董玉新
摘 要:初中物理實(shí)驗(yàn)是課本知識的具體體現(xiàn),同時(shí)也是提高學(xué)生動手實(shí)踐能力,形成持久學(xué)習(xí)動力的重要方式.根據(jù)新課標(biāo)理念,物理教師要找準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)基點(diǎn),巧借生活用品,拓展初中物理實(shí)驗(yàn).
關(guān)鍵詞:生活用品;初中物理實(shí)驗(yàn);興趣;情境;科學(xué)探究
《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的課程理念指出:物理教育要“從生活走向物理,從物理走向社會”[1].
加涅說:“當(dāng)情境以及記憶內(nèi)容影響學(xué)習(xí)者,以致他的動作從他進(jìn)入這種情境之前到他進(jìn)入這種情境之后發(fā)生變化時(shí),便產(chǎn)生了學(xué)習(xí)活動.這種動作的變化就導(dǎo)致學(xué)習(xí)的發(fā)生”.英國卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的正是遵循著“用最平常的儀器做出最優(yōu)秀的成果才算真本事”的傳統(tǒng),才有了帕斯卡、湯姆遜等人用自制的實(shí)驗(yàn)器材完成重大發(fā)現(xiàn).博士李政道在國內(nèi)參觀時(shí)也曾說:“自己動手做的儀器,永遠(yuǎn)比買來的好”.
用生活用品拓展的物理實(shí)驗(yàn),可以很好地給學(xué)生提供學(xué)習(xí)情境,學(xué)生樂意接受,產(chǎn)生興趣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒,并能促動學(xué)生的多種感官[2].能讓學(xué)生很快進(jìn)入一種熟悉的場景,創(chuàng)造一種學(xué)習(xí)情境.
初中物理實(shí)驗(yàn)是課本知識的具體體現(xiàn),是學(xué)生掌握知識的重要渠道之一,同時(shí)也是學(xué)生動手實(shí)踐能力,分析創(chuàng)造能力,以及學(xué)習(xí)興趣,學(xué)習(xí)持久動力的關(guān)鍵所在.而當(dāng)前物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中較普遍存在的一個現(xiàn)象是大部分教師只局限于實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有器材,沒有充分利用生活中的一些簡單的、廢棄的物品制作一些實(shí)驗(yàn)裝置用于教學(xué)[3].這種情況有時(shí)會讓學(xué)生產(chǎn)生物理是實(shí)驗(yàn)室的科學(xué),離生活比較遙遠(yuǎn),吸引力不夠.
本文將以板塊式,舉例說明以生活用品為實(shí)驗(yàn)素材的初中物理實(shí)驗(yàn)的直觀性,趣味性,有效性.
1 聲學(xué)
土電話,如圖1.可以課前布置,可以課后延伸,也可以課堂同步進(jìn)行,材料來源生活、實(shí)驗(yàn)操作簡單,但學(xué)生興趣不減,可以很好地幫助剛剛接觸物理科學(xué)的八年級學(xué)生理解聲音的產(chǎn)生、聲音的傳播,并且可以借此設(shè)計(jì)拓展實(shí)驗(yàn).
1.1 聲音的產(chǎn)生——聲音是由物體的振動產(chǎn)生的
給參與實(shí)驗(yàn)的紙杯兩端的人,分別蒙上眼睛.不說明細(xì)線的操作,學(xué)生自己會出現(xiàn)兩種情況.
(1)繃緊細(xì)線,聽到對方聲音
(2)細(xì)線松弛,聽不到或聽不清對方聲音.
在成功獲得繃緊細(xì)線說話使細(xì)繩振動產(chǎn)生聲音的知識后,可進(jìn)行對比試驗(yàn):
請一名同學(xué)悄悄捏住細(xì)線,則會出現(xiàn)振動停止,聲音停止的現(xiàn)象.
1.2 聲音的三要素—響度、音調(diào)、音色
注意,對比試驗(yàn)要注意控制變量.
(1)響度:大聲說,小聲說對比試驗(yàn).關(guān)鍵詞振幅.
(2)音調(diào):選取不同粗細(xì)的線.如將以上細(xì)棉線換成粗棉線呢?用粗棉線、細(xì)棉線.關(guān)鍵詞頻率.
還可以同樣材質(zhì)的情況下選擇不同長度.如長細(xì)棉線,短細(xì)棉線.當(dāng)然別超出距離范圍.
(3)音色: 粗棉線、細(xì)棉線, 粗尼龍線、細(xì)尼龍線等.關(guān)鍵詞材料.
1.3 聲音的傳播速度
同樣粗細(xì)的細(xì)線的情況下,用棉線,尼龍線,漆包線(細(xì)銅絲、鐵絲等)可以研究聲音在固體中傳播速度有別圖1.均大于空氣中速度.同樣注意控制變量.
2 光學(xué)
2.1 小孔成像
一個空茶葉盒,上有半透明的塑料蓋.底部有可拆卸的黑色硬塑料,鉆小孔于底部.操作如圖2,圖3.生動有趣,真實(shí).
2.2 放大鏡
透明玻璃杯子里放水使之成為水凸透鏡.放大“呼倫湖保護(hù)式冬捕”字樣.如圖4,圖5.
2.3 自制照相機(jī)、自制幻燈機(jī).不一枚舉
3 力學(xué)
3.1 影響壓強(qiáng)大小的因素—“扎不破的氣球”
將圖釘以一定距離密布在光滑板上,用502膠固定,可做成釘板,把氣球放置圖釘板上,適當(dāng)用力擠壓氣球,成功演示氣球受壓而不破,效果甚佳.
3.2 礦泉水瓶演示大氣壓強(qiáng)
取一只空礦泉水瓶,向瓶內(nèi)注入少量的熱水,搖晃后倒掉并立即蓋緊瓶蓋,過一會兒發(fā)現(xiàn)瓶子慢慢向內(nèi)凹陷,可以證明大氣壓強(qiáng)的存在.
3.3 乒乓球演示浮力產(chǎn)生的原因
取乒乓球兩枚,可樂瓶從底部剪開,如圖6放置.把水倒入去掉底部的可樂瓶中,可以看到其中一個球浮至水面,另一個停留在可樂瓶頸處,水透過可樂瓶頸滴落.如圖7.兩個一樣的球一樣的操作,在水的重力的作用下,一個堵在了瓶頸處,其下表面無積水,而其上表面卻受到越來越大的逐漸添入的水的壓力.所以此球不浮起.上浮的球上下表面都受到水的壓力,但下表面受到的向上的壓力大于上表面收到的向下的壓力,故上浮至水面.若用手拿起了可樂瓶上半部分并迅速用手掌堵住可樂瓶口,會發(fā)現(xiàn)兩個球最終都漂浮在水面上,如圖8.同樣可以想象若不用手操作最后一個動作,那么當(dāng)圖7的瓶口一定時(shí)間內(nèi)滴答的狀態(tài)導(dǎo)致下平底內(nèi)水接觸到瓶口的乒乓球的下表面時(shí),也會發(fā)生圖8 的現(xiàn)象.
也可以讓蠟燭與容器底部緊密接觸.對比一個蠟燭自然放于容器底部的實(shí)驗(yàn).(圖9、圖10)
3 熱學(xué)
被吸進(jìn)瓶內(nèi)的氣球.同時(shí)有力學(xué)原理融合里面.燒瓶內(nèi)加水加熱,瓶口套上氣球,不久可以看到氣球鼓起來了(瓶內(nèi)氣體受熱膨脹,瓶內(nèi)氣壓增大,導(dǎo)致氣球鼓起來了).然后讓燒瓶冷卻到室溫,瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)變小,大氣壓就把氣球壓進(jìn)瓶內(nèi).也就是所謂吸進(jìn)瓶內(nèi).
4 電學(xué)
4.1 自制初中電學(xué)模擬電路板
所需材料有:輕薄平整的硬紙板,雙面膠一卷,透明膠布一卷,小磁石10塊,打印的電路元件實(shí)物圖片各一張,小磁性黑板一塊(如果班級黑板是磁性的就不需要了).制作方法:彩色打印機(jī)打印出電路元件的圖片,將打印好的電路元件實(shí)物圖片用雙面膠分別粘貼到硬紙板上,將硬紙板按照圖片形狀剪好;用雙面膠和透明膠布在硬紙板的背面固定磁石,將元件模型放到磁性黑板上就可以使用了,有了“初中電學(xué)模擬電路板”就可以利用元件模型直接在磁性黑板上任意擺放,然后用粉筆代線直接連接就行了,變換起來也很方便.
4.2 自制電動機(jī)(如圖11)
5 磁學(xué)
自制指南針
原理:磁體的磁化和地磁場的作用
思路:用一根類似于針的易于磁化的細(xì)鋼針或鐵針,磁化后采用懸吊法、支承法或液浮法.
材料:主要材料為鋼針類似物
5.1 懸吊法
把磁化后的小磁針吊起來,使之可以轉(zhuǎn)動.
(1)鋼針的一端在磁鐵的北極上摩擦50次,使針被磁化.然后拿著針的另一端在磁鐵的南極也摩擦50次.摩擦的時(shí)候要保持同一個方向(不能來回摩擦).
(2)然后用棉線拴在針的中間部位,掛在一個支架上,就成為一個指南針了.如圖12.
5.2 支承法
把磁化后的小磁針從重心處支起,并設(shè)法減小阻力的使其能靈活轉(zhuǎn)動,見圖13.
前者為按扣的凸出片.
5.3 液浮法
鋼針磁化,方法同上.
把插著針的整體物品放入液體(一般為水)中,讓它漂浮在水的中央,試著轉(zhuǎn)動它就可以了.見圖14.
助物可用軟木塞,塑料瓶蓋,蠟紙,或一張不易吸水的紙片(如廚房吸油紙,或檔案袋紙,撲克牌紙甚至樹葉等).
以上只是一些生活中順手可得器材,用這些器材做的實(shí)驗(yàn),不是很復(fù)雜,學(xué)生更感興趣,能自己動手,對原理認(rèn)識更深刻.學(xué)生會親身體驗(yàn)到物理就在身邊,以好奇的心理走進(jìn)科學(xué)探究.因此教師要深挖生活資源,巧借生活用品,拓展初中物理實(shí)驗(yàn).一個好實(shí)驗(yàn)可能會影響學(xué)生的一生.
參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)[M].北京:北京師范大學(xué)出版社,2012.
[2]劉曉明.中小學(xué)有效教學(xué)模式[M].國家行政學(xué)院出版社,2005:170.
[3]袁杰,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)低效的表現(xiàn)與改進(jìn)[J].中學(xué)物理教學(xué)參考,2015(11).