趣味實驗在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用和探究

吉興邦

(蘇州市平江中學(xué)校，江蘇 蘇州 215000)

1 引言

初中物理不僅是一門理論性的學(xué)科、還是一門實踐性的學(xué)科，教師在進(jìn)行初中物理學(xué)習(xí)時，不僅要增強(qiáng)學(xué)生的物理理論知識，還要提高學(xué)生的物理實踐認(rèn)知水平，這就強(qiáng)調(diào)了實驗在物理學(xué)習(xí)中的重要性。通過生活中常見的物品，借助生活中的場景來設(shè)置趣味的物理實驗，是非常符合初中學(xué)生的認(rèn)知學(xué)情的，可以激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，架構(gòu)趣味的初中物理學(xué)習(xí)課堂，讓學(xué)生在輕松、高效的學(xué)習(xí)氛圍中獲取物理知識、增強(qiáng)動手能力，使學(xué)生真正喜歡上物理學(xué)科，為今后發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

2 開展初中物理教學(xué)生活化、趣味化實驗的意義

對于初中生而言，物理是一門全新的課程，之前的學(xué)習(xí)經(jīng)驗并不能給物理學(xué)習(xí)帶來較大的幫助，最終導(dǎo)致學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中找不到頭緒，極大降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。在此情況下，就非常需要物理教師采取合適的教學(xué)方法對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，使學(xué)生能夠有效的進(jìn)行物理學(xué)習(xí)。興趣是最好的老師，要想迅速激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，最直接的方法就是加強(qiáng)物理課堂教學(xué)的趣味性，構(gòu)架趣味物理課堂，把更多的趣味實驗適時的帶進(jìn)課堂，吸引學(xué)生的注意力，增強(qiáng)學(xué)生的動手能力。

3 趣味實驗在物理課堂開展的幾點認(rèn)知與探究

在此，筆者結(jié)合多年的教學(xué)實踐經(jīng)驗例舉一些趣味物理實驗在初中物理教學(xué)中進(jìn)行的幾點認(rèn)知和探究。

3.1 趣味實驗要立足生活，便于操作

在物理教學(xué)中，經(jīng)常會提到“生活即物理、物理即生活”，物理就是一門源于生活的學(xué)科。將學(xué)生身邊觸手可及的物品帶進(jìn)課堂，不僅能受到學(xué)生的歡迎，還能激發(fā)學(xué)生在課堂中的求知欲，促進(jìn)課堂的參與度。例如，生活中最常見的物質(zhì)就是水，水也是經(jīng)常出現(xiàn)在物理實驗中的，在蘇科版物理課本的引言中，就有“裝滿水的杯子還能放多少回形針”的實驗，實驗結(jié)果向來是讓剛接觸物理的同學(xué)們瞠目結(jié)舌的，這個實驗說明了水的表面張力。這個實驗由于放入回形針較多、用時較長、且演示效果也很好，教師一般會讓幾個學(xué)生來做演示實驗來驗證同學(xué)們的猜想。但是，在這個實驗的后續(xù)我們可以安排一個簡單的趣味實驗，讓學(xué)生去親自感受一下水的張力。例如“打結(jié)的水”這個實驗：用釘子在一次性紙杯的底部鉆兩個洞，兩洞之間的距離大約一厘米左右，把杯子拿起來，并向杯中緩緩的注水，此時，用手指把從洞中流出的水柱輕輕扭一下，結(jié)果兩道水柱在扭結(jié)處合成了一道大水柱”。這個實驗很好的說明了水的表面張力的存在，但幾乎沒有學(xué)生之前做過這個實驗，實驗器材很生活化、簡單方便，但現(xiàn)象很神奇，簡單明了直擊原理。

3.2 趣味實驗要體現(xiàn)“趣”字，激發(fā)興趣

在物理教學(xué)中，有很多比較抽象和難以直接表達(dá)出的事物和現(xiàn)象，教師都要借助于轉(zhuǎn)化法來呈現(xiàn)，這種情況在物理教學(xué)中也可以設(shè)計巧妙的趣味實驗，直觀且有趣的展現(xiàn)出來。例如，在學(xué)習(xí)氣體壓強(qiáng)一節(jié)內(nèi)容時，很多時候需要向同學(xué)去證明空的容器中是有空氣的，確實空氣是無處不在的，但卻看不見摸不著，怎么樣才能證明空氣確實存在呢？教師可以設(shè)計如下實驗，學(xué)生們一做便知：“把漏斗放在飲料瓶口，然后用膠帶紙粘住漏斗和瓶口，使它們之間沒有空隙，然后把水倒進(jìn)漏斗“。此時并沒有出現(xiàn)“水往低處流”的現(xiàn)象，而是水留在漏斗里沒有流進(jìn)空的飲料瓶里。那么學(xué)生就覺得很不可思議了，事實是“空”的飲料瓶中早就充滿了空氣，空氣占據(jù)了瓶子里面的空間使得漏斗里面的水無法流進(jìn)。這個實驗和很多同學(xué)設(shè)想的結(jié)果并不一樣，一下就激發(fā)了學(xué)生的興趣和求知欲，而且也很好的說明了空氣的存在，也可以借此為后續(xù)氣體壓強(qiáng)的學(xué)習(xí)營造一個客觀的認(rèn)知印象。

3.3 趣味實驗要有可操作性，增強(qiáng)學(xué)生動手能力

趣味實驗，首先它是一個物理教學(xué)實驗，根本上也是要體現(xiàn)和鍛煉學(xué)生的實驗操作能力。在物理教學(xué)中，在很多知識點的教學(xué)中都會有教師的演示實驗，其實教師也可以結(jié)合實際教學(xué)情況，適時的穿插學(xué)生的自主趣味實驗來強(qiáng)化認(rèn)知，不斷提高學(xué)生的動手能力。例如在《摩擦起電》這一知識點的教學(xué)中，教師通常習(xí)慣于讓學(xué)生拿出自己的刻度尺去摩擦頭發(fā)或者毛皮，然后去吸引輕小的紙屑，能看見紙屑被摩擦后的刻度尺所吸引。這個實驗是可以證明帶電體可以吸引輕小物體的性質(zhì)，但其實并沒有很生動的體現(xiàn)出摩擦后的刻度尺帶了電。這個時候教師就可以指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行如下趣味小實驗來感受一下摩擦后的物體帶電的情況：找一塊塑料泡沫、一根鐵釘，帶上隔熱橡膠手套，將塑料泡沫在衣服或者頭發(fā)上摩擦大約半分鐘左右，關(guān)閉教室里面的燈光，慢慢將釘子的尖頭靠近泡沫時，就會聽到輕微的“噼啪”聲，有時還會看到放電引起火花。這就和學(xué)生所知道的閃電現(xiàn)象是一樣的，給了學(xué)生們強(qiáng)烈的視覺沖擊，也就知道摩擦后的物體確實會帶電。這個實驗要成功，注意點還是很多的，比如“黑暗的房間”、“頂尖靠近”、“塑料泡沫摩擦?xí)r間的長短”、“天氣情況”和“橡膠手套”等等，這些都會影響這個實驗的實驗效果，那么在實際操作過程中，確實是有學(xué)生會操作不成功的，這就促使學(xué)生去考慮如何控制和把握好這些影響因素，這對于學(xué)生的實際動手能力也是一個挑戰(zhàn)，看似簡單其實不易。在教師的物理教學(xué)中，都會遇到這種情況，很多學(xué)生覺得書本中的學(xué)生實驗都很簡單，比如“冰塊的熔化”和“小孔成像”等，其實在實際操作過程中都會出現(xiàn)各種不成功的現(xiàn)象。將趣味小實驗不斷的穿插在教學(xué)過程中，讓學(xué)生有更多的實際動手操作機(jī)會，在提高了動手能力的同時也避免了學(xué)生出現(xiàn)“眼高手低”的情況，親自動手也就難易自知了。

3.4 趣味實驗要由表及里，促進(jìn)學(xué)生的深度思考

趣味實驗在物理教學(xué)中的作用，在于趣味引入、激發(fā)興趣，但作為一門科學(xué)性的學(xué)科，趣味中一定要蘊(yùn)含一定的學(xué)科知識，由實驗展現(xiàn)出來的現(xiàn)象，能激發(fā)學(xué)生的深層思維、深度思考。例如在講到《內(nèi)能》的時候，就安排這樣的趣味實驗“瘋狂的火山爆發(fā)”：在大碗中裝滿冷水，在小玻璃瓶中裝滿熱水，然后在熱水里滴幾滴藍(lán)色顏料，把玻璃瓶放進(jìn)大碗里，讓瓶子全部浸沒在水中。學(xué)生會看見藍(lán)色的熱水噴涌而出，漂浮在冷水的水面上，好像水底的火山噴發(fā)了一樣。這個實驗在《內(nèi)能》這一節(jié)時候來做，主要是想比較生動的展示熱傳遞的一種方式---對流，這比教師直接告知學(xué)生，生活中用水壺?zé)裏崴畷r由于對流使得水整體溫度上升要直觀的多。但是這個實驗里面其實包含的知識點是很多的：（1）物質(zhì)的密度與溫度的關(guān)系；（2）漂浮的條件；（3）對流形成的原因；（4）熱傳遞的條件等等。要以知識素養(yǎng)的要求來分析這個實驗的話，其實對于學(xué)生還是有很高的要求的，教師可以讓學(xué)生去深入的思考，將物理知識融合貫穿起來，較為全面的解析這個趣味實驗。那么，對于學(xué)生而言，有現(xiàn)象深入本質(zhì)，由一個點拓展至一個面，這對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力都是有很大提高的。實驗生動有趣，探究深入廣泛，這對于物理的學(xué)習(xí)是非常有幫助的一種課堂形式。教師可以在復(fù)習(xí)課時由類似的實驗引入，將某一階段的學(xué)習(xí)概括總結(jié)起來，這對于學(xué)生而言，不是簡單的、枯燥的復(fù)習(xí)，而是有趣味、有挑戰(zhàn)、有思想的一節(jié)復(fù)習(xí)課，也必定是記憶深刻，收獲滿滿。

3.5 趣味實驗要激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力，要促成實驗的提升

著名美籍華人楊振寧教授曾指出：“中國學(xué)生普遍學(xué)習(xí)成績出色，特別在運算和推理方面比國外學(xué)生有明顯優(yōu)勢，但中國學(xué)生最大的缺憾，就是不善于提出問題，缺乏創(chuàng)新精神?！蔽锢韺W(xué)科作為一門自然科學(xué)類學(xué)科，很大程度上就是要去引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生的探究精神和創(chuàng)新精神，初中物理教學(xué)中教師完全可以有意識的去引導(dǎo)學(xué)生大膽創(chuàng)新。例如在《平面鏡》教學(xué)中，教師一般會設(shè)置一個魔盒的實驗，這是一個非常傳統(tǒng)的實驗，相信很多教師都會使用，借助平面鏡成像的原理，放入魔盒中的物品不翼而飛了。這個實驗確實激發(fā)了學(xué)生的興趣，也對平面鏡成像的特點有了深刻的認(rèn)識。但是，是否到這就可以了呢？其實在這個實驗基礎(chǔ)上，針對平面鏡成像的特點可以鼓勵學(xué)生再進(jìn)一步去創(chuàng)新創(chuàng)作。后續(xù)就有學(xué)生在這個魔盒的基礎(chǔ)上，給同學(xué)們表演了一個神奇的近景魔術(shù)：用了一個玻璃水槽作為道具，槽中裝滿了清水，一塊彩色絲巾蓋住了水槽，向空中虛抓一把，向水槽中一擲，等再將絲巾拉起，水中多了幾條美麗的金魚在歡快地游動。其他學(xué)生感到萬分驚奇的時候，這位學(xué)生解釋了魔術(shù)的奧秘，那就是立在水槽中的一塊平面鏡，和之前在課堂演示的魔盒實驗是一樣的原理。讓教師所感慨的不是魔術(shù)本身的神奇，而是這位學(xué)生能有這樣的想象力和創(chuàng)造性。如果在物理教學(xué)中，能不斷的去促成學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動手能力，那么很多未來的科學(xué)家就在他們當(dāng)中了。

4 物理課堂趣味實驗教學(xué)對教師提出更高的要求

物理教材內(nèi)容的變化是比較小的，所以會有一些教師在教授內(nèi)容時，參照以往教學(xué)經(jīng)驗，內(nèi)容老套。但是教師所面對的學(xué)生是在變化的，現(xiàn)在的學(xué)生接觸到的新鮮事物較多、知識面比較廣，如果還是按照老一套的教法，很容易使得學(xué)生產(chǎn)生疲態(tài)，缺乏學(xué)習(xí)興趣。所以，這就對教師的教提出了更高的要求，教師若在物理教學(xué)中能創(chuàng)設(shè)一些出其不意、耐人尋味的情境，引入一些能激發(fā)學(xué)生求知欲的實驗，這都會極大的提高物理課堂的學(xué)習(xí)效率。這就要求教師要與時俱進(jìn)、要主動去學(xué)習(xí)、去觀察生活、去接近學(xué)生。只有簡單的課堂演示實驗，甚至于“紙上談兵”式的實驗，都是不能滿足現(xiàn)在物理教學(xué)的需求的。例如在講授《初識家用電器和電路》一節(jié)內(nèi)容時，筆者就拋開書本上簡單的電路連接形式，制作了一個“可視化郵件箱”，當(dāng)學(xué)生把郵件放入信箱時，旁邊的電鈴就響起來了，提醒有郵件放入。學(xué)生們就覺得很神奇，迫不及待的想知道箱子里到底是什么？其實箱子里面就是一上一下兩塊鐵片做成的一個開關(guān)，當(dāng)郵件放入落在上方金屬片時，上方鐵片被壓下與下方鐵片接觸，電路形成回路，電鈴發(fā)聲提醒你拿走信件，當(dāng)你拿走信件后，上方鐵片彈起，電路斷開，電鈴也就不響了。同樣是說明電路的基本連接形式，設(shè)置這樣的情景，就能增強(qiáng)實驗的趣味，提高學(xué)生興趣，何樂不為。

趣味實驗旨在用趣味化的教學(xué)形式來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行高效率的學(xué)習(xí)，讓教師脫離知識灌輸?shù)摹耙谎蕴谩苯虒W(xué)模式，而真正成為知識的引導(dǎo)者，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，充分發(fā)揮物理學(xué)科貼近生活的優(yōu)勢，讓課堂更具有活力，讓每一個學(xué)生能感受學(xué)習(xí)帶來的樂趣。