俞悅

魔術(shù)創(chuàng)造出的神奇效果吸引人們的眼光.其實(shí)，一些看似變幻莫測的小魔術(shù)是通過物理原理應(yīng)運(yùn)而生的，物理知識在小魔術(shù)中展現(xiàn)著它巨大的魅力.如果教師能將小魔術(shù)合理地應(yīng)用到物理教學(xué)中，會大大提高教學(xué)的有效性.本文將就魔術(shù)在教學(xué)中的作用進(jìn)行闡述并舉例說明.

1 導(dǎo)入課題，激發(fā)興趣

俗話說，良好的開端是成功的一半.在課堂教學(xué)中引入的作用不可忽視.在物理教學(xué)中，可以利用“小魔術(shù)”作為引入，以它神奇的效果制造懸念，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，打造輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)生自己想學(xué)，想通過即將學(xué)習(xí)的物理知識去揭開魔術(shù)神秘的面紗.

1.1 神奇的戒指

在摩擦力一課教學(xué)中，可以采用這樣一個魔術(shù)進(jìn)行引入（圖1）：

將戒指套在一根長橡皮筋上，一只手抓住橡皮筋的一端，另一只手抓住橡皮筋中央，呈斜向上的姿勢，兩只手之間的這段橡皮筋拉緊.教師提問：“戒指現(xiàn)在靜止，不用手去拿它，不用風(fēng)去吹它，它自己會不會沿著橡皮筋往上”跑“呢？”學(xué)生在“物體會從高處往低處落”的潛意識作用下幾乎都認(rèn)為戒指往上“跑”是不可思議的.接下來，為了制造出神秘的氣氛，教師可以說：“大家認(rèn)為不可能，下面我就用意念給這枚戒指施加魔力.”此時學(xué)生的精力都會聚集在戒指上，教師此時悄悄地將抓在橡皮筋中間的這只手緩緩放松，但不離開橡皮筋.學(xué)生會觀察到戒指真的自己沿著橡皮筋往上“跑”了，簡直太神奇了.學(xué)生一片好奇心，教師可以借機(jī)說：“究竟是什么魔力使得戒指往上呢？它就是我們這節(jié)課要學(xué)習(xí)的摩擦力.”

1.2 會穿越的沙子

在氣體的壓強(qiáng)一課中，可以采用這樣一個魔術(shù)進(jìn)行引入.

事先選取一個帶蓋的礦泉水瓶，在瓶底戳一小孔，然后在瓶里裝滿水，擰緊瓶蓋.（學(xué)生不知道瓶底有一小孔）課堂上教師拿出準(zhǔn)備好的礦泉水瓶向?qū)W生展示（圖2），說道：“這是一個裝滿水的礦泉水瓶，請仔細(xì)觀察，有沒有水漏出？”學(xué)生說沒有.據(jù)此提問：“說明我手上的礦泉水瓶是否有孔隙？”學(xué)生認(rèn)為沒有.接下來，將礦泉水瓶迅速倒置，打開瓶蓋放掉瓶中的水，再擰緊瓶蓋.為了增加神秘的效果，加上說詞：“現(xiàn)在老師拿的是一個倒置的空瓶，我們已經(jīng)用水驗(yàn)證過，瓶底不漏，接下來，老師要將沙子灑在瓶底，沙子能否穿過瓶底進(jìn)入瓶中呢？”

學(xué)生認(rèn)為沙子要穿過完好的瓶底根本就是天方夜譚.可奇跡的一幕出現(xiàn)了，沙子真的穿越了.學(xué)生傻眼了，興趣已經(jīng)充分被調(diào)動起來了.

這個魔術(shù)的關(guān)鍵在于事先在瓶底戳了一個小孔.可為什么眾目睽睽下學(xué)生都認(rèn)為瓶底沒有孔隙呢？學(xué)生看見裝滿水時無水漏出就認(rèn)為瓶子完好無損.這一切是大氣壓施加的魔力.瓶子裝滿水時，雖然瓶底有一小孔，但由于大氣壓的存在，瓶里的水不會漏出，這就讓學(xué)生誤以為瓶子是完好的，既然瓶底原本是有孔的，那么沙子要穿過瓶底進(jìn)入瓶中就輕而易舉了.是大氣壓的存在給這個魔術(shù)披上了神秘的外衣，通過這個小魔術(shù)引入一下子就激發(fā)了學(xué)生對氣體壓強(qiáng)的興趣.

2 鞏固知識，深層理解

知識的學(xué)習(xí)需要不斷進(jìn)行鞏固，在習(xí)題的反復(fù)練習(xí)中學(xué)生往往會覺得枯燥無趣，這時可以將文字的題目形式換一種方式呈現(xiàn)——小魔術(shù).用魔術(shù)給物理披上一層神秘的外衣，去吸引學(xué)生思考.學(xué)生從魔術(shù)中去領(lǐng)悟?qū)W習(xí)的物理知識，自己去揭秘，可以訓(xùn)練學(xué)生對“新”題目的審題能力.同樣的知識點(diǎn)，學(xué)生對熟題目能夠手到擒來，對披上外衣的陌生題目往往無從下手，原因在于不能揭開題目的外衣看到事物的本質(zhì).在復(fù)習(xí)的過程中，運(yùn)用魔術(shù)，訓(xùn)練學(xué)生揭開陌生題目的外衣，同時也可以讓學(xué)生更深層地理解知識點(diǎn)，鞏固對知識點(diǎn)的掌握.

2.1 空箱取物

可以選用“空箱取物”的魔術(shù)鞏固學(xué)生對于平面鏡成像特點(diǎn)的理解.

如圖3所示的空箱是一個有五面的正方體紙盒，左邊一面是開口的，上端那一面可以往左翻轉(zhuǎn)下來.畫線的斜面部分是與水平面成45°放置的平面鏡，三角是放在平面鏡后的物品.

魔術(shù)演示：將紙盒開口的一面正對學(xué)生，讓學(xué)生觀察紙盒內(nèi)有無物品，為了檢驗(yàn)，將開口一面朝下，觀察有沒物品掉出.經(jīng)觀察學(xué)生認(rèn)為紙盒是空的.為了給魔術(shù)蒙上一層神秘的色彩，引出問題：“若將紙盒的上面翻轉(zhuǎn)下來，能否從這個原本的空盒中取出物品？”說著，教師將手伸進(jìn)紙盒里，真的取出了一個物品.

魔術(shù)的關(guān)鍵在于紙盒里放置了一個與底面呈45°的平面鏡，平面鏡的成像特點(diǎn)學(xué)生已經(jīng)學(xué)過了，具備了揭秘的知識.物體通過平面鏡會成等大等距的虛像.紙盒的底面在平面鏡中所成的像恰好與底面垂直，從而使觀眾把所成的像誤以為是在紙盒的后面，從開口一面看上去感覺紙盒是空的.事實(shí)上，紙盒里有一平面鏡，還有一個物品，由于物品被平面鏡擋住了所以看不見.因?yàn)榧埡欣锉緛砭头帕艘粋€被平面鏡藏在后面的物品，當(dāng)把紙盒的上面翻轉(zhuǎn)下來后，要從所謂的空盒里取物品就很簡單了.

2.2 聽指揮的小瓶

可以選用“聽指揮的小瓶”這一魔術(shù)鞏固學(xué)生對于物體浮沉條件的理解.

選取一個帶蓋的礦泉水瓶，一個無蓋的小瓶.將礦泉水瓶里裝入部分水，不要裝滿.再裝部分水于小瓶中，將小瓶倒置于礦泉水瓶中，使其漂浮于水面，然后將礦泉水瓶蓋擰緊（圖4）.

魔術(shù)演示：教師演說：“礦泉水瓶中有一倒置的小瓶，小瓶漂浮在水面上，我可以用意念控制小瓶，讓它往哪就往哪.”教師口中念“下”，小瓶就往下沉，教師口中念“上”，小瓶就往上浮.學(xué)生發(fā)現(xiàn)小瓶真的非常聽指揮，完全跟著教師的口令走.

此時學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了物體的浮沉條件，具備了揭秘能力.小瓶一開始漂浮于水面，教師發(fā)出往下的指令時，其實(shí)用手?jǐn)D壓了礦泉水瓶的外壁，瓶中空氣被擠壓，水面上方氣壓增大，會將部分水壓入小瓶中，小瓶中水總重力會增大，大于所受的浮力，就會下沉.接下來當(dāng)教師再次發(fā)出“上”的指令時，其實(shí)教師松開了手，不再擠壓礦泉水瓶，里面的空氣也不會再受擠壓，水面上方氣壓又會減小，之前壓入小瓶中的水排出來，小瓶所受的總重力減小，小于浮力，就會上浮.

3 回歸生活，靈活運(yùn)用

學(xué)生通過課堂學(xué)習(xí)具備了一定的物理知識，中學(xué)生有獨(dú)立思考的能力，教師可以指導(dǎo)學(xué)生靈活運(yùn)用已有的物理知識去解決一些實(shí)際的問題，讓物理回歸生活.為了吸引學(xué)生參與，可以給出范圍讓學(xué)生利用生活中的常見器材自主設(shè)計新的魔術(shù)，或者改編課上的魔術(shù).鼓勵學(xué)生利用生活中的器材去設(shè)計魔術(shù)可以拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)時間和地域，使得學(xué)習(xí)不僅僅在課堂，讓物理學(xué)習(xí)回歸生活，還可以培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用知識的能力，鍛煉學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新能力.

3.1 平面鏡

很多小魔術(shù)中都包含了光學(xué)知識，生活中比較常見的光學(xué)元件是平面鏡，可以讓學(xué)生利用平面鏡再選取一些輔助器材根據(jù)光的反射原理去設(shè)計魔術(shù).利用平面鏡已經(jīng)設(shè)計了“空箱取物”，利用同樣的原理還可以設(shè)計一些新魔術(shù).

例如，“空杯變水”：取一透明玻璃杯，將兩塊尺寸合適的背面相靠的平面鏡豎直放入杯子的中央，平面鏡一側(cè)不放東西，另一側(cè)裝水.演示魔術(shù)時，先將不裝東西的一側(cè)正對觀眾，由于平面鏡成像，觀眾看上去杯子是空的.接下來為了增加幾分神秘色彩，配上說詞：“大家看到了，這是一個空杯，接下來將布蓋在杯子上，會發(fā)生什么呢？”在將布蓋在杯上時，順手將杯子轉(zhuǎn)過180°，將裝水的一側(cè)正對觀眾，揭開布時，由于平面鏡成像，就感覺杯中裝滿了水.

3.2 空瓶

空瓶是生活中常見的物品，也經(jīng)常被運(yùn)用于魔術(shù)中.利用空瓶已經(jīng)設(shè)計了“會穿越的沙子”和“聽指揮的小瓶”，利用小瓶還可以設(shè)計新魔術(shù).

例如：“會哭的瓶子”：將空礦泉水瓶裝滿水，蓋緊瓶蓋，用針在瓶子側(cè)壁戳兩個小孔.由于大氣壓的作用，雖然瓶子的側(cè)壁有小孔，但水并不會漏出.因?yàn)闊o水漏出，觀眾看上去會認(rèn)為瓶子完好無損.此時為了增添神秘感，加以說詞：“大家看到了，面前的是一個完好的瓶子，沒有水漏出來.下面我給瓶子蓋上布，瓶子說，它被布蓋住了有壓迫感，心情煩躁想哭，那么它能不能哭出來呢？”接下來將蓋著的布揭開，揭布時，順手將瓶蓋擰松，就會看見瓶子側(cè)壁噴出兩束細(xì)水流，好像瓶子在哭.其實(shí)，把瓶蓋擰松了，空氣進(jìn)入瓶中，瓶內(nèi)氣壓和瓶外大氣壓作用效果相抵消，小孔處的水托不住了，自然就會噴出來.

小魔術(shù)，看似很奇妙，深不可測，然而其本質(zhì)并不復(fù)雜，是被一些物理的基本原理披上了神秘的外衣，物理知識在一個個小魔術(shù)中展現(xiàn)著它巨大的魅力.運(yùn)用魔術(shù)時，要緊扣教學(xué)內(nèi)容，不可為了追求花哨而將簡單問題復(fù)雜化偏離主題.如何在物理教學(xué)中適時合理地運(yùn)用魔術(shù)，需要不斷進(jìn)行探索.