淺談如何利用小物品開展初中物理小實驗教學(xué)

摘要：物理教學(xué)需要借助物理實驗的支持才能發(fā)揮出最大的教育價值.在初中物理教學(xué)活動中，利用隨手可得的小物品設(shè)計“小實驗”，在幫助學(xué)生掌握物理知識的同時，也能夠滿足學(xué)生的求知欲望，發(fā)揮出物理實驗的基本教育功能.本文從初中物理教學(xué)活動展開論述，思考如何借助“小物品”設(shè)計初中物理小實驗.

關(guān)鍵詞：小物品;初中物理;小實驗;設(shè)計策略

中圖分類號：G632文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1008-0333（2022）14-0086-03

收稿日期：2022-02-15

作者簡介：尤春燕（1981.4-），女，江蘇省如東人，碩士，中學(xué)一級教師，從事初中物理教學(xué)研究.

物理實驗是初中物理教學(xué)活動的“好兄弟”，對比于教材中的理論知識，物理實驗借助客觀的實踐流程向?qū)W生展示物理的科學(xué)原理，在常見的物理現(xiàn)象中感受物理知識.初中階段的物理教學(xué)難度較低，知識點與現(xiàn)實生活之間的聯(lián)系較為密切，如果能夠改變實驗材料，設(shè)計具有隨意性、可操作性的小實驗，則必然能夠進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的實驗熱情.隨處可見的小物品，似乎不失為一種更好的選擇.

1 小物品開展活動的注意事項

1.1 小實驗物品選擇上

教師在選擇實驗小物品時要有一定的參考材料，要從安全性、適用性、技術(shù)性等方面考慮.在初中物理實驗中，實驗儀器之間會隱藏一些危險，為了保證學(xué)生的安全和實驗的順利，物品的選擇上不能以次充好，實驗前一定要仔細(xì)檢查.其次，小物品的選擇要適用于實驗教學(xué)，比如在做浮力實驗時，教師考慮是用鴨蛋實驗結(jié)果更準(zhǔn)確一點，還是用雞蛋實驗更合適.最后是技術(shù)性，這里教師要有一定的技術(shù)指導(dǎo)，設(shè)計的實驗方案、選擇的實驗小物品都要跟所學(xué)的內(nèi)容相貼合，充分發(fā)揮小物品的輔助教學(xué)作用，體現(xiàn)出實驗服務(wù)于物理教學(xué)價值，不可單純?yōu)榱素S富物理課堂而設(shè)計.

1.2 教師組織實驗活動要有責(zé)任感

首先，教師在實驗教學(xué)時要多思多想，能站在學(xué)生的角度思考選擇的“小物品”操作時是否順手，能否達(dá)到輔助他們完成實驗的目的.一個實驗還可以準(zhǔn)備多種不同的“小物品”，盡可能為學(xué)生提供豐富的實驗資源，讓他們有多個實驗的機(jī)會.初中生的自主學(xué)習(xí)能力和動手能力薄弱，需要教師的指引.為此在學(xué)生實驗中，教師要有強(qiáng)烈的責(zé)任感，不能只布置完實驗任務(wù)就撒手不管.及時指出學(xué)生實驗中存在的問題并引導(dǎo)其自己解決問題，從而使之掌握小實驗、小制作的原理方法.

例如，在蘇教版八年級上冊《光的直線傳播》一課中，實驗的目的是為了證實光的傳播路徑.首先，教師可以選擇手電筒小物品，將手電筒的光照射在墻壁上，讓學(xué)生思考光線概念.由于只能看到照在墻上的光斑而看不到傳播路徑，所以學(xué)生很難總結(jié)光線概念，從而推翻了教師的這個實驗.此時提出問題：如何才能清晰地表現(xiàn)出光傳播的足跡呢？隨之，教師將事前準(zhǔn)備好的撲克牌、銀針、透明玻璃杯、硬幣、水、矩形玻璃容器、糖水?dāng)[在講臺上，讓學(xué)生自主選擇幾個小物品進(jìn)行實驗.有的學(xué)生選擇了撲克牌和銀針，用銀針在撲克牌上扎兩個孔，將針放在撲克牌背后，用單眼透過雙孔觀察，學(xué)生看到了兩根銀針.還有的學(xué)生選擇了玻璃杯、硬幣、水，將一枚硬幣放入透明玻璃杯杯底并倒入水，隨后將杯子端起了觀看，眼睛慢慢往下移動，從而看到了兩枚硬幣.還有的學(xué)生選擇了矩形玻璃容器、糖水、清水，先將糖水放入矩形玻璃容器中，隨后加入清水，發(fā)現(xiàn)在容器的另一側(cè)不同距離和不同角度傾斜向上觀看，可看到虛幻“蜃景”.而在實驗過程中，學(xué)生不可避免地會出現(xiàn)操作失誤，教師可在一旁觀察默默地記下學(xué)生實驗問題所在.如第一個和第三個實驗，教師要提醒學(xué)生撲克牌與銀針最佳的距離以及糖水、水的深度.如撲克牌的針孔不得超過3mm，撲克牌與銀針的距離要在2.5cm左右;糖水的深度要在15cm左右，清水的深度要在4cm左右.而第二個實驗，教師要提醒學(xué)生控制杯子的高度，一般到眼睛即可.

1.3 注重培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力

雖然這些小物品的經(jīng)濟(jì)價值不高，但是教學(xué)效益和實驗價值很高，用最平常的物品來直觀、形象地實驗，從而起到“千言萬語說不清，一看實驗就分明”的作用.教師在實驗教學(xué)前要清楚明白，實驗教學(xué)的目的和價值是什么.物理實驗教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和觀察能力，充分運用學(xué)生已有的生活經(jīng)驗引導(dǎo)他們挖掘身邊的物理規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生物理觀察能力，這是運用“小物品”進(jìn)行實驗的根本目的.總而言之，小物品小實驗的目的是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力.而觀察便是問題的開始，為此，教師可以將選擇小物品的任務(wù)教給學(xué)生，讓他們根據(jù)實驗原理和自己的生活經(jīng)驗找尋小物品，努力創(chuàng)新出屬于自己的實驗課堂.

例如，在蘇教版八年級下冊“壓強(qiáng)和浮力”一課中，教師在做大氣壓強(qiáng)實驗時，可以先給學(xué)生推出大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的原理：是由于空氣受到重力并且具有流動性，就會對處于空氣里面的物體產(chǎn)生各個方向的壓強(qiáng).隨后讓學(xué)生自己或小組合作，根據(jù)原理從生活中尋找實驗小物品，用實驗來推導(dǎo)大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生的原理.學(xué)生找到的小物品有吸盤掛鉤、雞蛋、玻璃杯、盤子、吸管、土豆、報紙等等，并將小物品相互組合來完成大氣壓強(qiáng)實驗，認(rèn)真觀察小物品的變化，將實驗現(xiàn)象記錄下來，從而推導(dǎo)出大氣壓強(qiáng)的產(chǎn)生原理.教師放手讓學(xué)生自主選擇合適小物品作為實驗材料，鍛煉了他們的篩選能力.他們親自動手做實驗，能有效訓(xùn)練操作能力和合作能力.在實驗中仔細(xì)觀察，也能提升其觀察能力，可謂一舉多得的好方法.

2 常見的小物品，激發(fā)物理興趣

小物品是普遍存在于客觀生活中的一種材料，其質(zhì)量低、占比小、使用簡單，在日常生活中極為常見.借助小物品設(shè)計物理實驗，能夠激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)欲望，使其形成探究物理規(guī)律的豐富情感.對于一些較為常見的小物品，學(xué)生也會主動設(shè)計實驗來驗證教師的觀點.從初中物理教學(xué)活動來看，小物品在激趣、啟智等環(huán)節(jié)確實能夠發(fā)揮出一定的作用.教師可嘗試?yán)蒙钪谐Ｒ姷男∥锲吩O(shè)計實驗，在幫助學(xué)生初步了解物理實驗的同時，借助小物品展示實驗過程，幫助學(xué)生理解物理知識.

以蘇科版八年級上冊物理教材《聲音的特征》的教學(xué)為例，教師可用黑板擦、粉筆等材料設(shè)計實驗：用黑板擦擦拭黑板，黑板上發(fā)出了沉悶的聲音;用粉筆摩擦黑板，在粉筆表面光滑的情況下，并不會發(fā)出太大的聲音，一旦粉筆中含有雜質(zhì)，雜質(zhì)與玻璃塊摩擦，就會發(fā)出令人牙酸的噪音.借助小物品設(shè)計的實驗，讓學(xué)生探究實驗中的物理知識.經(jīng)過思考，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，教師所使用的物品不同，所發(fā)出的聲音也不同，所以得出第一個物理觀點：聲音的產(chǎn)生與材料的質(zhì)地有關(guān).結(jié)合粉筆與板擦的接觸面大小，部分學(xué)生給出了第二個觀點“摩擦能夠發(fā)出聲音，摩擦面的大小也影響著聲音的高低”.在小物品的引導(dǎo)下，學(xué)生對于聲音的特點、聲音的產(chǎn)生原因形成了一個初步的認(rèn)識：聲音具有高低、尖銳緩和的區(qū)別，用來制造聲音的材料不同，聲音的音色也不同.學(xué)生基于直觀的實驗活動給出了自己的觀點，對物理實驗進(jìn)行反思、分析，雖然所給出的結(jié)論未必準(zhǔn)確，但愿意主動探究，這正是學(xué)生的進(jìn)步.

3 少見的小物品，調(diào)動探究欲望

少見的小物品具有“特殊性”，能夠進(jìn)一步調(diào)動學(xué)生探究物理規(guī)律的普適性特點的欲望.在物理教學(xué)活動中，教師可嘗試?yán)蒙僖姷男∥锲吩O(shè)計實驗，在引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗流程與實驗結(jié)果之后，要求學(xué)生圍繞自己所產(chǎn)生的探究欲望設(shè)計新的實驗，完成物理實驗教學(xué)任務(wù).

以蘇科版八年級下冊物理教材《物質(zhì)的密度》的教學(xué)為例，教師可選擇同等體積的水與同等體積的銅塊進(jìn)行稱量比較，幫助學(xué)生感受“密度”的特點.在稱量的過程中學(xué)生發(fā)現(xiàn)，二者的體積雖然完全相等，但銅塊的質(zhì)量遠(yuǎn)高于水，學(xué)生提出物理探究問題：是什么因素導(dǎo)致銅塊的質(zhì)量高過水？一些學(xué)生認(rèn)為，銅塊的質(zhì)量本來就要比水高，這一物理結(jié)果具有特殊性，不能說明物理規(guī)律.教師可允許學(xué)生借助新的材料開展實驗，要求學(xué)生以水為比對對象，選擇生活中的小物體進(jìn)行稱量實驗.學(xué)生選擇棉花、木塊、報紙等材料進(jìn)行稱量，發(fā)現(xiàn)自己的觀點并不能成立：木塊的材質(zhì)不同，有的木塊比水重，有的木塊比水輕;棉花永遠(yuǎn)都比水輕;相同體積的報紙的質(zhì)量明顯低于水.借助自己的探究實驗，學(xué)生在腦海中形成了新的猜想：一定有某種物理性質(zhì)影響物體的質(zhì)量，并對這種“物理性質(zhì)”展開探究.這一環(huán)節(jié)屬于學(xué)生的獨立探索，其已經(jīng)掌握了質(zhì)量、體積等物理概念，教師只需要對密度進(jìn)行講解，相關(guān)問題便能夠迎刃而解.

4 學(xué)生的小物品，主動設(shè)計實驗

學(xué)生所攜帶的小物品一般帶有娛樂性特點，也正是因為如此，導(dǎo)致學(xué)生忽視了小物品當(dāng)中的物理知識.如果教師能夠?qū)W(xué)生的小物品進(jìn)行應(yīng)用，則也能夠加深學(xué)生對于物理知識的理解，實現(xiàn)寓教于樂的教育目標(biāo).應(yīng)用學(xué)生的小物品，借助學(xué)生的“娛樂器材”建立良好的互動關(guān)系，能夠幫助學(xué)生在課堂上發(fā)現(xiàn)新的物理知識.應(yīng)用學(xué)生的小物品，能夠幫助學(xué)生了解“生活中處處有物理”的客觀真理，激發(fā)學(xué)生的求知意識.

以蘇科版八年級下冊物理教材《摩擦力》的教學(xué)為例，教師要求學(xué)生利用自己的“小物品”設(shè)計物理實驗，證明摩擦力的存在.學(xué)生在玩的同時搜集靈感，對教師的問題作出回應(yīng).有的學(xué)生通過玩具魔方設(shè)計實驗：將魔方的螺絲進(jìn)一步收緊，轉(zhuǎn)動魔方，發(fā)現(xiàn)魔方的扭動不流暢.有的學(xué)生則通過課本設(shè)計實驗：將課本放在桌子上，用很小的力就能平移課本，但在課本上加上幾個小鐵塊之后，需要用力才能移動課本.在借助小物品進(jìn)行實驗之后，學(xué)生初步了解了摩擦力的特點，但一些學(xué)生會在實驗中提出新的問題：摩擦力受到哪些因素的影響？并重新設(shè)計實驗.一些學(xué)生認(rèn)為，收緊螺絲、增加鐵塊屬于增加質(zhì)量，所以，摩擦力受到物體質(zhì)量的影響.一些學(xué)生則認(rèn)為，如果書的封面不光滑，則書的移動也更困難，摩擦力的大小受到接觸面粗糙程度的影響.在學(xué)生利用小物品設(shè)計實驗的過程中，教師應(yīng)該保持沉默，鼓勵學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、回答問題，提高物理教學(xué)活動的育人價值.

總之，小物品在初中物理課堂上并不受重視，即使要設(shè)計“小實驗”，教師的關(guān)注點也放在專業(yè)教學(xué)設(shè)備上，導(dǎo)致實驗向著長、難、繁瑣的方向發(fā)展.改變傳統(tǒng)的實驗思路，應(yīng)用不同的小物品設(shè)計小實驗，能夠為學(xué)生帶來更多的學(xué)習(xí)選擇：依靠小物品，學(xué)生能夠以更為隨意的方式學(xué)習(xí)物理知識，也能夠借助小物品獨立設(shè)計物理實驗，搜尋物理規(guī)律.但對于一些難度較高的物理板塊，在選擇小物品的過程中依然要仔細(xì)斟酌，確保使用的小物品能夠發(fā)揮出展示物理知識的基本功能.

參考文獻(xiàn)：

[1] 修曉鳳.用生活物品巧做物理小實驗的教學(xué)點滴[J].中學(xué)課程資源，2016（6）：54-55.

[2] 馬海燕.物理就在身邊——用小物品做初中物理小實驗舉例[J].學(xué)生之友（中考月刊），2013（Z1）：27-29.

[責(zé)任編輯：李璟]