李紅霞
【摘要】眾所周知,高中物理知識較為抽象,對學(xué)生能力要求較高,學(xué)生普遍感覺物理難學(xué)。而物理本身是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,所以我們課題組便運用了利用常規(guī)器材和低成本生活用品開發(fā)物理實驗的方法,對突破高中物理難學(xué)這一難題,進行了有效嘗試。主要表現(xiàn)在
自制和改進教材中的實驗以及習(xí)題實驗化兩方面。
【關(guān)鍵詞】高中物理實驗 低成本生活用品 突破物理難學(xué)
一、利用常規(guī)器材和低成本生活用品自制和改進高中物理教材中的實驗
用“做”物理實驗替代“講”物理實驗,可以很好地以實代虛,增加感性認識,激發(fā)學(xué)生興趣,有效地降低教學(xué)難度。而常規(guī)器材和低成本生活用品隨處可見,易于取才,方便設(shè)計。所以我們便利用常規(guī)器材和低成本生活用品盡可能自制和改進教材中的實驗,多做實驗。
自制一:學(xué)完“自由落體運動”后,學(xué)生用硬紙板自制反應(yīng)尺,分組進行測試。人人參與,練習(xí)公式,加深理解。學(xué)生在玩中學(xué),樂此不疲。
自制二:學(xué)習(xí)抽象的“靜電場”一章中的“電荷以及庫侖定律”時,用1號干電池1節(jié),干毛巾一條,完全相同的塑料吸管三根等常見的低成本生活用品,將“摩擦起電”和“庫侖定律的定性研究”等現(xiàn)象形象地展現(xiàn)在學(xué)生的面前。隨著吸管的轉(zhuǎn)動,學(xué)生歡呼雀躍,深入探究物理規(guī)律的欲望和熱情很好地被調(diào)動了起來。正所謂欲使之學(xué)好之,必先使其好學(xué)之。
自制三:學(xué)習(xí)“渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動”時,用鋁制易拉罐一只,強磁鐵一塊,細鐵絲一根等生活中常見的物品,演示出了“電磁驅(qū)動”的現(xiàn)象。當磁鐵在易拉罐上方運動時,易拉罐也隨之發(fā)生了運動,此時教師加上了形象生動的語言:“這就是磁鐵和易拉罐的幸福生活,夫唱婦隨”,學(xué)生聽到這里開懷大笑,與此同時,學(xué)生也迫切期待著進一步研究電磁驅(qū)動的原理和本質(zhì)。在這里,實驗起到了至關(guān)重要的作用。
二、利用常規(guī)器材和低成本生活用品將高中物理習(xí)題實驗化
高中物理習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)中很重要的一部分。但由于教學(xué)內(nèi)容多,教學(xué)進度快,習(xí)題教學(xué)多采用“教師先講類型題方法,學(xué)生再練習(xí),然后教師評講”的方法??此乒?jié)省了時間,實則學(xué)生在不理解抽象的物理情景的情況下,多以機械記憶為主。結(jié)果就導(dǎo)致了教師講過多遍的題,學(xué)生一錯再錯。針對這個難題,本課題組立足于利用常規(guī)器材和低成本生活用品將習(xí)題中的物理情景演示出來,充分使學(xué)生能夠?qū)⑿蜗笏季S和抽象思維有機結(jié)合起來,在理解的基礎(chǔ)上解決問題,很好地降低了高中物理習(xí)題教學(xué)的難度。
案例一:如圖所示,小車上有固定支架,支架上用細線拴一個小球,線長為L(小球可看作質(zhì)點),小車與小球一起以速度v0沿水平方向向左勻速運動,當小車突然碰到矮墻后車立即停止運動,此后小球升高的最大高度可能是(線未被拉斷)(
)
A.大于V02/2g B小于V02/2g C等于V02/2g D等于2L
上題是學(xué)生在學(xué)習(xí)必修二時遇到的一道將圓周運動與機械能守恒定律相結(jié)合的典型題目。在這道題目中,學(xué)生想象不出各種情景,尤其是B,很容易漏選或錯選。我們便利用很常規(guī)的器材:輕繩一根,帶孔的鋼球一個,將選項B、C、D對應(yīng)的情景演示出來:
在第一幅圖中,在小球達到最高點之前,輕繩已發(fā)生了彎曲。而在第三幅圖中,小球達到最高點時,輕繩被繃緊。對比這兩幅圖,B選項的理解就變得容易多了。學(xué)生將此形象的一幕深深地印在腦海中,以后每次做此類題都可以很快地找到切人點。
案例二:學(xué)生在學(xué)過必修一第三章《相互作用》之后,會遇到如下題目:如圖所示,在固定好的水平和豎直的框架上,A.B兩點連接著一根繞過光滑的輕小滑輪的不可伸長的細繩,重物懸掛于滑輪下,處于靜止狀態(tài),若按照以下的方式緩慢移動細繩的端點,則下列判斷正確的是( )
A.只將繩的左端移向A點,拉力變小
B.只將繩的左端移向A點,拉力不變
C.只將繩的右端移向B點,拉力變小
D.只將繩的右端移向B點,拉力不變
我們對這個問題答案進行了猜想,這道選擇題屬于分組型選擇題,包含了兩種情景:A、B選項屬于一組,輕繩的一端點在一條豎直線上移動;C、D選項屬于另一組,輕繩的一端點在水平線上移動。對于c、D選項,我們根據(jù)感性認識,容易猜出輕繩間夾角變大,則拉力變大。難點在于A、B選項,學(xué)生沒有感性認識,舉棋不定。在此我們對解決問題的方式進行了設(shè)想,一般容易想到的方法是理論推導(dǎo),用數(shù)學(xué)方法解決物理的平衡問題。理論推導(dǎo)精確無誤,但抽象一些。課題組成員提出,本題所涉及到的器材并不復(fù)雜,利用身邊的一些生活物品可以完成,將物理習(xí)題實驗化,通過增加感性認識促進理性理解,將邏輯推理和物理實驗有機結(jié)合起來。
總之,高中物理知識比較初中,難度增加,對抽象思維以及邏輯思維能力要求較高。許多情況下,需要用數(shù)學(xué)知識解決物理問題。并且,高中知識點較多,課時緊張,為了應(yīng)試,許多學(xué)校又將教學(xué)進度提前,這些都增加了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的難度。在大難度的情況下,學(xué)生長時間沒有成就感,對物理學(xué)習(xí)沒有興趣。長此以往,就會形成惡性循環(huán)。但我們不能忽視,物理原本就是一門實驗學(xué)科,邏輯推理和實驗探究是物理學(xué)的兩大研究方法,相輔相成,缺一不可。所以,課題組的初衷是通過習(xí)題實驗化,利用常規(guī)器材和低成本生活用品將習(xí)題中的情景實驗化,增加學(xué)生的感性認識,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,并對問題進行探究,在此過程中提高動手能力和創(chuàng)新能力。
三、結(jié)論
綜上所述,利用常規(guī)器材和生活用品開發(fā)高中物理實驗,真正實現(xiàn)了低成本、高效果。主要表現(xiàn)在以下三方面:其一,利用常規(guī)器材和生活用品,自制和改進教材中的實驗以及習(xí)題實驗化,高效地解決了學(xué)校實驗儀器單一、陳舊,實驗經(jīng)費投入不足的問題。其二、利用常規(guī)器材和生活用品,無論是設(shè)計實驗驗證結(jié)論,還是從實驗中獲得新發(fā)現(xiàn),都可以最大限度地提升學(xué)生的觀察能力、動手能力、創(chuàng)新能力以及思維能力,從而對突破高中物理難學(xué)這一難題有不錯的效果。其三、利用常規(guī)器材和生活用品開發(fā)高中物理實驗,高效地提升了教師的研究能力、實驗?zāi)芰Α⒁约皥F隊協(xié)作能力。