我國物理教育界前輩朱正元先生曾倡導(dǎo):“壇壇罐罐當(dāng)儀器,拼拼湊湊做實驗”。這一方面是我國教育條件的需要,另一方面也是倡導(dǎo)用簡單的生活物品演示深刻的物理道理。多創(chuàng)造一些生活化的小實驗,可以使我們的教學(xué)內(nèi)容更真實、親切,更能體現(xiàn)新課程“從生活走向物理”的理念?!吧罨毙嶒炘谖锢斫毯蛯W(xué)中具有不可忽視的作用
1 創(chuàng)設(shè)現(xiàn)場的物理情景導(dǎo)入新課
在上“物體的浮與沉”一節(jié)新課時,蘇科版教材是這樣導(dǎo)入的:“鐵塊會沉入水底,用鋼鐵制造的輪船卻能漂浮在水面上;同樣用鋼鐵制造的潛水艇,在水中既能下潛又能上浮,物體的浮沉是由什么因素決定的呢?”輪船、潛水艇離同學(xué)的生活較遠(yuǎn)。老師雖然可以用幻燈片來展示,但是由于同學(xué)缺少主體體驗,創(chuàng)設(shè)的物理情景缺乏真實感和現(xiàn)場感。在課前,我們可以用“上升的茶包”實驗來導(dǎo)入新課。具體操作如下:取一個立頓牌的茶包,將封口拆下,倒出茶葉。將裝茶葉的棉紙包整理成筒狀,放置在倒置于桌面的玻璃杯的底部,用火柴點燃茶包上端,如圖1所示。隨著茶包向下燃燒就會發(fā)現(xiàn)茶包帶著火焰和燃過的灰燼向上飛了起來,甚至達(dá)到屋頂。當(dāng)茶包火焰熄滅后,燃過的灰燼就降落下來。學(xué)生親眼目睹如此出人意料的實驗結(jié)果,頭腦里必定充滿了好奇,同時也產(chǎn)生了疑問,教師適時地引導(dǎo):“為什么茶包會飛起來,而最后又落地呢?學(xué)習(xí)了本節(jié)的浮沉條件后,同學(xué)們就會明白”。相信本堂課學(xué)生會帶著疑問認(rèn)真聽講,在上課過程中學(xué)生就能自己解開心中的疑惑,其教學(xué)效果不言而喻。
利用“生活化”小實驗創(chuàng)設(shè)物理情景導(dǎo)入新課的例子很多。比如,用臺燈、放大鏡和墻面做鎢絲的兩次成像實驗來作為“探究凸透鏡成像規(guī)律”的新課導(dǎo)入;又如,“大氣壓”的導(dǎo)入,將可樂瓶的下面鉆幾個小孔,裝滿水后,用瓶蓋蓋住,水不下滴,但一旦瓶蓋打開,水就快速地滴落下來。
2 將抽象的概念形象化
正如朱正元教授所說:“對于物理概念、物理規(guī)律等一些理念性的東西,往往是千言萬語說不清,一看實驗就分明?!?/p>
例如,學(xué)生理解靜摩擦力的方向時感覺困難,這時,可以用一把牙刷來幫助學(xué)生理解:把牙刷有毛的一面平放在桌面上,用手握住牙刷的把柄,用力地往前推或拉(牙刷仍處于靜止?fàn)顟B(tài)),牙刷毛的形狀就會向后或向前發(fā)生形變,形象地顯現(xiàn)了牙刷的運動趨勢以及靜摩擦力的方向。
3 激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突
若能結(jié)合學(xué)生在日常生活中形成的片面認(rèn)識,用生活化的小實驗來否定學(xué)生不科學(xué)的認(rèn)識,讓學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突,則更能激發(fā)學(xué)生的求知欲望,提高教學(xué)效率。以下是“電功率”的導(dǎo)入片段:
師:同學(xué)們考慮后說說看40W和60W的燈泡哪一個亮?(雖然學(xué)生還沒有接觸額定功率的概念,但在生活中已經(jīng)有了初步的認(rèn)識)
生:60W的亮。
師:一定是這樣嗎?
于是將已串聯(lián)好的兩盞燈(在操作前,讓學(xué)生認(rèn)清哪一盞是40W 或60W的燈泡)接入照明電路,實驗現(xiàn)象告訴學(xué)生自己的認(rèn)識是錯誤的。
師:是不是你們的認(rèn)識不對呢?學(xué)完了本節(jié)的知識你們就會清楚。
這堂課同學(xué)是帶著問題去聽講的,因此格外認(rèn)真,學(xué)習(xí)的興趣特別濃厚。講完本節(jié)后,善于思考的學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識到60W比40W的燈亮是在并聯(lián)的條件下才成立的。
4 檢驗學(xué)生應(yīng)用知識和自主探究的能力
在每一個學(xué)習(xí)單元結(jié)束后,設(shè)計一些簡單有趣而富有物理思想的小實驗,讓他們嘗試解釋實驗現(xiàn)象,既可考查學(xué)生掌握知識的程度,又可檢驗學(xué)生自主探究的能力。比如,學(xué)完“凸透鏡成像規(guī)律”后,把放大鏡置于日光燈下,改變放大鏡的位置,讓學(xué)生注意觀察現(xiàn)象,并用所學(xué)的知識加以解釋。又如,學(xué)完“電磁感應(yīng)”后,我展示了一個電子陀螺的小玩具,如圖2所示。將齒輪狀塑料條迅速抽出后,會看到玩具穩(wěn)穩(wěn)地立在桌上而內(nèi)核快速旋轉(zhuǎn)起來,在玩具的上表面出現(xiàn)五顏六色的光帶,如圖3所示,學(xué)生感覺驚奇、好玩的時候,提出問題:“玩具里有電池嗎?”
生:當(dāng)然有電池,否則玩具上的燈怎么會亮?
師:真的嗎?(展示已經(jīng)拆開的玩具內(nèi)核,根本找不到電池)
師:只有電池能產(chǎn)生電嗎?
生:還可以發(fā)電。
師:能找到切割的導(dǎo)體和磁場嗎?
生研究發(fā)現(xiàn):玩具內(nèi)核的外圍有一個鋼圈,能吸引大頭針,是它產(chǎn)生了磁場;玩具內(nèi)部有銅片,當(dāng)內(nèi)核旋轉(zhuǎn)時,銅片在磁場中做切割磁感線運動,產(chǎn)生電流,使不同的二極管發(fā)出無顏六色的光。
師:為什么我們看到的會是彩色的光帶?如圖4所示。
生:是視覺滯留印象。
師:整個過程中,能量是怎樣轉(zhuǎn)化的?
生:動能轉(zhuǎn)化為電能和內(nèi)能。
本教學(xué)活動通過對一個玩具的探索,鞏固了電磁感應(yīng)現(xiàn)象、視覺滯留印象和能量轉(zhuǎn)化的知識,而且經(jīng)歷了科學(xué)探究中的猜想、實驗、分析的過程,可謂一舉多得。
5 緩解習(xí)題訓(xùn)練的疲憊
老師若在作業(yè)訓(xùn)練期間,穿插幾個生活化的小實驗,同學(xué)們通過自己動手實驗,發(fā)現(xiàn)其中的奧秘,既可體驗動手實驗、獲取知識的樂趣,又能加深對物理知識的理解和記憶。例如,對浮力產(chǎn)生原因的復(fù)習(xí),可以用下面的小實驗來代替純文本的作業(yè)。如圖5所示,將可樂瓶底部剪掉,瓶口朝下拿在手中,里面放一個乒乓球,向瓶內(nèi)注入水,并淹沒乒乓球,水注入后,只有少量水從瓶中流出,球不上浮,但當(dāng)可樂瓶口擰上蓋子,水流滿頸部與上面的水連為一體時,球卻浮上來了。為什么會出現(xiàn)此現(xiàn)象呢?學(xué)生可以通過反復(fù)地做此實驗來理解浮力產(chǎn)生的原因。
參考文獻(xiàn):
[1]張偉,郭玉英,劉炳升.非常規(guī)物理實驗:有待深入開發(fā)的重要物理課程資源.物理教師.2005,(9)
[2]于玉琴,劉炳升.有特色的初中物理實驗.物理教學(xué).2006,(9)
注:1、原單位江蘇省蘇州市吳江經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)實驗初中,215200
2、原單位江蘇省蘇州市蘇州工業(yè)園區(qū)第六中學(xué),215126
注:“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請以PDF格式閱讀原文?!?/p>