丁立灃
【摘 要】本文研究如何以實驗為途徑讓物理課堂回歸本味,認為小實驗具有取材方便、制造簡單、少時省力、原理清晰、模仿性強、操作性強、效果明顯等特點,它能更好地提高課堂教學質(zhì)量。
【關(guān)鍵詞】物理課堂 小實驗 觀察體驗 創(chuàng)新
【中圖分類號】G ?【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2019)07B-0134-03
新課程的理念告訴我們高中物理課堂不應該是一味的知識灌輸,而是要讓學生重走科學探究之路,學習科學探究方法,進而培養(yǎng)學生的探究能力、實踐能力以及核心素養(yǎng)。高中物理的知識和概念,與生活有著較為密切的聯(lián)系,課堂上許多物理知識的引入和講解,都需要以大量的生活經(jīng)驗作為基礎。若教師只是一味地依靠語言和板書來向?qū)W生描述抽象的物理概念,而沒有直觀的信息傳達,往往難以收到良好的教學效果,這證明了物理實驗在教學中的重要地位。實驗是把自然現(xiàn)象提煉、重現(xiàn)、創(chuàng)造出來,而小實驗具有取材方便、制造簡單、少時省力、原理清晰、模仿性強、操作性強、效果明顯等特點,深受學生的喜愛。小實驗情境生動形象、體驗感強,能激發(fā)學生從事學習活動的內(nèi)在動力,促使學生萌發(fā)出強烈的求知欲。對學生掌握知識、啟迪思維有著極大的幫助,也為學生提供了多動手、多觀察、多思考的機會。筆者以自創(chuàng)幾個小實驗為例,淺析如何以實驗為途徑讓物理課堂回歸本味。
一、設疑小實驗,激發(fā)學生探究物理奧秘的內(nèi)在潛能
在每次新授課之前,筆者都會按新課的需要精心選擇實驗材料。在準備材料時,盡量選擇學生感興趣或熟悉的器具,減少學生在探知過程中的難度。例如,在教學《彈力》這一課時,為了激發(fā)學生的學習興趣,筆者在導入新課時,做了一個絲帶變桿的魔術(shù)。筆者事先準備好一根紅絲帶穿過卷在筆者手心里的彈力管,一瞬間彈力管恢復形變,就變成了一根桿。接著,筆者順著學生的疑問,展開了彈力的學習,在課堂即將結(jié)束時,筆者請學生根據(jù)最新學習的彈力知識展開魔術(shù)揭秘。一步步地加深理解《彈力》這一節(jié)內(nèi)容的重點:彈力產(chǎn)生的原因是由于物體的形變。
又如在講《力的分解》這節(jié)課時,筆者先安排兩位壯實的男生拔河,繩子中間系著一根紅絲帶做標記,當男生決出勝負后,筆者又再在紅絲帶的地方套上一根繩子,這一端由一個女生拉,這樣就形成了一個三人拔河。之后兩個男生在一個柔弱的女生拉動下被往前拉,場面一度尷尬,學生的探索情緒立即高漲起來。筆者緊扣時機提出問題:為什么女生會這么厲害?不言而喻,帶著這個問題來學習,學生必然會產(chǎn)生濃厚的認識興趣和強烈的學習動機。這樣既可以很好地激發(fā)學生的學習興趣,活躍了課堂氣氛,又可以使他們很快進入學習狀態(tài),從而最大限度地發(fā)揮個人的潛力。
在講液體的表面張力前,在同學面前將一枚硬幣漂浮在一盆自來水上,當然這個實驗比較困難,可以在上課之前當著同學們的面準備好。當硬幣神奇地漂浮在液面上時,引出為什么原本應該沉在水下的硬幣此時卻漂浮在液面上的問題。學起于思,思起于疑,古希臘哲學家和教育家亞里士多德有一句名言“思維自疑問和驚奇開始”。因此教師在物理教學中如果巧設懸念、存疑設問,并結(jié)合學生的知識基礎,鼓勵學生質(zhì)疑與大膽想象,有意識地創(chuàng)設一些富有趣味且具有懸疑性的問題,在課堂上巧妙地造成懸念,那么就能喚起學生的好奇心,凝聚學生的注意力,撥動學生的思維之弦。
二、演示小實驗,使學生觀察物理現(xiàn)象細致入微
演示實驗的目的是教師在演示實驗過程中,通過展示物理現(xiàn)象,引導學生觀察、思考、分析實驗現(xiàn)象,得出結(jié)論。也可以由學生來演示,讓學生在課下自己進行。演示內(nèi)容可以是教材規(guī)定要演示的實驗,也可以是教師根據(jù)教學需要自行設計的演示內(nèi)容。演示實驗屬于直觀教學,要在課前進行周密的調(diào)試和準備,使演示實驗的現(xiàn)象明顯,效果良好,使每個學生都看清楚;教師要從科學態(tài)度,規(guī)范操作上給學生示范,并啟發(fā)和引導學生細致入微地觀察,由生動直觀上升到抽象思維。
例如,筆者在上《波的干涉》這一節(jié)時,并沒有用實驗室里的現(xiàn)成器材,用到的材料很常見,實物投影儀、水盆、幾個保鮮袋、圓規(guī)。打開實物投影儀,放上水盆,灌好水。用右手抓住一個裝一半水的保鮮袋,左手用圓規(guī)在袋子的底部刺一個小洞,讓水有節(jié)奏地等時滴下,然后放在水盆之上,之間水面上美麗的漣漪通過實物投影呈現(xiàn)在學生面前。再請學生學著我的樣子,把另一個袋子裝好水,刺個小洞,讓水等時滴下,并放在我左手。在旁邊空地上,我通過左手的握緊程度,調(diào)節(jié)到使兩邊的滴速一致(這需要一定的時間),然后移到平復好的水面之上,于是在水面上呈現(xiàn)出了一個漂亮的干涉圖。由于學生參與了整個實驗裝置的“制造”過程,他們把實驗的成功細節(jié)和失敗細節(jié)了解得非常清楚。當需要總結(jié)波的干涉條件、振動加強或減弱的原因時變得順理成章。課后,一些同學,還找到彌補我這個實驗的不足的方法,制作出了一個更簡單的水滴干涉儀,用一個廢棄的針筒,儲滿水,從中間刺穿廢舊的中性筆芯(兩個都已開口),擠壓針筒活塞,水從兩邊管口同時滴下。
在上《探究功與速度變化的關(guān)系》時,實驗室并沒有關(guān)鍵的實驗器材。筆者就利用了身邊的小器材:橡皮筋、米尺、圓規(guī)、小鋼珠。引入新課時,筆者告訴學生,今天我們暫時脫離一下課本,一起用童年的一個玩具來探究功與速度的關(guān)系。具體實驗如下:張開圓規(guī),綁上橡皮筋,在講臺邊固定好圓規(guī)(用圓規(guī)的針尖),把彈珠勾在橡皮筋中間,稍加拉伸,把它做成一個彈弓的樣子?!鞍l(fā)射”彈珠,彈珠在橡皮筋的作用下獲得一個速度,離開講臺后做平拋運動。接著我讓同學用米尺測量出講臺的高度和落地的水平距離,根據(jù)平拋的知識算出速度。接著我放慢節(jié)奏,套上第二根橡皮筋,拉到原來位置,再套上第三根橡皮筋,拉到原來位置。提問學生,為什么每次都要拉到同一位置?學生很快回答出了要保證做功成倍增加等,得出 w 正比于 v2 后,我讓學生閱讀書本上的實驗原理,學生竟然很快就理解了。
物理本身就是一門以觀察和實驗為基礎的科學。實踐證明,高中物理課堂演示簡單小實驗是物理教學走向高效的一種方式,是培養(yǎng)學生核心能力的有效手段。教師應該根據(jù)新課程的要求,開發(fā)并多使用課堂小實驗,從而培養(yǎng)學生對物理學習的興趣,更好地提高學生的質(zhì)疑和創(chuàng)新能力,進而達到提高學生核心素養(yǎng)的根本目的。