孫德成 宋文蓉

(1. 山東省威海市文登區(qū)教育教學(xué)研究培訓(xùn)中心高中教研室,山東 威海 264400;2. 山東省文登新一中, 山東 威海 264400)

在物理教學(xué)過程中,經(jīng)常會聽到教師們說自己很想在課堂上多做物理實驗,幫助學(xué)生建立概念、理解定理和定律,只是“巧婦難為無米之炊”,因為學(xué)校條件有限,找不到需要的實驗器材．確實,受辦學(xué)條件的限制,課本上很多實驗器材在實驗室里找不到．難道真的是“巧婦難為無米之炊”嗎?筆者認(rèn)為不是的,“巧婦也能巧為無米之炊”,即使實驗室找不到自己需要的實驗器材,只要肯動腦筋,巧妙設(shè)計,課堂照樣可以引人入勝,取得好的效果．下面是筆者自制的一些小實驗，價格低廉,在物理課堂上熠熠生輝,獲得學(xué)生一致好評,效果極佳.

案例1.在講必修2第5章第7節(jié)“生活中的圓周運動”一節(jié)中的“鐵路的彎道”問題時,學(xué)生對火車的車輪構(gòu)造很陌生．很多學(xué)生雖然坐過火車,卻沒有觀察過火車的車輪上有突出的輪緣,對火車轉(zhuǎn)彎問題理解起來比較困難．筆者就利用蘿卜和筷子自制火車車輪模型(圖1),在課堂上模擬火車轉(zhuǎn)彎,分析轉(zhuǎn)彎時車輪與鐵軌之間的相互作用力,效果非常好．

圖1

案例2.在講選修3-3第9章《固體、液體和物態(tài)變化》中的第2節(jié)“液體”的第二模塊“液體的表面張力”時,筆者曾在課堂上遇到3個非常棘手的問題: ① 課本上的肥皂膜實驗演示時看不清楚,實驗效果差; ② 學(xué)生疑惑:不同液體的表面張力相同嗎? ③ 學(xué)生不明白:表面張力的方向到底是怎樣的?第一個問題需要改進課本上的實驗;第二個問題課本根本沒有提到;第三個問題課本涉及很少．筆者著實花費了一番功夫,多次嘗試,最終利用身邊的素材設(shè)計了如下的實驗,才使3個問題迎刃而解,并且收到了非常好的效果．

(1) 對教材肥皂膜實驗的改進．教材第38頁中的兩組肥皂膜實驗[圖2(a)],實驗現(xiàn)象變化快速,可觀察性小,學(xué)生的感知程度較弱.為了增加可見度,便于感知,筆者將實驗設(shè)計成如下兩種形式(圖2)演示,這兩種形式實驗現(xiàn)象明顯,容易感知表面張力的方向及作用效果．改進實驗用的實驗器材是銅絲、吸管和肥皂液．

(a)

(b)

圖2

(2) 利用自制演示實驗:帆船運動(圖3),說明不同液體表面張力不同的問題,既解答了學(xué)生的疑惑,又將所學(xué)知識進行了延伸與拔高．

圖3

該實驗的器材有盛有水的淺盤、塑料泡沫1塊(充當(dāng)小船),1塊肥皂,1根牙簽,1個用白紙剪的小三角形．把肥皂用穿有小三角形的牙簽固定在塑料泡沫下表面,輕輕放入淺盤的水中,有一部分肥皂會溶在水中,形成肥皂水．由于肥皂水與水的表面張力大小不同,小船在水平方向受力不平衡而運動起來,從而證明不同液體的表面張力大小不同．

(3) 為了讓學(xué)生理解表面張力的方向如何確定,筆者利用自制演示實驗:篩網(wǎng)盛水,再借助簡圖模擬篩網(wǎng)形狀,引導(dǎo)學(xué)生畫出篩網(wǎng)處水的受力分析圖,從而確定出表面張力的方向,使本來抽象的問題具體化(圖4)．該裝置設(shè)計時要注意:篩網(wǎng)的孔要小一些,瓶內(nèi)的水不易太多．

圖4

案例3.為了讓學(xué)生更好地理解“帶電小球能否在磁單極子形成的輻向磁場中做水平面的勻速圓周運動”(磁單極子模型抽象,平面圖形很難描述),筆者就在課前準(zhǔn)備了一個蘋果,上面插了一圈廢舊筆芯,用來模擬磁單極子的磁感線(圖5)．拿著插滿筆芯的蘋果走進教室,學(xué)生們立刻對本節(jié)課產(chǎn)生了極大的興趣．在用小制作講解完題目之后,學(xué)生們不僅對上面的問題瞬間豁然開朗,并且由此受到啟發(fā).在后來的做題過程中,學(xué)會了借助身邊的素材解決物理問題．例如,用硬幣畫圓,用廢舊筆芯制作三維空間坐標(biāo)系等．教師的善于動腦激起了學(xué)生的共鳴．再例如,有些學(xué)生由于空間感較差,總也搞不懂磁感線在地球內(nèi)部和地球外部的方向,筆者就讓學(xué)生們將教室看作地球,把自己視為地球內(nèi)部或外部的一個點,有了實際的感知,學(xué)生們在以后的判斷中就思路清晰了．善于利用身邊的小素材、小物件,設(shè)計低成本的小實驗,能很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的物理核心素養(yǎng)．

圖5

案例4.在講選修3-1第1章《靜電場》第7節(jié)“電容器和電容”時,為了讓學(xué)生對電容器有一個更直觀的認(rèn)識,除了使用學(xué)校實驗室的電容器演示儀外,筆者又利用廚房里的餐具:2個鐵盤、2個瓷盤,外加2張塑料紙,制作了一個最簡單的電容器(圖6),一個非電容器(圖7),幫助學(xué)生建立電容器的概念．看到幾個盤子出現(xiàn)在課堂上,學(xué)生們的眼睛立刻亮了,滿滿的好奇心和求知欲使得課堂氣氛立刻高漲．利用兩個鐵盤中間夾上塑料紙(電容器),再利用兩個瓷盤中間也夾上塑料紙(非電容器)進行演示與比較,學(xué)生很快既了解了電容器的構(gòu)造,又理解了電容器的概念,效果極好．

圖6

圖7

以上是兩位筆者平日教學(xué)里的一些小制作,雖拙劣,但價值高,期待能起到拋磚引玉的效果．物理中處處有生活,生活中處處有物理,做教學(xué)中的有心人,善于發(fā)掘身邊的小素材,并使其服務(wù)于物理,全力打造高效課堂是兩位筆者一直追求的目標(biāo)．