補(bǔ)物理課堂之所需 為學(xué)生探究之所用

楊貞貞

摘 要：初中物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)非常重要，實(shí)驗(yàn)的成敗直接影響著學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解，有趣的物理實(shí)驗(yàn)發(fā)揮著獨(dú)特的作用，這就需要教師深化教學(xué)研究，提高實(shí)踐技能，筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)際對(duì)增加實(shí)驗(yàn)的可視性、直觀性、隨堂性、趣味性、成功率和創(chuàng)造性六方面來(lái)闡述物理實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和創(chuàng)新，用來(lái)補(bǔ)充課堂上有所需要的具體案例，希望能對(duì)更多學(xué)生的探究學(xué)習(xí)有所幫助.

關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn);改進(jìn);創(chuàng)新;探究學(xué)習(xí)

文章編號(hào)：1008-4134（2019）22-0052 中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

在初中物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)非常重要，實(shí)驗(yàn)的成敗直接影響著學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解，有趣的物理實(shí)驗(yàn)發(fā)揮著獨(dú)特的作用，這就需要教師深化教學(xué)研究，提高實(shí)踐技能，下面是筆者聯(lián)系教學(xué)實(shí)際對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)和創(chuàng)新，用來(lái)補(bǔ)充課堂上有所需要的具體案例，希望能對(duì)更多學(xué)生的探究學(xué)習(xí)有所幫助.

1 增加實(shí)驗(yàn)的可視性，讓燭焰“跳”起來(lái)

演示實(shí)驗(yàn)要有足夠的可見度，保證全體學(xué)生都能看到，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)時(shí)，也要充分注意到這一點(diǎn)，例如：在講聲音傳遞能量時(shí)，課本上的演示實(shí)驗(yàn)是將音響前放一支點(diǎn)燃的蠟燭，打開音響觀察燭焰的情況（如圖1所示），課下筆者多次做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，但蠟燭的晃動(dòng)情況并不明顯，那如何讓燭焰“跳”起來(lái)增加可視性呢？是不是聲音傳遞的能量不夠大？于是筆者又將聲音調(diào)大，可是燭焰依然沒有什么變化.是能量都“跑”了嗎？用什么辦法將能量都收集起來(lái)呢？帶著這些問題開始尋找器材，最后找來(lái)了一個(gè)桶裝巧克力的紙筒，它的上端開口處能罩上音響，再把底部挖一個(gè)直徑為5毫米的小孔，將它上端開口處扣在音響上，底部的小孔正對(duì)著燭焰（如圖2所示），打開音響，找一首非常有節(jié)奏的鳳凰傳奇《最炫民族風(fēng)》，驚奇的事情發(fā)生了，燭焰真的隨著節(jié)奏“跳”起來(lái)了，進(jìn)行了有效的改進(jìn)后，將這個(gè)實(shí)驗(yàn)帶進(jìn)了課堂，學(xué)生們都驚奇地歡呼起來(lái)，效果真的非常好.有了這樣的趣味實(shí)驗(yàn)，自然給學(xué)生留下深刻的印象，這個(gè)實(shí)驗(yàn)只是增加了一個(gè)小道具，但大大提高了實(shí)驗(yàn)的可視性.更可以讓學(xué)生們通過實(shí)驗(yàn)及時(shí)地掌握課堂中的物理知識(shí).

2 增加實(shí)驗(yàn)的直觀性，讓乒乓球“彈”起來(lái)

物理現(xiàn)象清晰直觀是對(duì)實(shí)驗(yàn)的基本要求.無(wú)論我們借助實(shí)驗(yàn)闡述原理還是物理過程，都要求實(shí)驗(yàn)所呈現(xiàn)的現(xiàn)象真實(shí)、清晰和直觀.例如：在講聲波傳遞能量時(shí)，可以再做一個(gè)音叉共振的實(shí)驗(yàn)，將乒乓球懸掛在一個(gè)鐵架臺(tái)上，將一個(gè)音叉慢慢地靠近乒乓球，此時(shí)乒乓球自然下垂靜止不動(dòng)，然后用橡膠錘敲擊另一個(gè)音叉，并快速地讓敲響音叉的音響去靠近第一個(gè)音叉，會(huì)看到原本靜止的乒乓球被“彈”起來(lái)（如圖3所示）.學(xué)生們對(duì)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)特別好奇，就好像魔術(shù)“隔空取物”一樣，明明這兩個(gè)音叉都沒有接觸，怎么就能讓乒乓球“彈”起來(lái)呢，真是太神奇了.在學(xué)生們的質(zhì)疑和好奇下教師再來(lái)說明原因，學(xué)生們對(duì)這些知識(shí)的掌握會(huì)更加深刻，如果我們只是告訴學(xué)生聲波能傳遞能量，筆者相信學(xué)生們肯定不理解，知識(shí)點(diǎn)就掌握不牢，而這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以將聲波傳遞能量這個(gè)抽象的問題形象化，因?yàn)槠古仪蛟诼暡芰康淖饔孟卤弧皬棥逼穑@樣突出了實(shí)驗(yàn)的直觀性，學(xué)生掌握起來(lái)比較容易.

3 增加實(shí)驗(yàn)的隨堂性，讓學(xué)生“動(dòng)”起來(lái)

物理還有很多隨堂實(shí)驗(yàn)，這種實(shí)驗(yàn)都是靈活性較強(qiáng)，隨機(jī)性較強(qiáng)，生動(dòng)多樣，并且操作起來(lái)方便，例如：在講摩擦起電這一內(nèi)容時(shí)，教材設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是：用毛皮摩擦橡膠棒或絲綢摩擦玻璃棒后，再利用橡膠棒和玻璃棒去吸引紙屑，說明摩擦后可以使物體帶電.而在實(shí)際的教學(xué)中，這一實(shí)驗(yàn)由于受天氣的影響，效果往往不是很明顯，學(xué)生也只是觀看，不能激發(fā)學(xué)生的探索欲望和參與欲望.為了讓實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，讓學(xué)生都積極參與而不是觀看實(shí)驗(yàn)，我們可以在實(shí)際教學(xué)中增加實(shí)驗(yàn)的隨堂性，設(shè)計(jì)如下一些隨堂實(shí)驗(yàn)，例如：用塑料尺、塑料梳子或用吹足氣的氣球摩擦頭發(fā)，用塑料袋摩擦衣服，用塑料尺去吸引碎紙屑，也可以將氣球粘附在墻上或玻璃上等等，實(shí)驗(yàn)提出之后，學(xué)生的積極性很高，分別拿出氣球、塑料尺還有塑料袋，鼓足勁將氣球吹滿氣體，使勁地在自己或者同學(xué)的頭發(fā)上摩擦，然后興致勃勃地將氣球貼在墻上，看見氣球真的粘在墻上，他們會(huì)非常興奮地大叫起來(lái)：“快看！快看！粘上了，粘上了，我會(huì)摩擦起電了！”有的同學(xué)則拿塑料袋摩擦完之后去往別的同學(xué)的衣服上粘，還有的同學(xué)用塑料梳子去摩擦頭發(fā)，吸引其他同學(xué)的頭發(fā)……當(dāng)時(shí)教室里學(xué)生們真是“玩”的不亦樂乎，這樣的實(shí)驗(yàn)增加了隨堂性，讓學(xué)生“動(dòng)”起來(lái)，大大提高了學(xué)生的參與度，能被自己所做的神奇的實(shí)驗(yàn)所吸引，并且急于想去了解“為什么？”，這樣就為學(xué)習(xí)“摩擦起電”做好了鋪墊，也緊緊地抓住了學(xué)生的心理，帶領(lǐng)他們學(xué)習(xí)新的知識(shí).

4 增加實(shí)驗(yàn)的趣味性，讓音樂“響”起來(lái)

初中有些實(shí)驗(yàn)很簡(jiǎn)單，器材也很生活化，除了讓學(xué)生枯燥地學(xué)習(xí)物理之外也可以適當(dāng)?shù)胤潘梢幌拢酚诮?，例如：在講音調(diào)的時(shí)候，可以做一個(gè)水瓶琴（如圖4所示），取三個(gè)一樣的杯子，分別往里面倒入一半、四分之三、五分之四的水，再用鋼尺敲打（如圖5所示），則可發(fā)出悅耳的聲音，再適當(dāng)調(diào)一調(diào)水量找一找哆來(lái)咪，找好音之后教師可準(zhǔn)備一首只有哆來(lái)咪的兒童歌曲《好寶寶要睡覺》在課堂上展示，這樣簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)有些感興趣的同學(xué)也會(huì)參與其中，教師也可以鼓勵(lì)其他同學(xué)來(lái)制作水瓶琴，并帶到學(xué)校教室來(lái)為大家展示并演奏，學(xué)生們都會(huì)積極參與，水瓶琴可以放到教室的窗臺(tái)上，學(xué)生們課間休息的時(shí)候也會(huì)彈水瓶琴，讓音樂“響”起來(lái).

5 增加實(shí)驗(yàn)的成功率，讓液柱“升”起來(lái)

實(shí)驗(yàn)的成功與否對(duì)物理課堂至關(guān)重要，而自制實(shí)驗(yàn)器材更需要我們多次嘗試，在學(xué)習(xí)溫度計(jì)的構(gòu)造的時(shí)候，筆者自制了一個(gè)溫度計(jì)，選用金屬密封口的口服液，用注射器將藥液吸出，將紅色液體灌入，再將藥液吸管插入小藥瓶中（如圖6所示），在研究溫度計(jì)原理的時(shí)候自制溫度計(jì)放到熱水里，但是紅色液體都流出來(lái)了，而瓶子上方根本就沒有液柱，實(shí)驗(yàn)失敗，查找原因是吸管有棱角，棱角吸管和小瓶蓋上的膠塞密閉性不好漏氣，筆者又用雙面膠將口進(jìn)行密封，但效果也不太好，還是有紅色液體外溢的情況，左思右想，想到了瓶塞是橡膠有彈性，只需要換用一個(gè)略比棱角吸管粗點(diǎn)的圓吸管就可以了，這樣由棱變圓就可以增加自制溫度計(jì)的密閉性，換用吸管之后終于成功了，放到熱水里紅色液柱明顯上升（如圖7所示），而且由于密閉性太好，在插入圓吸管的時(shí)候水柱自己就上去一段，最后為了便于觀察液柱的升降，還在吸管上做標(biāo)記.一次次的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)增大實(shí)驗(yàn)的成功率，讓液柱“升”起來(lái)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)之后又讓學(xué)生自制溫度計(jì)并放到熱水、冷水里親自實(shí)驗(yàn)（如圖8、9所示），親自體驗(yàn)溫度計(jì)的原理：熱脹冷縮.通過讓學(xué)生自制溫度計(jì)親自參與，小組之間共同優(yōu)化實(shí)驗(yàn)過程，直接體驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的探究熱情，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神.

6 增加實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)造性，讓課堂“活”起來(lái)

一件好的實(shí)驗(yàn)器材一定集實(shí)用性、科學(xué)性于一體，蘊(yùn)含著想象力和創(chuàng)造力，在簡(jiǎn)單、實(shí)用原則的基礎(chǔ)上，力求有所突破、有所創(chuàng)新，例如：在講解重力勢(shì)能與什么因素有關(guān)的時(shí)候，只是舉實(shí)例學(xué)生理解起來(lái)不夠深刻，如果能讓學(xué)生參與到探究實(shí)驗(yàn)當(dāng)中那么他們一定會(huì)牢記質(zhì)量和位置這兩個(gè)因素，將一根60公分長(zhǎng)的有機(jī)玻璃管用大試管夾固定在鐵架臺(tái)上，里面塞入一個(gè)粗細(xì)跟玻璃管內(nèi)徑一樣大的泡沫塑料塊，為了便于觀察，每隔10厘米在管外套上一個(gè)橡皮筋，再讓體積一樣大的鋁塊、銅塊、鐵塊用細(xì)線拴好，放到有機(jī)玻璃管里，用金屬塊去砸泡沫塑料塊，來(lái)觀察影響重力勢(shì)能的因素（如圖10所示），再將學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，增加實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)造性可以通過獨(dú)特的創(chuàng)意、巧妙的設(shè)計(jì)使實(shí)驗(yàn)器材的結(jié)構(gòu)和工作過程更加科學(xué)合理，性能得到優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)效果得到增強(qiáng)，同時(shí)也會(huì)使“作品”好用、好看、好玩，凸顯科技美，最主要的是可以讓學(xué)生參與探究實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程，同學(xué)小組之間再共同優(yōu)化過程，直接體驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的探究熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，讓課堂“活”起來(lái).

為了讓實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中能發(fā)揮獨(dú)特的作用，為了搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師應(yīng)聯(lián)系教學(xué)實(shí)際，著力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)器材的開發(fā)、設(shè)計(jì)和制作，實(shí)際上教師設(shè)計(jì)、制作、改造實(shí)驗(yàn)器材的同時(shí)也是教師發(fā)明創(chuàng)造的體現(xiàn)，又是深化教學(xué)研究和開發(fā)課程資源的體現(xiàn)，經(jīng)歷這一過程，教師在專業(yè)素養(yǎng)和實(shí)踐操作能力上都會(huì)有相應(yīng)的提高，補(bǔ)充物理課堂之所需，為學(xué)生探究之所用，更好地服務(wù)于物理教學(xué).

參考文獻(xiàn)：

[1]黃建.自制實(shí)驗(yàn)器材探究“浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系”[J].中小學(xué)實(shí)驗(yàn)與裝備，2018，28（05）：37-38.

[2]黃坤.自制實(shí)驗(yàn)器材 測(cè)量水的比熱容[J].物理之友，2018，34（06）：27-28.

[3]唐金萍.磁生電實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新——以自制發(fā)電機(jī)及其教學(xué)為例[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器，2018，35（05）：55-56.

[4]楊勇. 利用生活棄品制作教具促進(jìn)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)[A]. 北京中教智創(chuàng)信息技術(shù)研究院.新課改背景下課堂教學(xué)方法與手段的有效性研究科研成果集（第八卷）[C].北京中教智創(chuàng)信息技術(shù)研究院，2017：13.

[5]揭夢(mèng)昀. 自制光學(xué)演示實(shí)驗(yàn)教具在初中物理教學(xué)中的實(shí)踐研究[D].贛州：贛南師范大學(xué)，2017.

（收稿日期：2019-07-01）