簡易實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于邊疆貧困地區(qū)中學(xué)物理教學(xué)探討①

李艷茹 張皓晶 胡 蓉 林 靈 張 雄

(云南師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院,云南 昆明 650500)

簡易實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于邊疆貧困地區(qū)中學(xué)物理教學(xué)探討①

李艷茹 張皓晶 胡 蓉 林 靈 張 雄

(云南師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院,云南 昆明 650500)

物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,邊疆貧困地區(qū)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)器材嚴(yán)重不足,不能滿足教學(xué)需求,導(dǎo)致教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”都出現(xiàn)了較大的困難,因此作為邊疆貧困地區(qū)的中學(xué)物理教師,利用簡易實(shí)驗(yàn)器材清晰地演示所教內(nèi)容顯得尤為重要.

物理教學(xué)；簡易實(shí)驗(yàn);邊疆貧困地區(qū)中學(xué)

1 簡易實(shí)驗(yàn)的重要性

物理是一門綜合性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)學(xué)科,實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要內(nèi)容.教師如何選擇和做好演示實(shí)驗(yàn)，對教學(xué)質(zhì)量影響較大.然而,對于邊疆貧困地區(qū)的教師和學(xué)生來說，實(shí)驗(yàn)器材的短缺阻礙了物理教學(xué)的有效進(jìn)行，教師應(yīng)該學(xué)會(huì)用生活中常見的材料，設(shè)計(jì)出現(xiàn)象較為明顯、直觀的演示實(shí)驗(yàn),這樣既可以拉近物理與學(xué)生生活的距離,也讓學(xué)生深切地感受到科學(xué)的魅力,補(bǔ)充了物理課程實(shí)驗(yàn)資源.

2 簡易實(shí)驗(yàn)的運(yùn)用案例

2.1 液體壓強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)材料:兩個(gè)完全相同的帶蓋飲料瓶、一顆釘子、長5cm和30cm的管子各一根、橡皮泥、石塊.

實(shí)驗(yàn)過程:(1) 用石塊和釘子分別在兩個(gè)瓶子的蓋子上打兩個(gè)孔;

(2) 分別把長、短管子插入兩個(gè)小孔,并用膠水固定,保證不漏水;

(3) 擰開瓶蓋,在兩個(gè)瓶子中都裝滿水;

(4) 擰緊兩個(gè)瓶蓋,且用兩個(gè)手指分別壓住兩個(gè)小孔;

(5) 把兩個(gè)瓶子同時(shí)倒置過來,接下來同時(shí)放開手指.

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:兩個(gè)瓶子中的水分別通過長管和短管流了出來,且插有長管的瓶子中的水先流空.

2.2 影響壓強(qiáng)大小因素演示實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)材料:礦泉水瓶、水、臉盆、沙子.

實(shí)驗(yàn)過程:(1) 把一個(gè)裝滿水的礦泉水瓶和一個(gè)只裝有小半瓶水的礦泉水瓶同時(shí)放在一盆沙子里,裝滿水的礦泉水瓶陷得較深;

(2) 兩個(gè)礦泉水瓶都裝滿水,蓋上瓶蓋,其中一瓶倒置放在裝有沙子的盆里,另一瓶正立在盆里.倒置的瓶子陷得更深.

實(shí)驗(yàn)原理:當(dāng)受力面積一定時(shí),壓力越大,壓力的作用效果越明顯；以及當(dāng)壓力一定時(shí),受力面積越小,壓力的作用效果越明顯.

2.3 旋轉(zhuǎn)的葡萄

實(shí)驗(yàn)材料:新鮮的葡萄、吸管、大頭針、橡皮泥、磁鐵.

實(shí)驗(yàn)過程:(1) 把兩顆新鮮的葡萄去皮,并用吸管把它們連接起來;

(2) 用大頭針在吸管的中部鉆一個(gè)孔,并固定大頭針;

(3) 通過調(diào)整兩顆葡萄的位置,使裝置在水平方向上平衡;

(4) 用磁鐵去靠近一顆葡萄.

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:讓磁鐵靠近一顆葡萄,它就會(huì)帶動(dòng)吸管和另一顆葡萄旋轉(zhuǎn)起來.

實(shí)驗(yàn)原理:葡萄的水分含量極高,且水屬于抗磁性物質(zhì),當(dāng)磁鐵靠近一只葡萄時(shí),它受到磁鐵斥力作用，帶動(dòng)整個(gè)裝置旋轉(zhuǎn)起來.

2.4 摩擦力產(chǎn)生條件演示實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)材料：無底塑料桶、水、食用油、塑料袋等.

實(shí)驗(yàn)過程:(1) 首先把空塑料袋放入無底塑料桶中,用手拉塑料袋,現(xiàn)象是塑料袋被拉起,但無底塑料桶沒有被拉起；

(2) 接著把塑料袋裝滿水,再次放入無底塑料桶中,用手拉裝滿水的塑料袋,現(xiàn)象是無底塑料桶隨裝滿水的塑料袋一起被提起.由此可證明摩擦力的產(chǎn)生條件之一是兩物體之間接觸、且有擠壓.

(3) 在被提起的裝滿水的塑料袋表面涂上適量食用油,再次用手提塑料袋.現(xiàn)象是無底塑料桶沒有被提起.可證明摩擦力產(chǎn)生的條件之一是接觸面粗糙.

3 簡易實(shí)驗(yàn)運(yùn)用于中學(xué)物理教學(xué)的探討

由于簡易實(shí)驗(yàn)所需器材隨手可得,實(shí)驗(yàn)操作也相對簡單,在一定程度上克服了邊疆貧困地區(qū)實(shí)驗(yàn)器材不足的問題,對邊疆貧困地區(qū)的物理教學(xué)具有示范作用.

簡易實(shí)驗(yàn)運(yùn)用于中學(xué)物理教學(xué)需要重點(diǎn)解決以下問題:

(1) 使用簡易實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)，教學(xué)反饋形式簡單,通過現(xiàn)場提問可獲得信息.根據(jù)學(xué)生回答問題的正確率來估計(jì)學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的掌握程度,從而來判斷簡易實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果.

(2) 教師提問內(nèi)容緊扣簡易實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,包括實(shí)驗(yàn)器材、步驟、原理等.通過提問及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,通過課堂反饋能夠讓教師及時(shí)了解學(xué)生的問題所在,從而有效地幫助學(xué)生解決問題,達(dá)到事半功倍的效果.

基于各學(xué)校所擁有的教育資源差距較大,如何把簡易實(shí)驗(yàn)較好地運(yùn)用于物理教學(xué)，還需要根據(jù)學(xué)校、學(xué)生的實(shí)際,需要教師在教學(xué)實(shí)踐中探究和總結(jié).

[1] David Featonby. Water flow in emptying bottles[J]. Physics Education, 2013，48(6).

[2] 李榮妹,程敏熙,王經(jīng)淘,賈昱.一瓶水在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].中學(xué)物理(初中版),2013,(1).

[3] 莊運(yùn)武.論開發(fā)低成本物理小實(shí)驗(yàn)的原則[J].物理教學(xué)探討,2014,(6).

國家教育部高等學(xué)?！拔锢韺W(xué)專業(yè)綜合改革試點(diǎn)”項(xiàng)目“物理學(xué)專業(yè)”資助.

張皓晶,男,云南師范大學(xué)物理與電子信息學(xué)院副教授、碩士生導(dǎo)師,主要研究天體物理和物理課程與教學(xué)論.