫生的故事和傳說(shuō)，如果在課堂教學(xué)中選用一些故事片斷，并做一些模擬演示，就會(huì)創(chuàng)設(shè)出非?；钴S的學(xué)習(xí)情境。

例3：大氣壓強(qiáng)—模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)導(dǎo)入。這兒有兩個(gè)橡皮半球，用力將它們擠壓而合在一起，請(qǐng)兩個(gè)力氣大的學(xué)生上來(lái)，看他們能不能把兩個(gè)半球拉開(kāi)。他們費(fèi)了九牛二虎之力都沒(méi)有拉開(kāi)，這是為什么？其實(shí)，早在十七世紀(jì)的時(shí)候，德國(guó)馬德堡市長(zhǎng)、科學(xué)家格里克就當(dāng)眾做了一個(gè)精彩的實(shí)驗(yàn)。他所用的黃銅半球直徑約20厘米，抽氣以后兩邊共用了十六匹馬才把兩個(gè)半球拉開(kāi)。這就是轟動(dòng)世界的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。筆者接著問(wèn)：“剛才的實(shí)驗(yàn)，我可以不費(fèi)吹灰之力就把它拉開(kāi)（演示）。誰(shuí)知道我是怎樣把它拉開(kāi)的？”“放氣！”“為什么抽氣以后就拉不開(kāi)呢？（板畫(huà)）。球的周?chē)惺裁?？（空氣）顯然是空氣對(duì)球施加了壓力。這些實(shí)驗(yàn)生動(dòng)地告訴我們，大氣存在壓強(qiáng)?！?/p>

四、解決實(shí)際問(wèn)題和實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽導(dǎo)入法

創(chuàng)設(shè)一種解決實(shí)際問(wèn)題的情境或者以雙方競(jìng)賽來(lái)解決某一實(shí)際問(wèn)題的形式導(dǎo)入新課，往往也能取得很好的效果。

例4：兩力的合成—拉健身彈簧導(dǎo)入。黑板前掛了一只健身拉力器，請(qǐng)一位學(xué)生上來(lái)拉彈簧的下端把手，要求拉到黑板上劃線(xiàn)的位置。這是一位力氣小的女生，沒(méi)能拉到位。筆者又讓兩位學(xué)生共同用力把彈簧拉到了線(xiàn)下。這時(shí)，筆者問(wèn)：“哪位同學(xué)能獨(dú)立地把彈簧拉到線(xiàn)下？”上來(lái)一位力氣大的學(xué)生，一個(gè)人就完成了任務(wù)。筆者引出了課題：“他施力的效果與兩個(gè)力氣小的同學(xué)共同施力的效果相同。當(dāng)一個(gè)力的作用效果和兩個(gè)力的作用效果相同時(shí)，物理學(xué)上就把這個(gè)力叫做另兩個(gè)力的合力。由于實(shí)際問(wèn)題中一個(gè)物體往往受多個(gè)力的作用，從效果上用一個(gè)力來(lái)代替幾個(gè)力，就會(huì)使問(wèn)題得到簡(jiǎn)化，因此求合力是很有意義的。本節(jié)課我們就來(lái)研究一種最簡(jiǎn)單的情況——求同一直線(xiàn)上的兩個(gè)力的合力?！?/p>

例5：簡(jiǎn)單機(jī)械—撬木板導(dǎo)入。在講新課以前，筆者讓學(xué)生用自己的雙手把釘在一起的兩塊木板扳開(kāi)，但學(xué)生怎么也扳不開(kāi)。這時(shí)筆者引導(dǎo)學(xué)生利用一把大的螺絲起子把這兩木塊撬開(kāi)了。筆者引入：“這個(gè)同學(xué)使用的是一種最簡(jiǎn)單的機(jī)械，它有什么特點(diǎn)？為什么能輕而易舉地把木板分開(kāi)？它有哪些應(yīng)用？這就是下面我們要討論的內(nèi)容。”

五、實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)導(dǎo)入法

利用實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)，既可以創(chuàng)造一種直觀的環(huán)境，又可以較好地起到承上啟下的作用。

例6：阿基米德原理—復(fù)習(xí)浮力實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入。筆者引入：“上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了浮力的概念。請(qǐng)問(wèn)，我們是怎樣證明下沉的物體受到浮力的？”（取出實(shí)驗(yàn)裝置，回憶實(shí)驗(yàn)過(guò)程。）“當(dāng)我們把重物從空氣中慢慢地逐步放入水中，想一想，物體受到的浮力是怎樣變化的？由此猜想一下浮力與什么因素有關(guān)?！睂W(xué)生觀察、回答：“隨著深度的增大而增加?！薄鞍凑漳銈兊恼f(shuō)法，也就是浮力的大小與物體所處的深度有關(guān)，是嗎？”筆者又進(jìn)行了一遍演示，學(xué)生觀察到當(dāng)物體浸沒(méi)水中后，浮力就不再改變，顯然不能認(rèn)為浮力與深度有關(guān)。筆者接著問(wèn)：“那么，在上述的實(shí)驗(yàn)中，除了深度改變外，還有什么因素在改變呢？”“物體浸入水下的部分在改變?！薄拔唇霑r(shí)浮力為零，隨著浸入的部分變大，浮力也就變大；完全浸沒(méi)以后，浸入的部分不再改變，浮力的大小也就不變。二千多年前，阿基米德為完成皇帝交給他的任務(wù)——辨別皇冠的真?zhèn)慰嗫嗨妓?，?dāng)他洗澡的時(shí)候，無(wú)意中發(fā)現(xiàn)浴缸的水溢出時(shí)，猛然想起了身體入水部分的體積跟排開(kāi)的水的體積相等，他欣喜若狂地喊到：‘我想出了，我想出了！從這里我們能得到什么啟發(fā)？下面我們就用實(shí)驗(yàn)來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題?！?/p>

總之，優(yōu)秀的課堂實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入方案應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：創(chuàng)設(shè)的情境和諧，能引起學(xué)生的注意和興趣；課題意識(shí)明確，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望；銜接自然，能調(diào)動(dòng)學(xué)生知識(shí)、方法上的準(zhǔn)備；實(shí)驗(yàn)與語(yǔ)言的配合密切，能引導(dǎo)學(xué)生觀察和積極思考；導(dǎo)入時(shí)間掌握得當(dāng)，緊湊。以上是筆者對(duì)于物理課堂實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入設(shè)計(jì)的一些淺顯認(rèn)識(shí)，以期拋磚引玉，與同行共議。