簡析初中物理二例生活化實驗題解析

文/茂名市電白區(qū)望夫中學(xué)

物理知識的抽象性特征比較明顯，所以很多初中生一談到物理，特別是物理實驗，就感到非常害怕，對初中物理有很重的厭學(xué)情緒。物理實驗和物理理論構(gòu)成了初中物理學(xué)科知識。作為學(xué)習(xí)初中物理的一種方式，物理實驗既有較強(qiáng)的實踐性，對學(xué)生的動手操作能力有較高的要求；又有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬓?，需要學(xué)生從現(xiàn)象出發(fā)深入分析和探究其內(nèi)在原因。然而，如果初中物理實驗?zāi)芎蛯W(xué)生的實際生活結(jié)合起來，那么不僅能將抽象的物理知識變得直觀、生動，而且能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而形成生活化的教學(xué)手段，不斷優(yōu)化學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)。

案例一——“光的反射”

在一個黑暗的環(huán)境中，放置一張桌子，桌子上鋪一張沒有使用過的白色紙，將一塊表面積為4cm2的平面鏡放在這張白紙的正中間。這時，一個人打開手電筒，將手電筒及手電筒的光垂直照射于平面鏡上。另一個人先從側(cè)面觀察白紙的顏色，此時白紙相對較____,這是由于光從燈泡發(fā)出之后，垂直照射到白紙上就在白紙表面上發(fā)生了____；然后將眼睛緊靠著手電筒，讓眼睛的光線和手電筒的邊緣盡可能的靠近且平行，這時____相對更亮一些。

按照這個題目，教師和學(xué)生可以根據(jù)下面的步驟設(shè)計實驗和展開分析、探究：

演示過程：

師：先為學(xué)生創(chuàng)設(shè)黑暗的環(huán)境(將窗簾、門關(guān)上)，然后放置一張桌子，桌子上鋪一張沒有使用過的白色紙，將一塊表面積為4cm2的平面鏡放在這張白紙的正中間。為了在實驗的過程中平面鏡和白紙的位置不容易發(fā)生改變，需要將白紙粘貼在桌子上，平面鏡粘貼在白紙的正中間。這時，教師將手電筒放置好位置，然后向?qū)W生提問“同學(xué)們，你們猜一猜等下看上去是平面鏡更亮一些，還是白紙更亮一些呢？”

生1：我覺得平面鏡看上去更亮一些。

生2：不，我覺得白紙看上去更亮一些。

生3：你們都不對，分明平面鏡和白紙一樣亮。

師：有一部分同學(xué)說平面鏡看上去更亮一些，有一部分同學(xué)說白紙看上去更亮一些，還有一部分同學(xué)認(rèn)為平面鏡和白紙一樣亮，看來同學(xué)們的意見存在著分歧。那么到底是什么原因讓你們對同一實驗產(chǎn)生了不同的看法呢？

(學(xué)生開始思考，為什么每個人經(jīng)歷的實驗過程是一樣的，卻看到了不同的現(xiàn)象呢？這時候，他們疑惑或許是自己觀察不夠認(rèn)真，或許是角度的問題。)

師：同學(xué)們看到的實驗都是由老師一人操作的，那為什么會出現(xiàn)不同的觀察結(jié)果？可能你們對于這一現(xiàn)象也感到非常好奇，老師建議你們從不同的角度再認(rèn)真的觀察一下這個實驗。例如，右邊的同學(xué)到左邊看看，中間的同學(xué)到右邊看看等。經(jīng)過角度變化之后，再對比一下剛才觀察的結(jié)果是不是不同。

(學(xué)生開始走動，嘗試換著角度觀察實驗。)

師：同學(xué)們，你們現(xiàn)在又看到了什么現(xiàn)象呢？和剛才看到的是不是一樣的呢？

生4：我在左邊看，白紙更亮。但是，當(dāng)我到了右邊之后，我發(fā)現(xiàn)平面鏡更亮。

生5：我到中間看之后，發(fā)現(xiàn)平面鏡要亮一些，和剛才看的白紙更亮不同。

(學(xué)生再次感到疑惑，在努力思考為什么自己看到的不一樣。)

師：可能有些同學(xué)心中出現(xiàn)了疑問，為什么自己看到的不一樣。關(guān)于這個問題，老師暫時先不解釋，請同學(xué)們自己閱讀教材中的“鏡面反射和漫反射”，相信你們會在這一部分內(nèi)容中找到你們想要的答案。

(學(xué)生開始自主閱讀，針對自己觀察的現(xiàn)象通過閱讀尋找答案。并且學(xué)生可以就自己的疑惑和其他學(xué)生進(jìn)行討論，在討論中碰撞出思維的火花。在這個過程中，教師可以適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行點撥，從而讓學(xué)生理解其中的原理，真正消除學(xué)生的困惑。)

分析：這道題借助學(xué)生日常生活中常見的素材設(shè)計并進(jìn)行實驗，在教師的指導(dǎo)和學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、討論下完成實驗的分析。光的反射現(xiàn)象在實際生后中非常多，教師要做的就是將生活中的場景“搬”到課堂上，讓學(xué)生觀察、思考、對比，從而將課堂變得更直觀、生動，學(xué)生的學(xué)習(xí)更高效，教師的教學(xué)效果更好。

案例二——“測量速度”

有甲、乙兩個同學(xué)，他們要對百米賽跑的速度進(jìn)行測量。但是，他們都沒有找到計時器。后來，甲同學(xué)建議用自己的脈搏跳動次數(shù)充當(dāng)“計時器”，對百米賽跑中的時間進(jìn)行記錄。最后，甲同學(xué)通過這種方法測量出了乙同學(xué)百米賽跑所用的速度。

按照這個題目，教師和學(xué)生可以根據(jù)下面的步驟設(shè)計實驗和展開分析、探究：

實驗步驟：

首先，先要將甲同學(xué)脈搏在一定時間內(nèi)跳動的次數(shù)測定，甲同學(xué)可以用腳均勻的打著節(jié)拍，并數(shù)著數(shù)。當(dāng)數(shù)到60下的時候，看看脈搏跳動了多少次。每次都這樣做，一共做六組。

其次，在取得六組數(shù)據(jù)之后，根據(jù)這些數(shù)據(jù)計算脈搏跳動一次大概的平均時間，就利用這一個平均時間作為測速時間單位。當(dāng)然，這樣的時間存在的一定的誤差，所以一方面計算時要取平均值，另一方面甲同學(xué)在測的過程中盡量保持心率平順。

再次，甲同學(xué)站在終點和乙同學(xué)站在起點，當(dāng)甲同學(xué)指揮乙同學(xué)開始跑時，自己迅速開始計算自己脈搏一共跳動了多少次。當(dāng)乙同學(xué)到達(dá)終點的時候，甲同學(xué)停止數(shù)脈搏跳動次數(shù)。這時，甲同學(xué)得到了乙同學(xué)跑一百米自己脈搏跳動了24次的數(shù)據(jù)。

最后，在得到24次脈搏跳動次數(shù)的數(shù)據(jù)后，將之乘以甲同學(xué)脈搏跳動一次大概的平均時間，就得到了乙同學(xué)在一百米賽跑中所用的速度。

分析：學(xué)生一般習(xí)慣于各種條件都告知的實驗題，而本題中的時間是未知的，需要學(xué)生借助脈搏充當(dāng)“計時器”。這種方法不僅和學(xué)生的實際生活聯(lián)系非常緊密，而且創(chuàng)新程度非常高，學(xué)生的興趣也比較足。

綜上所述，物理與實際生活之間的聯(lián)系非常緊密，從實際生活中尋找設(shè)計物理實驗的模型，從實際生活出發(fā)分析物理實驗，是初中生學(xué)習(xí)物理實驗的重要方法。為此，教師一方面需要將學(xué)生遇到的物理實驗與實際生活結(jié)合起來，通過生活場景的再現(xiàn)讓學(xué)生對實驗原理更懂，另一方面要從實際生活中尋找設(shè)計物理實驗的模型，加強(qiáng)初中生從生活中獲得設(shè)計和分析物理實驗的靈感。這樣一來，初中生不僅對初中物理實驗的重要性有充分認(rèn)識，而且能形成將物理實驗和實際生活聯(lián)系起來分析的學(xué)習(xí)習(xí)慣，從而幫助他們更好的建立初中物理知識體系。這樣一來，不僅學(xué)生形成了科學(xué)探究意識，而且提高了學(xué)生的物理素養(yǎng)。