趣味物理實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用探究

摘?要：高中物理課程作為高中階段的必修課程，其目的是促進(jìn)學(xué)生更加透徹的認(rèn)識(shí)世界。而實(shí)驗(yàn)作為課堂教學(xué)中必不可少的組成部分，對(duì)于學(xué)生的動(dòng)手能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力的培養(yǎng)具有非常重要的指導(dǎo)意義。眾所周知，高中物理相較于初中物理來(lái)說(shuō)不論是理論知識(shí)或是實(shí)踐操作都存在極大的難度，在教學(xué)中教師一定要關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的培養(yǎng)，使其在學(xué)習(xí)興趣的帶動(dòng)下開展知識(shí)探究。本文將基于高中物理實(shí)驗(yàn)課堂，就如何以趣味實(shí)驗(yàn)的形式吸引學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性開展深入的討論。

關(guān)鍵詞：高中物理;趣味實(shí)驗(yàn);應(yīng)用探究

什么是趣味實(shí)驗(yàn)？趣味實(shí)驗(yàn)教學(xué)是指在現(xiàn)有物理實(shí)驗(yàn)中增加一些趣味性的元素來(lái)吸引學(xué)生的主動(dòng)探索意識(shí)和學(xué)習(xí)意識(shí)的教學(xué)方式。高中物理知識(shí)是抽象的，尤其是理論部分使得學(xué)生普遍認(rèn)為物理是“一塊難啃的骨頭”，因此，以趣味實(shí)驗(yàn)為引，引導(dǎo)學(xué)生以自己喜歡的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)將會(huì)極大地推動(dòng)實(shí)驗(yàn)課堂的開展，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中不斷思考和探索，“手、眼、腦”三者的相互結(jié)合無(wú)形之中會(huì)讓抽象感變得清晰可見。其次，趣味實(shí)驗(yàn)的設(shè)置必須從學(xué)生的角度出發(fā)，設(shè)置各式各樣符合學(xué)生心理的實(shí)踐方式，讓物理實(shí)驗(yàn)更加符合學(xué)生的口味。這樣的課堂形式無(wú)疑會(huì)讓學(xué)生充滿學(xué)習(xí)的活力和動(dòng)力，在趣味實(shí)驗(yàn)中讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)理論與實(shí)際間的聯(lián)系，借助趣味實(shí)驗(yàn)加速學(xué)生對(duì)于社會(huì)中一些現(xiàn)象的理解，這樣才能激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣。另外，讓學(xué)生發(fā)揮主觀能動(dòng)性，主動(dòng)深入實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)未知、探索未知，這對(duì)學(xué)生日后的深入鉆研也是良好的基礎(chǔ)鋪墊。

一、?創(chuàng)設(shè)情景，做好趣味導(dǎo)入

物理教師在教學(xué)新知識(shí)的時(shí)候會(huì)想方設(shè)法給學(xué)生留下深刻的印象，以獲得學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣。如果單純開展理論知識(shí)的講解，無(wú)形之中就會(huì)給學(xué)生理解課堂帶來(lái)很大的難度。研究發(fā)現(xiàn)，物理課堂中導(dǎo)入新課的方法有運(yùn)用以往的舊知識(shí)進(jìn)行導(dǎo)入、一般情境下的類比法以及物理實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入等。從趣味性的角度出發(fā)的話，教師應(yīng)當(dāng)深入研習(xí)課本，創(chuàng)設(shè)學(xué)生喜歡的趣味實(shí)驗(yàn)來(lái)吸引學(xué)生的注意力。

例如，我們?cè)诮虒W(xué)高中物理人教版“全反射”的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，教師就可以采用這樣的方式進(jìn)行課堂的導(dǎo)入。教師在上課之前需要制作一些信封，按照一個(gè)班級(jí)的幾個(gè)小組進(jìn)行相應(yīng)的制作，制作的方法是這樣的，首先拿一張白紙，然后用筆在紙張上面寫上888這個(gè)數(shù)字，然后再拿一張塑料紙張，用筆在上面寫上520這個(gè)數(shù)字，最后教師將888和520進(jìn)行數(shù)字重疊，接著如法炮制制作信封。制作過(guò)程中需要注意的是兩組數(shù)字應(yīng)當(dāng)寫得差不多大小，如果大小相差較大的話，將無(wú)法重疊。然后教師在上課的時(shí)候?qū)⑿欧夥职l(fā)給每一個(gè)小組，引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)信封里面是老師的一些心里話，你們需要用一些特殊的方式才可以看到這些內(nèi)容。出于好奇的心理，學(xué)生會(huì)想方設(shè)法看到信的內(nèi)容，不斷探索其中蘊(yùn)含的原理。學(xué)生認(rèn)為原理就是我們?nèi)庋鬯吹降奈镔|(zhì)能夠反射光，肉眼看到的是物品所反射的光。經(jīng)過(guò)物體反射的光進(jìn)入我們的眼睛之后，我們就可以看到這個(gè)物體了。這個(gè)實(shí)驗(yàn)巧妙之處在于白紙上的數(shù)字反射光首先經(jīng)過(guò)的是空氣，其次就是水，通過(guò)空氣以后才可以進(jìn)入到我們的眼睛。但是光線從空氣折射到水中的時(shí)候就會(huì)發(fā)生偏折，然后就會(huì)發(fā)生全反射，導(dǎo)致我們的肉眼無(wú)法看到物體。但是如果是直接在塑料袋上的數(shù)字就會(huì)直接從水中折射到空氣中，這樣就不會(huì)發(fā)生全反射，因此我們就可以看到。這就是整個(gè)過(guò)程中，學(xué)生自己經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的探究發(fā)現(xiàn)了這樣一種物理理論。這樣的實(shí)驗(yàn)在開始的時(shí)候就會(huì)激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，讓學(xué)生忍不住去探索其中的奧秘，當(dāng)學(xué)生可以看到數(shù)字的時(shí)候是無(wú)比興奮的，看不到的學(xué)生因?yàn)橄肟吹降男睦砭蜁?huì)不斷探索其中的原理。

在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，教師只需要做好適當(dāng)?shù)匾爰纯?，在?shí)驗(yàn)中指導(dǎo)學(xué)生，增強(qiáng)師生之間的互動(dòng)和交流，也讓學(xué)生感受到教師的用心良苦。課堂導(dǎo)入是非常重要的，就如同對(duì)一個(gè)人的第一印象，如果第一印象非常好并且很感興趣，那么學(xué)生就有興趣探索其中的奧秘。

二、?承上啟下，引發(fā)趣味思考

課堂中的內(nèi)容設(shè)計(jì)是非常全面的，教師一般會(huì)將一章的內(nèi)容分為幾個(gè)部分去講解，這其中就需要一個(gè)過(guò)渡。但是很多教師并不重視，實(shí)際教學(xué)中往往直接跳過(guò)或者是稍微進(jìn)行口頭講解。但這樣會(huì)造成學(xué)生學(xué)習(xí)心理上的負(fù)擔(dān)。因此，學(xué)會(huì)過(guò)渡是一門藝術(shù)，教師應(yīng)當(dāng)在物理教學(xué)中運(yùn)用趣味實(shí)驗(yàn)的方法做好承上啟下。

例如，我們?cè)诮虒W(xué)“全反射”的相關(guān)知識(shí)的時(shí)候，這部分的主要內(nèi)容就是全反射和光纖，全反射是一種物理理論，光纖則是這種理論的具體應(yīng)用，這也就體現(xiàn)了課本設(shè)置和安排的科學(xué)性，并且和現(xiàn)代科技是息息相關(guān)的，因此就要做好這兩部分的銜接，用一個(gè)小小的趣味實(shí)驗(yàn)——“水流導(dǎo)光”即可讓學(xué)生合理接受。首先讓學(xué)生自己準(zhǔn)備一個(gè)塑料瓶，并剪去上面的一部分，留下一部分用來(lái)盛水，接著在這個(gè)半截塑料旁邊穿一個(gè)煙頭大小的孔，然后拿一根激光筆從塑料瓶穿孔的另一個(gè)面穿過(guò)小孔。為了更好地觀察光線的傳播路徑，教師提問(wèn)學(xué)生如何才能夠觀察得更加清楚，學(xué)生經(jīng)過(guò)思考之后發(fā)現(xiàn)可以放一張白紙，這樣就可以觀察得更加清楚。學(xué)生觀察到激光的傳播路徑是一條直線。然后教師提問(wèn)學(xué)生，如果在這個(gè)塑料瓶中加水會(huì)發(fā)生什么變化。這樣的提問(wèn)有助于引導(dǎo)學(xué)生深入思考和研究。在加入水之后，學(xué)生非常明顯地觀察到激光的傳播路徑隨著水流拐彎了，此時(shí)的變化學(xué)生應(yīng)當(dāng)能夠解釋，學(xué)生運(yùn)用了本節(jié)課全反射的實(shí)驗(yàn)做出了相應(yīng)的解釋。然后教師接著提出問(wèn)題，你們能不能想到一種東西可以將這種隨著水面流動(dòng)的光線固定，或者說(shuō)是將其實(shí)在抓??？不斷引導(dǎo)學(xué)生思考到這種東西就是光纖。實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后，教師提問(wèn)學(xué)生整個(gè)過(guò)程的原理是什么，學(xué)生會(huì)回答說(shuō)是光從水面到空氣中，也就是說(shuō)激光從光密介質(zhì)到光疏介質(zhì)，這就滿足全反射的發(fā)生條件，這樣我們就會(huì)感覺光線被困在了水中。

教師通過(guò)這樣一種趣味實(shí)驗(yàn)的良好銜接，更加容易讓學(xué)生接受，實(shí)現(xiàn)了從理論到運(yùn)用的良好過(guò)渡，同時(shí)還能夠培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力，這個(gè)過(guò)程完全是由教師引導(dǎo)和提問(wèn)完成的，學(xué)生只有通過(guò)調(diào)動(dòng)所學(xué)知識(shí)才能夠?qū)⒄麄€(gè)實(shí)驗(yàn)完成，最后了解其中的物理原理。因此教師不可忽視整個(gè)章節(jié)中的銜接，應(yīng)充分查閱各方資料探索到適合本堂課的趣味實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在興趣的基礎(chǔ)上盡情投入其中。

三、?課后作業(yè)，深化趣味理解

課后作業(yè)是復(fù)習(xí)鞏固本堂課程相關(guān)知識(shí)的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)課堂中的作業(yè)一般是課后習(xí)題或者是一些練習(xí)冊(cè)上面的習(xí)題訓(xùn)練，這樣“開門見山”的學(xué)習(xí)方式對(duì)于物理學(xué)習(xí)來(lái)說(shuō)并不適用，只會(huì)增加學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，更甚會(huì)造成學(xué)生為了完成作業(yè)而去抄作業(yè)或者是草草完成，根本起不到訓(xùn)練的目的。因此，教師可以適當(dāng)展開創(chuàng)新，在作業(yè)中穿插一些趣味性的小實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生將所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通。

例如，我們?cè)诮虒W(xué)結(jié)束“全反射”的相關(guān)知識(shí)的時(shí)候就可以采用這樣的方式。傳統(tǒng)課堂的作業(yè)布置往往缺乏一定的趣味性，如何用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行作業(yè)的布置呢？這時(shí)教師可以借助多媒體的優(yōu)勢(shì)，將實(shí)驗(yàn)的空間和時(shí)間因素不斷延伸。教師需要在課余時(shí)間將這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行錄制，準(zhǔn)備一朵小花、一個(gè)試管、一些水。教師首先將花放入水中，然后將試管放置到花的上方，隨后教師將試管微微傾斜。視頻中通過(guò)鏡頭只能看到試管，無(wú)法看到花。教師在錄制視頻的時(shí)候最好有其他的教師或者一位學(xué)生進(jìn)行輔助，保持這朵花的神秘感。然后教師向試管中加水，很神奇的就是這朵花出現(xiàn)了。鏡頭可以慢慢拉近這朵花，讓學(xué)生看清楚。教師在錄制視頻之后需要認(rèn)真觀看，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之后就要重新錄制視頻，對(duì)視頻進(jìn)行適當(dāng)?shù)募糨?，讓整個(gè)視頻看起來(lái)非常流暢和清晰。然后作業(yè)就是利用本節(jié)課的知識(shí)進(jìn)行解釋，并且要求學(xué)生將整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程演示給家人觀看，給家人講解其中的基本原理，直到家人們都能夠理解。教師布置這個(gè)視頻實(shí)驗(yàn)的目的要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于練習(xí)題的作業(yè)，學(xué)生首先會(huì)被這一朵小花吸引，產(chǎn)生很強(qiáng)的好奇心，然后激發(fā)想要完成作業(yè)和探索知識(shí)的欲望。這個(gè)案例并不是完全否定傳統(tǒng)的課后習(xí)題的作業(yè)，教師可以將這兩者實(shí)現(xiàn)有機(jī)結(jié)合，這樣的復(fù)習(xí)效果會(huì)更好。

教師在這個(gè)過(guò)程需要注意的是要對(duì)多媒體的視頻利用非常熟悉，如果不是非常熟悉的情況下，可以請(qǐng)教信息技術(shù)的相關(guān)教師進(jìn)行視頻的剪輯等等，如果自己制作顯得非常復(fù)雜，教師可以在上課之前在網(wǎng)上尋找相關(guān)的視頻，其中避免對(duì)于原理的講解，或者可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，將文字和聲音去掉。本案例中提到的?shí)驗(yàn)可以在一定程度上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教師可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新。

四、?延伸課堂，趣味實(shí)驗(yàn)拓展

高中物理教學(xué)目標(biāo)不僅僅是教材上的內(nèi)容，相關(guān)的拓展知識(shí)也是非常重要的，如果單純依靠教材，無(wú)法適應(yīng)高考，更加無(wú)法深入掌握和靈活運(yùn)用物理知識(shí)。因此很多教師都會(huì)創(chuàng)建第二課堂，用以幫助學(xué)生拓展相關(guān)的知識(shí)。即使是第二課堂，教師也需要借助趣味實(shí)驗(yàn)的目的進(jìn)行知識(shí)的講解。

例如，教師可以運(yùn)用“讓自己的心靈變得更加明亮”這個(gè)實(shí)驗(yàn)。教師可以在課前提出一個(gè)問(wèn)題，每個(gè)人生活中都會(huì)遇到一些困難和問(wèn)題，你的心靈就會(huì)被埋上陰霾，那么你愿意通過(guò)一定的方式讓自己黑暗的部分變得明亮嘛？然后教師組織學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)，首先每個(gè)小組放置一個(gè)心形樣子的鐵餅，然后將一根蠟燭點(diǎn)燃，把鐵餅放在上面進(jìn)行燃燒，慢慢就會(huì)發(fā)現(xiàn)表面出現(xiàn)了一些小小的碳顆粒，用刷子將其刷成心形的樣子。如何將這個(gè)心形變得明亮呢，教師引導(dǎo)學(xué)生將其放在水中，就會(huì)發(fā)現(xiàn)心形變得非常明亮了，然后將這個(gè)東西慢慢拿出來(lái)就會(huì)發(fā)現(xiàn)又變成了黑色。這個(gè)實(shí)驗(yàn)似乎和本節(jié)課的內(nèi)容沒有任何聯(lián)系，但是認(rèn)真思考就會(huì)發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)燃燒之后產(chǎn)生的碳顆粒和水面之間產(chǎn)生空氣，這個(gè)過(guò)程就和導(dǎo)入課程的實(shí)驗(yàn)一樣，其中的原理也是一樣的。

整個(gè)實(shí)驗(yàn)讓人感覺非常浪漫，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也是非常高的，這樣的實(shí)驗(yàn)完全可以在實(shí)驗(yàn)室中完成。教師要注意其實(shí)驗(yàn)中的安全問(wèn)題：燃燒鐵餅以及將鐵餅放入水中的過(guò)程盡量在開闊的地方進(jìn)行以免誤傷其他同學(xué)。

五、?結(jié)語(yǔ)

本文從課前、課中、課后以及拓展等角度對(duì)趣味實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用進(jìn)行闡述，強(qiáng)調(diào)其在學(xué)生物理學(xué)習(xí)中的重要性和實(shí)用性，更重要的是趣味實(shí)驗(yàn)的開設(shè)將會(huì)給枯燥的物理課堂帶來(lái)生活趣味和故事色彩，從而激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)求知欲望，引導(dǎo)學(xué)生積極的深入探究學(xué)習(xí)?？傊の段锢韺?shí)驗(yàn)的開設(shè)不僅能夠加強(qiáng)學(xué)生的課堂參與度，最重要的是激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉瑞萍.淺談趣味實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].才智，2010（8）：126.

[2]袁祺開.趣味物理實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中的有效實(shí)施[J].高考，2019（2）：105.

[3]張健敏.分析趣味物理實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用[J].新課程學(xué)習(xí)，2011（11）：42.

[4]楊君鋒.趣味物理實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用[C].2018年“基于核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)改革”研討會(huì)，2018.

作者簡(jiǎn)介：

崔玉鵬，甘肅省酒泉市，瓜州縣第一中學(xué)。