幾個(gè)有趣的課堂引入小實(shí)驗(yàn)*

祁紅菊

(江蘇省奔牛高級(jí)中學(xué) 江蘇 常州 213131)

在新課導(dǎo)入環(huán)節(jié)，演示新穎的具有啟發(fā)性、趣味性、參與性的小實(shí)驗(yàn)，可以創(chuàng)設(shè)生動(dòng)有意義的學(xué)習(xí)情境，或使學(xué)生感到驚奇，或引發(fā)認(rèn)知沖突，進(jìn)而產(chǎn)生疑問，能有效激發(fā)學(xué)生的思維活動(dòng)，促使學(xué)生自覺地分析問題，探尋物理規(guī)律.筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，嘗試設(shè)計(jì)了一些制作簡(jiǎn)單但創(chuàng)新性強(qiáng)、直觀明了、生動(dòng)有趣的引入實(shí)驗(yàn)，有效地激發(fā)了學(xué)生探究新知的熱情，取得了良好的教學(xué)效果.

實(shí)驗(yàn)一:神奇的濾音電路

器材：筆記本電腦1臺(tái)、數(shù)字功放板1塊、揚(yáng)聲器1只，舊音箱分頻電路上拆下來的電感和電容各1只.

制作：電路圖如圖1所示，實(shí)物電路板如圖2所示.

圖1 實(shí)驗(yàn)-電路圖

圖2 實(shí)驗(yàn)-實(shí)物電路板

演示：

步驟一：用音頻線將筆記本電腦與功放板電路連接起來，并將功放板與交流電源12 V相連.

步驟二：筆記本播放一段事先挑選好的有鮮明對(duì)比的高音(尖銳的有著金屬般質(zhì)感的小提琴聲音)和低音(低沉的鼓點(diǎn))的音樂，并在電路中A，B兩位置分別接入電容和電感，此時(shí)低音明顯減弱，基本只有高音.

步驟三：如果將電容和電感互換位置，此時(shí)高音明顯減弱，基本只有低音.

說明：該實(shí)驗(yàn)利用了電容和電感的濾波功能，可以作為人教版高中《物理·選修3-2》第五章第3節(jié)“電感和電容對(duì)交變電流的影響”新授課的引入實(shí)驗(yàn)，給枯燥的知識(shí)染上了一種神秘的色彩，學(xué)生興趣盎然，又疑惑不解，將學(xué)生帶入主動(dòng)探究新知的氛圍中.

實(shí)驗(yàn)二：神秘的光電實(shí)驗(yàn)

器材：GD-28光電管1只，電池盒(12節(jié)干電池)，音樂賀卡中的蜂鳴器1個(gè).

制作：如圖3所示，教師將光電管(稱神秘元件)和音樂賀卡中的蜂鳴器及干電池連成電路，再把光電管放入開有透光孔的黑盒中.

圖3 實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)裝置

演示:

步驟一：用強(qiáng)光手電筒照射光電管，此時(shí)蜂鳴器發(fā)出音樂，光源靠近光電管時(shí)，則蜂鳴器聲音更大，將光源移開時(shí)，蜂鳴器立即停止發(fā)聲.

步驟二：改用紅光照射，蜂鳴器不發(fā)聲.

說明：該實(shí)驗(yàn)可以作為人教版高中《物理·選修3-5》第十七章第2節(jié)“光的粒子性”新授課引入實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)入設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔明快，把學(xué)生迅速帶入一個(gè)極具探索氣息的學(xué)習(xí)場(chǎng)中，充分激發(fā)了學(xué)生的興趣和探究欲望.在教師的啟發(fā)和鼓勵(lì)下，學(xué)生提出了一系列有思考價(jià)值的問題，比如：黑盒中的元件是什么？有什么用？為什么會(huì)有這樣的現(xiàn)象？為什么紅光照射就沒有這樣的現(xiàn)象了，也就是怎樣的條件下才能有這樣的現(xiàn)象？為什么光源靠近蜂鳴器，音樂聲更大？以上實(shí)驗(yàn)為學(xué)生創(chuàng)造了發(fā)現(xiàn)問題的條件，學(xué)生提出了很有價(jià)值的、與學(xué)習(xí)主題相關(guān)的問題，為教學(xué)任務(wù)的順利落實(shí)提供了保證.

實(shí)驗(yàn)三：有趣的電磁琴

器材：電阻定律實(shí)驗(yàn)演示器、強(qiáng)力磁鐵、教學(xué)用小擴(kuò)音器、導(dǎo)線.

制作：將擴(kuò)音器通過導(dǎo)線連接到電阻定律實(shí)驗(yàn)演示器銅絲的兩端形成閉合回路如圖4所示，將磁鐵固定在銅絲下方.

圖4 實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)裝置

演示:

步驟一：擴(kuò)音器開關(guān)置于“on”狀態(tài)，移走磁鐵，撥動(dòng)銅絲，請(qǐng)學(xué)生傾聽聲音，此時(shí)擴(kuò)音器沒有聲音.

步驟二：擴(kuò)音器開關(guān)置于“on”狀態(tài)，銅絲下放置磁鐵，撥動(dòng)銅絲，擴(kuò)音器發(fā)出琴聲.

步驟三：以不同的力度撥動(dòng)銅絲，可以演奏樂曲.

說明：電阻定律實(shí)驗(yàn)演示器實(shí)際是木架和銅絲的組合，利用銅絲切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流后再通過擴(kuò)音器放大和轉(zhuǎn)化為聲音信號(hào).該演示器一般的學(xué)校都有配備，只要加幾塊強(qiáng)磁鐵和一個(gè)擴(kuò)音器便可作為人教版高中《物理·選修3-2》第四章第4節(jié)“法拉弟電磁感應(yīng)定律”新授課的引入實(shí)驗(yàn).教師還可以邀請(qǐng)有一定古箏功底的學(xué)生上臺(tái)彈奏簡(jiǎn)單樂曲，營造愉悅的學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)生在趣味實(shí)驗(yàn)中感受物理學(xué)的魅力.

實(shí)驗(yàn)四：微安表的秘密

器材：微安表(量程200 μA，內(nèi)阻500 Ω)、舊電器電路板拆下的電阻共計(jì)14 500 Ω，3 m長(zhǎng)的導(dǎo)線兩根，由電源、電鍵、滑動(dòng)變阻器、小燈泡串聯(lián)組成的回路一個(gè).

制作：打開微安表底部面板，將14 500 Ω的電阻與之串聯(lián)并隱藏在內(nèi)如圖5所示，此時(shí)的微安表實(shí)際上已被改裝成為一個(gè)量程為3 V的電壓表.

圖5 實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)裝置

演示:

步驟一：讓學(xué)生觀察微安表，提問能否用來測(cè)燈泡兩端的電壓(告訴學(xué)生燈泡兩端電壓為2 V左右)，學(xué)生表示不能使用.

步驟二：教師演示：將微安表與燈泡并聯(lián)，微安表有示數(shù)，教師隨即報(bào)出燈泡兩端電壓的數(shù)值.

步驟三：用導(dǎo)線將學(xué)生桌上的標(biāo)準(zhǔn)電壓表與改裝過的微安表并聯(lián)起到比對(duì)效果(為防止教師作弊，故使用長(zhǎng)導(dǎo)線，標(biāo)準(zhǔn)表與微安表相隔甚遠(yuǎn)并投影讓全班學(xué)生看到)，改變燈泡兩端的電壓，教師報(bào)出電壓表的數(shù)值，學(xué)生發(fā)現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)電壓表示數(shù)相差無誤，并為之感到驚奇.

步驟四：揭密為什么教師的微安表能和學(xué)生桌上的標(biāo)準(zhǔn)電壓表一樣使用，打開表殼向?qū)W生展示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，顯示微安表內(nèi)部已被改裝過，即額外接了電阻.

說明：該實(shí)驗(yàn)可作為人教版高中《物理·選修3-1》第二章第4節(jié)“串聯(lián)電路與并聯(lián)電路”的第二課時(shí)“電壓表與電流表”新授課的引入實(shí)驗(yàn).此現(xiàn)象配合教師魔術(shù)般的表演使該實(shí)驗(yàn)充滿了懸念.在揭秘之后，學(xué)生迫切想知道原因，并提出以下問題引出課堂所要研究的主題，即為什么要接電阻？它是串聯(lián)還是并聯(lián)進(jìn)去的？它有什么作用呢？教師是怎么自如地讀出電壓的準(zhǔn)確值的呢？難道這里面有什么規(guī)律嗎？

以上導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀明顯，有一定的啟發(fā)性和新穎性，能緊扣教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)和教學(xué)目標(biāo)，創(chuàng)設(shè)有意義的教學(xué)情境，引起學(xué)生的注意和興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望.教師要積極動(dòng)腦動(dòng)手，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)在新課導(dǎo)入中的優(yōu)勢(shì)，使之成為學(xué)生有效參與學(xué)習(xí)、提升學(xué)習(xí)能力的助推器.