方紅德 吳忠淼

摘?要：晶體與非晶體演示實(shí)驗(yàn)不是高考的必考實(shí)驗(yàn)，在平時(shí)的教學(xué)中常被忽視.從實(shí)驗(yàn)材料云母片的處理、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的各種嘗試及最后實(shí)驗(yàn)的投屏展示等方面都取得了比較完美的演示效果.

關(guān)鍵詞：晶體;云母;橢圓;實(shí)驗(yàn)

文章編號(hào)：1008-4134（2019）21-0046?中圖分類號(hào)：G633.7?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

作者簡(jiǎn)介：方紅德（1965-），男，安徽安慶人，本科，中學(xué)物理特級(jí)教師，中學(xué)物理正高級(jí)教師，研究方向：課堂教學(xué)有效性的定量測(cè)評(píng)，信息技術(shù)與學(xué)科教學(xué)的有效融合，物理課堂教學(xué)生活化的教學(xué)風(fēng)格研究.

因?yàn)樯陥?bào)學(xué)科名教師的需要，筆者需要上一節(jié)匯報(bào)課，準(zhǔn)備時(shí)間只有五天.根據(jù)教學(xué)進(jìn)度，上課的內(nèi)容是人教版選修3-3第九章第一節(jié)固體.本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容，課標(biāo)和教材要求都比較低，雖然內(nèi)容較多，但難度不算大，課中需要演示一個(gè)晶體與非晶體各向?qū)嵝阅懿町惖膶?shí)驗(yàn).

1?挫折的實(shí)驗(yàn)過(guò)程

以往在學(xué)習(xí)“固體”這節(jié)內(nèi)容時(shí)，為了省事，都沒(méi)有演示“晶體與非晶體導(dǎo)熱各向異性”這個(gè)實(shí)驗(yàn)，通常是播放這個(gè)實(shí)驗(yàn)的視頻給學(xué)生看，然后根據(jù)視頻中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，就直接引出“晶體熱現(xiàn)象各向異性”和“非晶體各向同性”的概念.本次是專家當(dāng)堂聽(tīng)課的重要匯報(bào)課，筆者當(dāng)然要現(xiàn)場(chǎng)演示這個(gè)實(shí)驗(yàn)了.然而，看似一個(gè)簡(jiǎn)單的演示實(shí)驗(yàn)，卻讓筆者飽受挫折與尷尬，也讓筆者為之前的偷懶省事補(bǔ)交了學(xué)費(fèi).

1.1?彩蠟、純蠟，均不見(jiàn)橢圓

在聽(tīng)到學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)員說(shuō)實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有云母片之后，筆者就委托同備課組的吳老師幫忙在淘寶上選購(gòu)，上課前兩天到貨.筆者與吳老師一起共同研究這個(gè)實(shí)驗(yàn).筆者先是請(qǐng)吳老師按照課本的實(shí)驗(yàn)方案做幾次，看看效果是否與課本上描述的一致.吳老師為了增加演示實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度，選用了彩色臘燭的臘作為實(shí)驗(yàn)的材料.實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是：非晶體的玻璃片上出現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)的圓形圖形（與課本描述的一樣），而晶體的云母片上也是出現(xiàn)了一個(gè)比較標(biāo)準(zhǔn)的圓，并沒(méi)有出現(xiàn)應(yīng)該出現(xiàn)的橢圓.吳老師重復(fù)做了幾次實(shí)驗(yàn)，都是同樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.于是，吳老師上網(wǎng)查閱資料，尋找云母片上沒(méi)有出現(xiàn)橢圓的原因.吳老師查閱資料后得知本實(shí)驗(yàn)需要純凈的臘.于是，又買了新的石臘來(lái)做這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，做了幾次實(shí)驗(yàn)之后，云母片上顯示的現(xiàn)象依然還是一個(gè)圓.這下吳老師就有點(diǎn)納悶了，用純凈的蠟做實(shí)驗(yàn)，云母片上怎么還是沒(méi)有出現(xiàn)橢圓呢？他猜測(cè)，會(huì)不會(huì)是涂的臘不均勻造成的呢？他把云母片放到電陶爐上，將石臘熔化成臘水，使蠟水均勻地分布在云母片上，然后讓它冷卻，再次重復(fù)上述的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象再一次令人失望.

1.2?幾經(jīng)變換，依舊不見(jiàn)橢圓

吳老師思考是不是用電烙鐵作為熱源時(shí)，接觸云母片的尖端部分對(duì)云母上的石蠟加熱時(shí)，電烙鐵尖端周圍的熱輻射也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呢？于是，他在云母片的下方加上一層帶有小孔的隔熱板來(lái)做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象依然是一個(gè)圓.他又分析是不是用電烙鐵做熱源不合適呢？于是，在電烙鐵加熱的尖端部分，綁上了一根大號(hào)的縫衣針作為熱源，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象又一次讓人失望.

筆者和吳老師都懷疑是不是云母片的質(zhì)量有問(wèn)題，電話向商家咨詢，但商家非?？隙ǖ鼗卮?，云母片的質(zhì)量沒(méi)有問(wèn)題.筆者打電話詢問(wèn)附近幾所學(xué)校的物理老師，很遺憾，他們也沒(méi)有做過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn).現(xiàn)在能想到的是不是石臘不合適呢？又經(jīng)多方尋找，在生物實(shí)驗(yàn)室里找到一小塊蜂臘.心想，再做實(shí)驗(yàn)應(yīng)該沒(méi)有問(wèn)題了吧，結(jié)果卻再一次遭受打擊.

1.3?Q友資源，助力顯現(xiàn)橢圓

在幾經(jīng)挫折之后，筆者又突然想起在QQ群中向群友求助.在描述實(shí)驗(yàn)過(guò)程和現(xiàn)象之后，有幾位Q友提供了有價(jià)值的經(jīng)驗(yàn).他們認(rèn)為：石臘和蜂臘都可以做實(shí)驗(yàn)材料，電烙鐵做熱源也行，云母片下方增加隔熱層是需要的，只是忽略了最關(guān)鍵的一步：剛買回來(lái)的云母片很可能是幾層疊在一起的，這幾層疊在一起的云母片在加熱時(shí)，各向異性可能抵消了，所以實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象是一個(gè)圓而不是橢圓.

剛買來(lái)的云母片本來(lái)就比較薄，還能分成幾片，這可是之前我們沒(méi)有想到的.在Q友的啟發(fā)下，筆者又開(kāi)始嘗試分離云母片.剛開(kāi)始分離時(shí)，第一張?jiān)颇钙殖闪藘善颇钙?，只是由于分離技術(shù)原因，兩張?jiān)颇钙计扑榱?第二次分離時(shí)得到了3片完整的云母片，只是每一片都很薄，要特別小心，輕拿輕放.有了單層薄云母片之后，筆者又在涂臘的均勻性、加熱的集中性、云母片放置的水平性等方面做了進(jìn)一步的改進(jìn)，終于在第3次實(shí)驗(yàn)時(shí)，云母片顯示了遲到的“橢圓”.

至此，一個(gè)看似簡(jiǎn)單的演示實(shí)驗(yàn)，在經(jīng)歷了二十多次失敗之后，終于出現(xiàn)了早該出現(xiàn)的“橢圓”實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，為順利引出晶體導(dǎo)熱各向異性的概念提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ).

2?完美的實(shí)驗(yàn)效果

演示實(shí)驗(yàn)效果問(wèn)題解決之后，隨之而來(lái)的是如何讓學(xué)生和專家在課堂上直接看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.因?yàn)檫@個(gè)演示實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是面向天花板的，課堂演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，云母片上的“橢圓”是與學(xué)生的視線平行的，臘層熔化過(guò)程學(xué)生是看不到的，這就使演示實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的吸引力和實(shí)驗(yàn)的功效都受到影響.所以，下一步要解決如何讓學(xué)生同步看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的問(wèn)題.

筆者首先想到的是利用實(shí)物投影儀對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行投影，在教室里的實(shí)物設(shè)影儀上試了一下，鐵架臺(tái)的底盤遮擋了光線，不可行;后來(lái)想到用微信和QQ同步直播，發(fā)現(xiàn)微信和QQ不能同步直播，只能錄像后再播放，可是又不符合同步直播的要求.后來(lái)，上網(wǎng)查找方法，發(fā)現(xiàn)了一款“手機(jī)助手APP”具有同步直播功能.筆者趕緊安裝了這款“手機(jī)助手APP”軟件，立即測(cè)試了一下，投屏效果很清楚，這就很好地解決了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的直播問(wèn)題.

至此，本實(shí)驗(yàn)所遇到的麻煩問(wèn)題都得到了有效解決.在課堂上演示本實(shí)驗(yàn)時(shí)，玻璃片所代表的非晶體導(dǎo)熱各向同性實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和云母片所代表的晶體導(dǎo)熱各向異性實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通過(guò)“手機(jī)助手APP”直播到屏幕上，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象很明顯、視覺(jué)效果很清晰，學(xué)生興趣度比較高，整體教學(xué)效果得到了評(píng)委專家的一致好評(píng).課后，評(píng)委專家還饒有興趣地向筆者咨詢手機(jī)投屏的技術(shù)問(wèn)題.

3?深刻的實(shí)驗(yàn)感悟

華東師范大學(xué)葉瀾教授指出：“一個(gè)教師寫一輩子教案不一定成為名師，如果一個(gè)教師寫三年的反思，有可能成為名師.”教學(xué)反思是課堂教學(xué)之后對(duì)教學(xué)過(guò)程及教學(xué)得與失的總結(jié)與反思，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，反思不足，思考完善的策略等.本節(jié)課后，筆者從課前的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、課中的實(shí)驗(yàn)過(guò)程以及課后與評(píng)委、學(xué)生的交流等方面進(jìn)行了總結(jié)與反思.

3.1?實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)不得半點(diǎn)投機(jī)取巧

平時(shí)教學(xué)中不能投機(jī)取巧，要認(rèn)真地做好每一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)甚至是拓展性實(shí)驗(yàn)等，不能用視頻、動(dòng)畫代替真實(shí)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，實(shí)驗(yàn)的魅力、實(shí)驗(yàn)的功能只有在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中才能體現(xiàn)出來(lái).本次看似簡(jiǎn)單的演示實(shí)驗(yàn)，如果以前做過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，提前解決了實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題，就不至于在這么短的時(shí)間內(nèi)如此倉(cāng)促地研究這個(gè)實(shí)驗(yàn).

3.2?既要自己努力，也要善于借力

在資訊高度發(fā)達(dá)的今天，教師要充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源、微信群資源和QQ群資源等.本次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題和挫折，正是在Q友的提醒下得到解決的.所以說(shuō)，努力很重要，經(jīng)歷很重要，但有時(shí)借力也很有必要，畢竟個(gè)人的智慧是有限的，海量的網(wǎng)絡(luò)資源是無(wú)限的，適當(dāng)?shù)亟枇κ悄芴岣吖ぷ餍实?

3.3?充分發(fā)揮教育技術(shù)的輔助作用

上完課之后，筆者分別與評(píng)委專家進(jìn)行了交流.評(píng)委說(shuō)本節(jié)課的兩個(gè)教學(xué)亮點(diǎn)都是教育技術(shù)的合理應(yīng)用.“手機(jī)助手APP”直播實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不僅較好地解決了實(shí)驗(yàn)過(guò)程的直播問(wèn)題，還放大了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，增加了實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度，在一定程度上還激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，可謂一舉多得.所以，在信息技術(shù)快速發(fā)展的今天，每位教師平時(shí)都要多關(guān)注和了解一些前沿的教育技術(shù)軟件，并及時(shí)應(yīng)用到課堂教學(xué)中，更好地服務(wù)課堂教學(xué).

（收稿日期：2019-07-19）