例談初中物理教學(xué)中的“隱藏實(shí)驗(yàn)器材”策略

閆粉娥 張方彥

(1. 江蘇省南京市玄武高級(jí)中學(xué)，江蘇 南京 210018；2. 江蘇省南京市人民中學(xué)，江蘇 南京 210000)

在初三物理教學(xué)中，我們會(huì)碰到這樣一道實(shí)驗(yàn)題：圖1是“探究物體動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。

(1) 該實(shí)驗(yàn)是通過用控制變量的研究方法，研究(選填“小車”或“木塊”)的動(dòng)能大小和哪些因素有關(guān)的；通過觀察來判斷動(dòng)能的大小。

(2) 圖1甲所示方案是為了探究動(dòng)能大小與關(guān)系的，根據(jù)你所學(xué)的知識(shí)得出的結(jié)論結(jié)論是。

(3) 若想用圖1乙所示方案探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系，需要改進(jìn)的步驟是。

對(duì)于第(2)問，學(xué)生經(jīng)常會(huì)這樣回答：圖1甲所示方案是為了探究動(dòng)能大小與高度的關(guān)系，根據(jù)所學(xué)知識(shí)得出的結(jié)論是：當(dāng)物體的質(zhì)量一定時(shí)，高度越高，物體的動(dòng)能就越大。出現(xiàn)這樣的錯(cuò)誤是因?yàn)閷W(xué)生對(duì)于斜面的作用不清楚，于是僅從表面的差別——高度來考慮，導(dǎo)致其理解出現(xiàn)偏差，屢考屢錯(cuò)。

反思教學(xué)過程，其實(shí)教師可以更加智慧地進(jìn)行教學(xué)。在“探究動(dòng)能大小與哪些因素有關(guān)”時(shí)，學(xué)生往往根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)以及動(dòng)能的定義提出合理的猜想：動(dòng)能大小可能與物體的速度和質(zhì)量有關(guān)。在接下來的實(shí)驗(yàn)探究中，我們先不要急于把實(shí)驗(yàn)器材拿出來，可以先問學(xué)生：在探究動(dòng)能大小與速度大小關(guān)系時(shí)，你們打算用什么實(shí)驗(yàn)器材來實(shí)現(xiàn)物體速度的改變呢？學(xué)生會(huì)想到很多辦法，其中有人就會(huì)提到利用斜面來改變物體到達(dá)水平面的速度大小。這個(gè)時(shí)候，我們?cè)僖龑?dǎo)學(xué)生順著這個(gè)思路，像變魔術(shù)一樣拿出藏在講臺(tái)下的實(shí)驗(yàn)器材——斜面。用這種方法教學(xué)，學(xué)生對(duì)斜面作用的理解就會(huì)更清晰，從而有效地避免把“速度”說成“高度”。

在物理教學(xué)中有很多內(nèi)容都可以采用類似的教學(xué)策略。比如在“探究聲音的產(chǎn)生條件”的實(shí)驗(yàn)中，音叉的振動(dòng)不明顯。為了顯示和放大音叉的振動(dòng)，我們通常要在發(fā)聲的音叉旁邊懸掛一只乒乓球。在一次教學(xué)中，筆者向?qū)W生提問：用什么方法可以把音叉的振動(dòng)顯示出來？立刻有學(xué)生舉手回答：用乒乓球。筆者很感詫異，因?yàn)檫@個(gè)班級(jí)學(xué)生的基礎(chǔ)比較差，怎么可能很快回答這個(gè)問題呢？出于好奇，筆者繼續(xù)問他：怎么想到這個(gè)方法的？他說：老師，你在講臺(tái)上放了一只乒乓球呀。筆者當(dāng)時(shí)將這節(jié)課用到的實(shí)驗(yàn)器材全部擺放在講臺(tái)上了，所以學(xué)生就會(huì)不假思索地回答問題，根本沒有起到引導(dǎo)探究的目的。如果筆者把器材在開始的時(shí)候隱藏起來，那么學(xué)生一定會(huì)想出很多辦法，比如把發(fā)聲的音叉貼近臉頰、將發(fā)聲的音叉放到水中等等。這樣不僅會(huì)使課堂氣氛活躍很多，而且使學(xué)生的思維有很大的發(fā)散空間。

再比如在“平面鏡成像”的教學(xué)中，在講到如何確定像的位置的時(shí)候，如果我們直接把玻璃板放在學(xué)生面前的桌子上，學(xué)生就會(huì)說用玻璃板來替代平面鏡，這樣學(xué)生就會(huì)失去思考的機(jī)會(huì)。由于沒有經(jīng)歷獨(dú)立思考的過程，學(xué)生對(duì)玻璃板作用的理解和記憶不會(huì)深刻。如果我們開始把玻璃板隱藏起來，讓學(xué)生自己想辦法，逐步引導(dǎo)學(xué)生思考玻璃板和平面鏡的區(qū)別，進(jìn)而想到可利用玻璃板的透光性來代替平面鏡做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，就可以巧妙地確定像的位置和大小。學(xué)生經(jīng)過自己的思考，不僅會(huì)對(duì)玻璃板的作用有更清晰的認(rèn)識(shí)，還可以鍛煉學(xué)生的思維。

在探究電流與電壓、電阻的關(guān)系時(shí)，要研究影響電流的因素，大部分學(xué)生都知道用控制變量方法。在研究電流與電壓的關(guān)系時(shí)，要控制導(dǎo)體的電阻不變，只需用同一個(gè)導(dǎo)體，然后改變其兩端電壓進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。那么通過什么方式來改變導(dǎo)體兩端的電壓呢？有的學(xué)生說：可改變電源電壓，但更多的學(xué)生說：用滑動(dòng)變阻器來改變電壓。其實(shí)這對(duì)學(xué)生來講并不難，因?yàn)樯弦还?jié)課剛剛學(xué)習(xí)了滑動(dòng)變阻器，所以在這節(jié)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)中，不要先把滑動(dòng)變阻器擺出來，等學(xué)生把這個(gè)器材在本實(shí)驗(yàn)中的作用討論出來以后，再把它分發(fā)放到每個(gè)組的桌子上。這樣做既可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)他們的思考，又可以豐富他們解決問題的方法。如果上課的時(shí)候直接把滑動(dòng)變阻器擺在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)桌上，他們就不會(huì)去思考除了改變電源電壓的方法之外，還有其他的方法(如學(xué)生提到的改變電源電壓、串聯(lián)其他導(dǎo)體等)，這就不利于學(xué)生思維能力的培養(yǎng)，也會(huì)使這節(jié)課顯得索然無味，同時(shí)也會(huì)影響學(xué)生對(duì)滑動(dòng)變阻器作用的深刻理解。

其實(shí)在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以使用“隱藏實(shí)驗(yàn)器材”的策略，不僅能夠活躍課堂氣氛，提高教學(xué)效果，更重要的是可以提升學(xué)生的思維能力。