利用小實驗突破物理教學中的重難點

胡玉蓮

摘? ?要：小實驗成本低、易于操作，對物理教學有著極大的作用。本文以“力 彈力”為例，闡述如何在初中物理教學中利用小實驗突破重難點。

關鍵詞：小實驗;力;彈力;物理教學

小實驗是指利用生活中易得的一些物品來制作成便捷的、有利于教學的實驗教具。由于小實驗成本低、且易于獲取與操作，在物理教學中教師若能利用好小實驗能夠激發(fā)學生學習主動性與積極性，活躍學生思維，有效地突破學習中的重難點[ 1 ]。

1? 教學重難點的確定

重難點是學習一堂課的精髓、是學好這堂課的關鍵之處。在“力 彈力”這節(jié)課中，課程標準的要求是：建立力的概念，知道什么是施力物體、受力物體;動手實驗知道彈力，知道彈力是由于物體發(fā)生彈性形變而產生的力;通過探究物體形變大小與外力的關系，領悟彈簧測力計的原理。

本節(jié)課學習之前學生已掌握了機械運動和物質物理屬性等相關知識，他們的形象思維占主導，但抽象思維比較弱，也缺乏邏輯思維。因此，本節(jié)課的重難點確定為“力是什么”“彈力”“彈簧測力計”。這要求老師能調動學生積極性、帶領每個學生動手去做一些簡單直觀的、易于理解的小實驗，以幫助學生來突破這些重難點。

2? 教學流程

按照上述分析，做出如圖1教學流程。本堂課全部采用小實驗來教學，用幾個實驗將整堂課的所有知識點串起來，其中關于幾個難點的教學，都是對“鋼尺”和“彈簧”實驗的多次利用。彈簧測力計的教學摒棄了以往教學中讓學生死記硬背的方法，采用任務驅動式教學，讓學生自制一個彈簧測力計，以掌握彈簧測力計的原理及使用。

根據以上設計，本節(jié)課只需要拉力器、鉤碼、彈簧、橡皮泥、氣球、鋼尺、橡皮、木板，以上都是易得的器材，而且學生易操作。

3? 巧用小實驗突破重難點

3.1? 小實驗引入新課，激發(fā)學習興趣

師：我們在第七章中學到宇宙萬物大到星球小到原子都在運動，那么物體為什么會從靜止狀態(tài)變?yōu)檫\動狀態(tài)呢？我們先來感受一下這樣一個活動：讓桌子運動起來，并思考：物體怎么樣才會從靜止狀態(tài)變?yōu)檫\動狀態(tài)呢？

活動一：讓桌子運動起來。生：我推桌子，需要給他力。

點評：新課導入的好壞對整堂課的教學有著極其重要的作用，以上引入具有承上啟下的作用。而小實驗“讓桌子運動起來”調動了學生積極性，有利于激發(fā)他們的學習興趣。

3.2? 小實驗引導教學，突破重難點

3.2.1? 力是什么

活動二：讓學生拉拉力器

師：你對他施力了嗎？為什么你覺得你對他施力了？

活動三：彈簧掛鉤碼。利用木板固定彈簧，然后在彈簧上面掛上鉤碼。

活動四：手壓鋼尺。每個學生都用力去壓鋼尺，觀察尺被壓彎。

師：我們覺得人這個物體對桌子這個物體產生了推的作用，就認為這其中有力。那你能根據以上例子歸納出到底什么是力嗎？力需要幾個物體？

點評：“力是什么”是本堂課的開端，也是今后學習力與運動的關鍵。利用以上3個小實驗，讓學生親身體驗什么是力，由學生根據自己的體驗歸納力的概念，這易于學生的理解與掌握，有效地突破了“力是什么”這一難點。

3.2.2? 彈力

活動五：拿出氣球，讓學生談一些與氣球有關的力的例子。

請該學生去吹、壓氣球，并提問：吹、壓的時候有力嗎？施力物體？受力物體？你是怎么判斷人對氣球有力的？

重復活動三、四，再進行活動五：手壓橡皮泥。學生總結當給彈簧、鋼尺、橡皮泥力的時候發(fā)現彈簧、鋼尺、橡皮泥發(fā)生了什么現象？

觀察：氣球形變與橡皮泥形變的不同之處。根據在外力撤去后形變能否恢復分為：彈性形變、范性形變。

重復活動二：拉拉力器，問：你的手有什么感覺？重復活動四：手壓鋼尺，問：力對鋼尺產生了什么效果？你的手有什么感覺？

生：力使鋼尺產生了彈性形變，我感覺鋼尺給了一個對抗我的力。

活動六：將橡皮放在壓彎的鋼尺上，松手后觀察橡皮。

問題1：觀察橡皮怎么樣了？生：橡皮被彈開。問題2：橡皮被誰彈開？生：被發(fā)生了彈性形變的鋼尺。問題3：剛剛你將橡皮壓下去的時候橡皮被彈開了嗎？

生：沒有，橡皮是在鋼尺恢復原狀的過程中將橡皮彈開的。

師：鋼尺之所以能將橡皮彈開是因為它給了橡皮一個力，那么我們將發(fā)生彈性形變的鋼尺，在它恢復原狀的過程中給橡皮的這個力，稱為彈力。

活動五中壓氣球。問：誰形變了？誰產生了彈力？活動三中彈簧掛鉤碼。問：有彈力嗎？誰形變了？誰產生了彈力？

總結：誰形變，誰產生彈力。

點評：“彈力”比較抽象學生無法理解。此處先讓學生拉拉力器，再壓鋼尺是為了讓學生先感受彈力的存在，對彈力有一個感性的認識。再采取以上“利用壓彎的鋼尺恢復原狀將橡皮彈開”將不形象、不直觀的彈力，轉化為學生看得見、摸得著、較熟悉的一個現象，幫助了學生對彈力的理解，有效地突破了“彈力”這一難點。而且經筆者親身試課后發(fā)現當橡皮被彈開時，由于每個學生都在參與，且這一現象對學生來說比較熟悉，所以課堂氛圍十分活躍，所有學生的積極性都被調動起來了。

3.2.3? 自制彈簧測力計

壓鋼尺、彈簧掛鉤碼，引導學生思考想要物體形變程度越大，則需要越大的力。

重復活動六：用不同的力拉彈簧，讓學生判斷哪一次力更大。

引導學生“根據彈簧的形變程度來判斷力的大小的原理”反過來測量力的大小。

師：對，所以接下來我們就來制作一個彈簧測力計。在制作之前我們要了解力的單位：在國際單位制中，力的單位我們用牛頓表示，字母N。這里有一些鉤碼，一個大鉤碼重1N，小鉤碼重0.5N。你托起兩個雞蛋所用的力，大約就是1N。

活動七：讓學生手舉雞蛋，感受體驗。

師：接下來我們就來制作一個彈簧測力計來看看舉起兩個雞蛋的力是不是大約為1N.

活動八：自制彈簧測力計

提出問題：要制作彈簧測力計，你覺得需要哪些器材？這些器材該怎么組裝？只有白紙，沒有刻度該怎么辦？“0”刻度應該標在哪兒呢？接下來，其他刻度呢？

測量一下筆袋、橡皮泥的力。

思考：對于我們制作彈簧測力計的設計，你覺得有什么不好的地方？

剛才方案的缺點是不夠精確，引導學生自己提出精確的辦法：換上一個0.5N的小鉤碼，會發(fā)現0.5N在0～1N中間，1.5N在1～2N中間，2.5N在2～3N中間，如圖2。

所以彈簧的伸長量與外力是成倍的變化的，它們成正比，因此彈簧測力計的刻度是均勻的。

利用自制彈簧測力計測量筆袋、雞蛋。拿出實驗室專用彈簧測力計，將它與自制的彈簧測力計進行對比，讓學生自己先總結該如何使用，然后再閱讀書劃出重點，歸納彈簧測力計的使用。最后用實驗室彈簧測力計去測量筆袋、雞蛋，與自制的彈簧測力計讀數進行對比。

點評：以往的教學關于彈簧測力計都是講授式教學，這不利于學生對知識的真正掌握，無法滿足核心素養(yǎng)下的“學生為主體”的課要求。以上結合“任務驅動式教學”的小實驗做到了真正的以學生為主體。注重學生對知識的自主建構，而且以上小實驗易于操作，便于訓練學生的思維。

4? 結束語

以上整個教學過程中，利用彈簧、鋼尺、氣球、橡皮等生活中易得的教學資源，將不易觀察的現象轉化為學生能夠動手做且易于觀察的實驗，注重了對一個實驗的多次有效利用，最后結合“任務驅動式教學”有效地突破了整節(jié)課的重難點。

生活中，特別是學生現有的一些物品就是很好的“教學資源”，這些有助于學生學習的教學資源能否被有效利用取決于教師是否有一雙善于發(fā)現的眼睛，是否有善于思考的態(tài)度。因此，這就要求教師在平時就要多留意生活中的物品，并且要將它們巧妙地應用到物理教學中去，結合學生的心理和認知水平將其設計成一些有助于學生學習的小實驗，有效地突破學習中的重難點。

參考文獻：

[1]黃平.物理課堂中的“小實驗”與“大作用[J].中學物理教學參考，2018（8）：7.