楊貞貞
摘 要:初中物理教學(xué)中,實驗教學(xué)非常重要,實驗的成敗直接影響著學(xué)生對物理知識的理解,有趣的物理實驗發(fā)揮著獨特的作用,這就需要教師深化教學(xué)研究,提高實踐技能,筆者結(jié)合教學(xué)實際對增加實驗的可視性、直觀性、隨堂性、趣味性、成功率和創(chuàng)造性六方面來闡述物理實驗的改進和創(chuàng)新,用來補充課堂上有所需要的具體案例,希望能對更多學(xué)生的探究學(xué)習(xí)有所幫助.
關(guān)鍵詞:物理實驗;改進;創(chuàng)新;探究學(xué)習(xí)
文章編號:1008-4134(2019)22-0052 中圖分類號:G633.7 文獻標(biāo)識碼:B
在初中物理教學(xué)中,實驗教學(xué)非常重要,實驗的成敗直接影響著學(xué)生對物理知識的理解,有趣的物理實驗發(fā)揮著獨特的作用,這就需要教師深化教學(xué)研究,提高實踐技能,下面是筆者聯(lián)系教學(xué)實際對物理實驗的改進和創(chuàng)新,用來補充課堂上有所需要的具體案例,希望能對更多學(xué)生的探究學(xué)習(xí)有所幫助.
1 增加實驗的可視性,讓燭焰“跳”起來
演示實驗要有足夠的可見度,保證全體學(xué)生都能看到,改進實驗時,也要充分注意到這一點,例如:在講聲音傳遞能量時,課本上的演示實驗是將音響前放一支點燃的蠟燭,打開音響觀察燭焰的情況(如圖1所示),課下筆者多次做這個實驗,但蠟燭的晃動情況并不明顯,那如何讓燭焰“跳”起來增加可視性呢?是不是聲音傳遞的能量不夠大?于是筆者又將聲音調(diào)大,可是燭焰依然沒有什么變化.是能量都“跑”了嗎?用什么辦法將能量都收集起來呢?帶著這些問題開始尋找器材,最后找來了一個桶裝巧克力的紙筒,它的上端開口處能罩上音響,再把底部挖一個直徑為5毫米的小孔,將它上端開口處扣在音響上,底部的小孔正對著燭焰(如圖2所示),打開音響,找一首非常有節(jié)奏的鳳凰傳奇《最炫民族風(fēng)》,驚奇的事情發(fā)生了,燭焰真的隨著節(jié)奏“跳”起來了,進行了有效的改進后,將這個實驗帶進了課堂,學(xué)生們都驚奇地歡呼起來,效果真的非常好.有了這樣的趣味實驗,自然給學(xué)生留下深刻的印象,這個實驗只是增加了一個小道具,但大大提高了實驗的可視性.更可以讓學(xué)生們通過實驗及時地掌握課堂中的物理知識.
2 增加實驗的直觀性,讓乒乓球“彈”起來
物理現(xiàn)象清晰直觀是對實驗的基本要求.無論我們借助實驗闡述原理還是物理過程,都要求實驗所呈現(xiàn)的現(xiàn)象真實、清晰和直觀.例如:在講聲波傳遞能量時,可以再做一個音叉共振的實驗,將乒乓球懸掛在一個鐵架臺上,將一個音叉慢慢地靠近乒乓球,此時乒乓球自然下垂靜止不動,然后用橡膠錘敲擊另一個音叉,并快速地讓敲響音叉的音響去靠近第一個音叉,會看到原本靜止的乒乓球被“彈”起來(如圖3所示).學(xué)生們對于這個實驗特別好奇,就好像魔術(shù)“隔空取物”一樣,明明這兩個音叉都沒有接觸,怎么就能讓乒乓球“彈”起來呢,真是太神奇了.在學(xué)生們的質(zhì)疑和好奇下教師再來說明原因,學(xué)生們對這些知識的掌握會更加深刻,如果我們只是告訴學(xué)生聲波能傳遞能量,筆者相信學(xué)生們肯定不理解,知識點就掌握不牢,而這個實驗可以將聲波傳遞能量這個抽象的問題形象化,因為乒乓球在聲波能量的作用下被“彈”起,這樣突出了實驗的直觀性,學(xué)生掌握起來比較容易.
3 增加實驗的隨堂性,讓學(xué)生“動”起來
物理還有很多隨堂實驗,這種實驗都是靈活性較強,隨機性較強,生動多樣,并且操作起來方便,例如:在講摩擦起電這一內(nèi)容時,教材設(shè)計的實驗是:用毛皮摩擦橡膠棒或絲綢摩擦玻璃棒后,再利用橡膠棒和玻璃棒去吸引紙屑,說明摩擦后可以使物體帶電.而在實際的教學(xué)中,這一實驗由于受天氣的影響,效果往往不是很明顯,學(xué)生也只是觀看,不能激發(fā)學(xué)生的探索欲望和參與欲望.為了讓實驗現(xiàn)象明顯,讓學(xué)生都積極參與而不是觀看實驗,我們可以在實際教學(xué)中增加實驗的隨堂性,設(shè)計如下一些隨堂實驗,例如:用塑料尺、塑料梳子或用吹足氣的氣球摩擦頭發(fā),用塑料袋摩擦衣服,用塑料尺去吸引碎紙屑,也可以將氣球粘附在墻上或玻璃上等等,實驗提出之后,學(xué)生的積極性很高,分別拿出氣球、塑料尺還有塑料袋,鼓足勁將氣球吹滿氣體,使勁地在自己或者同學(xué)的頭發(fā)上摩擦,然后興致勃勃地將氣球貼在墻上,看見氣球真的粘在墻上,他們會非常興奮地大叫起來:“快看!快看!粘上了,粘上了,我會摩擦起電了!”有的同學(xué)則拿塑料袋摩擦完之后去往別的同學(xué)的衣服上粘,還有的同學(xué)用塑料梳子去摩擦頭發(fā),吸引其他同學(xué)的頭發(fā)……當(dāng)時教室里學(xué)生們真是“玩”的不亦樂乎,這樣的實驗增加了隨堂性,讓學(xué)生“動”起來,大大提高了學(xué)生的參與度,能被自己所做的神奇的實驗所吸引,并且急于想去了解“為什么?”,這樣就為學(xué)習(xí)“摩擦起電”做好了鋪墊,也緊緊地抓住了學(xué)生的心理,帶領(lǐng)他們學(xué)習(xí)新的知識.
4 增加實驗的趣味性,讓音樂“響”起來
初中有些實驗很簡單,器材也很生活化,除了讓學(xué)生枯燥地學(xué)習(xí)物理之外也可以適當(dāng)?shù)胤潘梢幌拢酚诮?,例如:在講音調(diào)的時候,可以做一個水瓶琴(如圖4所示),取三個一樣的杯子,分別往里面倒入一半、四分之三、五分之四的水,再用鋼尺敲打(如圖5所示),則可發(fā)出悅耳的聲音,再適當(dāng)調(diào)一調(diào)水量找一找哆來咪,找好音之后教師可準(zhǔn)備一首只有哆來咪的兒童歌曲《好寶寶要睡覺》在課堂上展示,這樣簡單的實驗有些感興趣的同學(xué)也會參與其中,教師也可以鼓勵其他同學(xué)來制作水瓶琴,并帶到學(xué)校教室來為大家展示并演奏,學(xué)生們都會積極參與,水瓶琴可以放到教室的窗臺上,學(xué)生們課間休息的時候也會彈水瓶琴,讓音樂“響”起來.
5 增加實驗的成功率,讓液柱“升”起來
實驗的成功與否對物理課堂至關(guān)重要,而自制實驗器材更需要我們多次嘗試,在學(xué)習(xí)溫度計的構(gòu)造的時候,筆者自制了一個溫度計,選用金屬密封口的口服液,用注射器將藥液吸出,將紅色液體灌入,再將藥液吸管插入小藥瓶中(如圖6所示),在研究溫度計原理的時候自制溫度計放到熱水里,但是紅色液體都流出來了,而瓶子上方根本就沒有液柱,實驗失敗,查找原因是吸管有棱角,棱角吸管和小瓶蓋上的膠塞密閉性不好漏氣,筆者又用雙面膠將口進行密封,但效果也不太好,還是有紅色液體外溢的情況,左思右想,想到了瓶塞是橡膠有彈性,只需要換用一個略比棱角吸管粗點的圓吸管就可以了,這樣由棱變圓就可以增加自制溫度計的密閉性,換用吸管之后終于成功了,放到熱水里紅色液柱明顯上升(如圖7所示),而且由于密閉性太好,在插入圓吸管的時候水柱自己就上去一段,最后為了便于觀察液柱的升降,還在吸管上做標(biāo)記.一次次的實驗改進增大實驗的成功率,讓液柱“升”起來,總結(jié)經(jīng)驗之后又讓學(xué)生自制溫度計并放到熱水、冷水里親自實驗(如圖8、9所示),親自體驗溫度計的原理:熱脹冷縮.通過讓學(xué)生自制溫度計親自參與,小組之間共同優(yōu)化實驗過程,直接體驗激發(fā)學(xué)生的探究熱情,培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神.
6 增加實驗的創(chuàng)造性,讓課堂“活”起來
一件好的實驗器材一定集實用性、科學(xué)性于一體,蘊含著想象力和創(chuàng)造力,在簡單、實用原則的基礎(chǔ)上,力求有所突破、有所創(chuàng)新,例如:在講解重力勢能與什么因素有關(guān)的時候,只是舉實例學(xué)生理解起來不夠深刻,如果能讓學(xué)生參與到探究實驗當(dāng)中那么他們一定會牢記質(zhì)量和位置這兩個因素,將一根60公分長的有機玻璃管用大試管夾固定在鐵架臺上,里面塞入一個粗細(xì)跟玻璃管內(nèi)徑一樣大的泡沫塑料塊,為了便于觀察,每隔10厘米在管外套上一個橡皮筋,再讓體積一樣大的鋁塊、銅塊、鐵塊用細(xì)線拴好,放到有機玻璃管里,用金屬塊去砸泡沫塑料塊,來觀察影響重力勢能的因素(如圖10所示),再將學(xué)生分組實驗,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,增加實驗的創(chuàng)造性可以通過獨特的創(chuàng)意、巧妙的設(shè)計使實驗器材的結(jié)構(gòu)和工作過程更加科學(xué)合理,性能得到優(yōu)化,實驗效果得到增強,同時也會使“作品”好用、好看、好玩,凸顯科技美,最主要的是可以讓學(xué)生參與探究實驗、設(shè)計實驗的過程,同學(xué)小組之間再共同優(yōu)化過程,直接體驗激發(fā)學(xué)生的探究熱情,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神,讓課堂“活”起來.
為了讓實驗在物理教學(xué)中能發(fā)揮獨特的作用,為了搞好實驗教學(xué),教師應(yīng)聯(lián)系教學(xué)實際,著力進行實驗器材的開發(fā)、設(shè)計和制作,實際上教師設(shè)計、制作、改造實驗器材的同時也是教師發(fā)明創(chuàng)造的體現(xiàn),又是深化教學(xué)研究和開發(fā)課程資源的體現(xiàn),經(jīng)歷這一過程,教師在專業(yè)素養(yǎng)和實踐操作能力上都會有相應(yīng)的提高,補充物理課堂之所需,為學(xué)生探究之所用,更好地服務(wù)于物理教學(xué).
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(收稿日期:2019-07-01)