馮紹明
一、小實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)
1.趣味性高,實(shí)用性強(qiáng)
許多小實(shí)驗(yàn)及小制作學(xué)生動(dòng)手時(shí)感覺不難,常常是利用日常生活和學(xué)習(xí)中的一些用具,如氣球、乒乓球、橡皮筋等等;還有一些小實(shí)驗(yàn)的制作,有一定的實(shí)用價(jià)值,如“自制彈簧秤”“自制小風(fēng)扇”等。
2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容緊密配合教材,理論聯(lián)系實(shí)際
小實(shí)驗(yàn)有些是根據(jù)教材正文選編的,有些是另外推薦的,但都與教材主題配合貼切,源于教材,服務(wù)于教材。如“紙杯燒水”“人工霧淞”等小實(shí)驗(yàn)。
3.內(nèi)容敘述短小精煉,操作、制作簡單易行
大部分小實(shí)驗(yàn)原理簡單,學(xué)生容易理解,要求的器材在日常生活中隨手可得,組合裝置工序簡單,易操作、易觀察。如“巧做馬德堡半球?qū)嶒?yàn)”“不友好”的氣球?qū)嶒?yàn)、“自制雞尾酒”等實(shí)驗(yàn)。
二、小實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的意義與作用
初中物理八年級(jí)上、下冊(cè)課本中安排的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)有21個(gè),演示小實(shí)驗(yàn)有90個(gè)。這些小實(shí)驗(yàn)有的側(cè)重于操作,有的側(cè)重于設(shè)計(jì),有的側(cè)重于對(duì)物理知識(shí)的理解和應(yīng)用,各有各的特點(diǎn)和作用。這些小實(shí)驗(yàn)適應(yīng)了初中學(xué)生的心理特點(diǎn)和知識(shí)水平。一方面,簡單易做,可以由學(xué)生自己取材,自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn),充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和主動(dòng)性;另一方面緊密配合教材,讓學(xué)生既動(dòng)手又動(dòng)腦筋,從中領(lǐng)悟?qū)W習(xí)物理的方法,進(jìn)一步理解和應(yīng)用所學(xué)的物理知識(shí),促進(jìn)他們的智與能融洽結(jié)合,和諧發(fā)展。
借助物理小實(shí)驗(yàn)作用明顯,具體表現(xiàn)在:
(一)借助物理小實(shí)驗(yàn)引入新課,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
通過趣味性小實(shí)驗(yàn)引入新課,不但可以吸引學(xué)生的注意力,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)激情,還可以使教學(xué)內(nèi)容更直觀。例如,在引入“大氣壓強(qiáng)”的課程時(shí),模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn),先將兩個(gè)完全一樣的塑料吸盤緊密貼合,再請(qǐng)兩位力氣較大的男生上講臺(tái),兩人合力才將吸盤拉開,引出本節(jié)課的主要內(nèi)容——“大氣壓強(qiáng)”。(二)借助物理小實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的態(tài)度和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣
科學(xué)探究需要學(xué)生有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S、認(rèn)真的態(tài)度。而任何一個(gè)看似普通的小實(shí)驗(yàn)都包含特有的物理知識(shí),這些正是學(xué)生要學(xué)習(xí)和掌握的。學(xué)生也能夠通過小實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)做事細(xì)心、認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,以及嚴(yán)密的邏輯思維,否則任何的粗心大意都有可能導(dǎo)致小實(shí)驗(yàn)失敗。請(qǐng)看以下幾個(gè)例子:
例1.“測量平均速度”的實(shí)驗(yàn)中,如圖1所示,測量小車通過AC的平均速度時(shí),若學(xué)生等小車過了A點(diǎn)才計(jì)時(shí),則導(dǎo)致所測得的速度VAC偏大;若小車還未從A點(diǎn)下滑便計(jì)時(shí),則導(dǎo)致所測得的速度VAC偏小。有的學(xué)生未看清C點(diǎn)在1cm刻度處,粗心大意地認(rèn)為是在0刻度線上,因此誤以為SAC=10dm;更有甚者,未看清單位直接誤認(rèn)為SAC=10cm??此坪唵蔚囊粋€(gè)實(shí)驗(yàn),其中不乏許多細(xì)節(jié)、要求。學(xué)生要完成該實(shí)驗(yàn),首先必須理解“路程”、“平均速度”的定義,明白實(shí)驗(yàn)操作的要求;在實(shí)驗(yàn)過程中更要齊心協(xié)力,才能更好地完成實(shí)驗(yàn)。
例2.“探究浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,如圖2所示,通過步驟②④,可以測出圓柱體浸沒在水中所受浮力F??;通過步驟①④⑤,可以測出圓柱體排開水所受到的重力G排;比較F浮與G排,可以得出F浮與G排的關(guān)系。但有的學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)時(shí),圓柱體向下移動(dòng)時(shí)不慎碰到燒杯底部,則彈簧測力計(jì)的示數(shù)變小,導(dǎo)致本實(shí)驗(yàn)測量的F浮>G排;有的學(xué)生沒有將水裝滿到溢水口,如圖3丙所示,則會(huì)導(dǎo)致本實(shí)驗(yàn)測量的F浮>G排。
實(shí)踐證明,學(xué)生開展小實(shí)驗(yàn)時(shí),既培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和觀察能力,又啟發(fā)了學(xué)生的思維,培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)的態(tài)度和良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。
(三)借助物理小實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生探究實(shí)踐的能力和合作精神
例如前文提到的“測量平均速度”課程中,學(xué)生分組開展實(shí)驗(yàn),分別計(jì)時(shí)、投放小車,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析、歸納、推導(dǎo)結(jié)論。又如“觀察水的沸騰”的實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生要學(xué)會(huì)如何組裝鐵架臺(tái),如何使用酒精燈,能識(shí)別水沸騰前后的不同;加熱水的過程中幾位學(xué)生分別計(jì)時(shí)、觀察溫度計(jì)的示數(shù)、氣泡大小和數(shù)量的變化;撤走酒精燈后水是否還沸騰等等實(shí)驗(yàn)都需要學(xué)生分工、合作,才能順利完成。實(shí)驗(yàn)過程中不僅培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力、分析、歸納能力、請(qǐng)言表述能力,同時(shí)還提高了學(xué)生的安全意識(shí)。
(四)借助物理小實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的親和度,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理概念、現(xiàn)象、結(jié)論的理解和記憶
生活處處有物理,物理來源于生活更服務(wù)于生活。將生活中的物理現(xiàn)象引入對(duì)應(yīng)的課堂中,有助于提高學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣和親和度,增強(qiáng)物理知識(shí)與生活的緊密聯(lián)系。請(qǐng)看以下幾個(gè)例子:
例3.在“聲音的產(chǎn)生與傳播”的課程中,為了讓學(xué)生更直觀地了解聲音的產(chǎn)生條件,讓全班學(xué)生一起完成小實(shí)驗(yàn):將手放在喉嚨上,齊說“我愛物理”,學(xué)生感言“手感受到喉嚨在振動(dòng)”;讓學(xué)生保持安靜,手是否還能感受到喉嚨在振動(dòng)?通過對(duì)比,學(xué)生明白了“聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生”。
例4.前文提到的“觀察水的沸騰”的實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生往往混淆水在沸騰前后氣泡的變化情況。通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生觀察到清晰的現(xiàn)象,再結(jié)合平時(shí)在家燒水時(shí)所看到的現(xiàn)象,不僅讓學(xué)生感受到生活處處有物理,也加深了物理現(xiàn)象的印象;再結(jié)合理論解釋,學(xué)生更容易理解。
還有,借助物理小實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生觀察事物和分析問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力,拓寬學(xué)生知識(shí)視野。
總之,借助物理小實(shí)驗(yàn),是初中課堂教學(xué)不可或缺的教學(xué)手段,是全面提升物理教學(xué)質(zhì)量的重要保證,更是培養(yǎng)新時(shí)代物理人才的重要舉措。