廖小軍
(隆回縣大水田鄉(xiāng)中學(xué),湖南 邵陽 422200 )
物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),沒有實(shí)驗(yàn)就沒有物理學(xué)。物理教學(xué)應(yīng)該以物理實(shí)驗(yàn)作為出發(fā)點(diǎn),作為幫助學(xué)生探究物理知識(shí)的橋梁?!冻踔形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)》指出:“科學(xué)探究的形式有課堂內(nèi)的探究性活動(dòng)和課堂外的家庭實(shí)驗(yàn)、社會(huì)調(diào)查及其它學(xué)習(xí)活動(dòng)”、“注重科學(xué)探究,提倡學(xué)習(xí)方式多樣化”、“從生活走向物理、從物理走向社會(huì)”,這些都是物理新課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念。
實(shí)驗(yàn)操作能力的培養(yǎng)是初中物理教學(xué)的主要教學(xué)目標(biāo)之一,同時(shí),物理實(shí)驗(yàn)的開展還能極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣?!段锢硇抡n程標(biāo)準(zhǔn)》指出:“學(xué)生大都具有強(qiáng)烈的操作興趣,希望自己多做實(shí)驗(yàn),教師要充分保護(hù)和利用這個(gè)積極性,讓學(xué)生更多地參加實(shí)驗(yàn)活動(dòng)”。物理實(shí)驗(yàn)具有形象、生動(dòng)、有趣的特點(diǎn),能為學(xué)生在形成概念、得出規(guī)律前營造出活生生的物理情景,加深學(xué)生的感受與理解。
低成本實(shí)驗(yàn)就是教師使用身邊隨手可得的物品進(jìn)行探究活動(dòng)和各種物理實(shí)驗(yàn)。它是教師有效實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課程資源,可以拉近物理學(xué)與生活的距離,讓學(xué)生深切地感受到科學(xué)的真實(shí)性,感受到科學(xué)和社會(huì)、科學(xué)和日常生活的關(guān)系。由于初中實(shí)驗(yàn)往往跟我們的生活聯(lián)系十分密切,所需的器材比較簡單易找。因此,做為一名中學(xué)物理教師應(yīng)該具備自制教具開展低成本實(shí)驗(yàn)的能力。學(xué)會(huì)利用我們?nèi)粘I钪械默F(xiàn)有的物品,及學(xué)生身邊的物品來做實(shí)驗(yàn)。
由于初中物理實(shí)驗(yàn)儀器一般都比較簡單,多數(shù)實(shí)驗(yàn)都是定性的,有些定量的實(shí)驗(yàn)精確度要求也不高,所以,很多物理實(shí)驗(yàn)儀器都可以自制。實(shí)際上,教師若能因陋就簡,開拓思路,利用農(nóng)村常見物品和器具開發(fā)試驗(yàn),也能夠取得良好教學(xué)效果??晒┻x擇的器材也很廣泛。在學(xué)生的日常生活中的,可以利用的課程資源十分豐富,學(xué)生身邊可以用作實(shí)驗(yàn)的物品比比皆是,教師要引導(dǎo)學(xué)生善于從農(nóng)村常見的材料、日常體驗(yàn)、農(nóng)村生活日用品、學(xué)校體育用品、廢舊物品、兒童玩具、等各個(gè)方面去開發(fā)設(shè)計(jì)低成本物理實(shí)驗(yàn)。以下是以我自己的實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐,并且吸取同行的經(jīng)驗(yàn)提出幾種低成本實(shí)驗(yàn)開發(fā)渠道。
農(nóng)村學(xué)校與城市學(xué)校相比,雖然條件落后,但同時(shí)有著特殊的低成本物理實(shí)驗(yàn)資源。如我們常見的木材、竹子、樹葉、泥土等。其中很多東西用來做物理實(shí)驗(yàn),可以達(dá)到意想不到的效果。如竹子可以做小孔成像、潛望鏡、彈簧秤的實(shí)驗(yàn),還可做竹蜻蜓、風(fēng)向儀、水力、風(fēng)力等許多小物理實(shí)驗(yàn);用粘土制成的教具與學(xué)具,可以完成如下這些實(shí)驗(yàn):測(cè)量大氣壓的存在、演示空心可以增大浮力、探究物體的質(zhì)量、體積、密度、外形變化對(duì)浮力的影響。
新課程不僅重視知識(shí)和技能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),而且特別強(qiáng)調(diào)體驗(yàn)性學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成。充分地開發(fā)人的器官在學(xué)習(xí)中的體驗(yàn)潛能,可以讓學(xué)生在探究活動(dòng)中獲識(shí),增長才干。如手臂可演示杠桿及杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn);眼睛可演示凸透鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)。
我們身邊可以做物理實(shí)驗(yàn)的物品比比皆是,這些實(shí)驗(yàn)?zāi)苁箤W(xué)生感受到物理知識(shí)就存在于生活中,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。如利用日常生活用品開發(fā)的實(shí)驗(yàn)用具:筷子做成秤可演示標(biāo)桿的平衡;鉛筆可演示滾動(dòng)比滑動(dòng)摩擦小;用鉛筆、土豆、圖釘演示固體壓強(qiáng);用燭蠟觀察溶化現(xiàn)象;杯子、水、筷子、紙板可演示 光的折射、分子擴(kuò)散、大氣壓強(qiáng);易拉罐、牙膏皮可演示浮力。用日常食品如雞蛋、紅薯、馬鈴薯、蘋果、西紅柿可以做很多實(shí)驗(yàn)。如:在《浮力》一章的教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生觀察物體沉浮條件時(shí),可以將一只雞蛋放入濃鹽水中,然后逐漸加入清水,不斷攪拌、稀釋,會(huì)發(fā)現(xiàn)隨著鹽水濃度的不斷降低,雞蛋排開水的體積增加,由漂浮狀態(tài)變成了懸浮,并最終沉入杯底。由此演示浸在液體中的物體,其上浮與下沉,由其所受浮力與重力的合力所決定。我們還用雞蛋做壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證大氣壓的存在實(shí)驗(yàn)、演示慣性實(shí)驗(yàn)等,這些生活用品通過巧妙設(shè)計(jì)就能發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)中的效果,并創(chuàng)設(shè)物理教學(xué)情景,啟發(fā)學(xué)生思維,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
生活中有很多廢棄的物品,利用這些廢舊物品來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),既化廢為寶,體現(xiàn)環(huán)保,又拉近物理學(xué)與生活的距離,還增加了學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì),有利于學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能及創(chuàng)新能力。如用酒精燈加熱玻璃棒,驗(yàn)證絕緣體在一定條件下可轉(zhuǎn)化為導(dǎo)體。我們可以用廢棄白熾燈中的玻璃芯代替玻璃棒,用發(fā)光二極管代替小燈泡。用酒精燈加熱琉璃芯,由于發(fā)光二極管只要很小的電流通過就可發(fā)光,所以實(shí)驗(yàn)很容易成功。當(dāng)玻璃芯成為閉合電路中的一部分時(shí),最先發(fā)光二極管不亮,但隨著酒精燈的加熱,二極管發(fā)光并不斷變亮,當(dāng)琉璃芯變得通紅時(shí),二極管發(fā)出亮光,由此可以說明琉璃在高溫下會(huì)變成導(dǎo)體,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象既明顯,過程也安全。再如:為證明大氣壓的存在,我們可以用一個(gè)空易拉罐加少量水在酒精燈加熱至沸騰后迅速用橡皮泥堵住開口,待水冷卻后,會(huì)發(fā)現(xiàn)易拉罐變癟,既驗(yàn)證的大氣壓的存在,也演示了大氣壓的威力。當(dāng)然,我們還可以平底玻璃藥瓶做試管、用玻璃瓶底做凸透鏡、用廢棄廢料瓶演示物體沉浮、潛水艇實(shí)驗(yàn)。
三十多年前,朱正元老教授就留下了“壇壇罐罐當(dāng)儀器,拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)”的至理名言。開發(fā)與利用物理低成本實(shí)驗(yàn)資源,是農(nóng)村初中改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)薄弱狀況的有效途徑,它能提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力,使物理新課程的實(shí)施落到實(shí)處。低成本實(shí)驗(yàn)教具,是成本低而智慧不低,成本低而價(jià)值不低,這些低成本實(shí)驗(yàn),效果有時(shí)也比課本的正規(guī)實(shí)驗(yàn)更有優(yōu)勢(shì)。