柯飛武
2022年新義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)指出:義務(wù)教育物理課程是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)課程,要面向全體學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng),引導(dǎo)學(xué)生從實際生活中的各種現(xiàn)象設(shè)計實驗進行探究得出結(jié)論,將實驗結(jié)論再應(yīng)用到實際生活中,做到理論和實踐相結(jié)合,要注重科學(xué)探究,倡導(dǎo)教學(xué)方式多樣化。
實驗室的課程資源不僅限于實驗室的現(xiàn)有設(shè)備,學(xué)生身邊的物品和器具也是重要的實驗室資源。非常規(guī)物理實驗要與常規(guī)物理實驗、多媒體課件、各種輔助實驗、模擬實驗及仿真實驗有機結(jié)合,優(yōu)勢互補,使物理實驗課堂更加高效。
現(xiàn)階段學(xué)校物理實驗室里雖然實驗器材比較齊全,是“廠家生產(chǎn)的專門器材”,但是物理教學(xué)中開展規(guī)范、定量、嚴(yán)肅的物理實驗教學(xué)活動和生活關(guān)聯(lián)小,學(xué)生對這些器材感到陌生。而非常規(guī)實驗來自學(xué)生日常生活,用生活中的瓶瓶罐罐、生活物品、各種材料、兒童玩具、工廠廢料及至人體自身等做物理實驗,貼近學(xué)生的生活,現(xiàn)象更直觀明了、充滿趣味,更容易激發(fā)學(xué)生的實驗探究精神,提高學(xué)習(xí)物理的興趣,增強學(xué)生的動手能力,更能引起學(xué)生積極主動思維,更有利于促進學(xué)生思維發(fā)展、學(xué)生實踐能力的提高,提高探究與創(chuàng)新能力。
文章從我校高效課堂教學(xué)模式的“預(yù)學(xué)”“導(dǎo)學(xué)”“共學(xué)”“展學(xué)”“思學(xué)”“導(dǎo)學(xué)測評”等六個環(huán)節(jié)來探討如何利用非常規(guī)實驗來切實達到物理實驗教學(xué)的高效。
在“預(yù)學(xué)”環(huán)節(jié)里,傳統(tǒng)教學(xué)中預(yù)習(xí)模式相對簡單,為使物理實驗課堂更加高效,要精心設(shè)計非常規(guī)實驗方案自主實驗探究,來指導(dǎo)強化預(yù)習(xí),幫助教師了解學(xué)生的水平,提高課堂教學(xué)的針對性。
在之前的實驗教學(xué)中,學(xué)生的預(yù)習(xí)大部分是看書、做習(xí)題,單調(diào)乏味的預(yù)習(xí)方式顯然效果不佳,而且這樣的預(yù)習(xí)就把本該通過猜想、實驗得出的實驗結(jié)論提前學(xué)習(xí)了,這樣就把物理的“探究式實驗”變成了“驗證式實驗”,學(xué)生的實驗探究能力得不到訓(xùn)練,學(xué)生的創(chuàng)新能力得不到拓展,這明顯不符合新課標(biāo)對實驗教學(xué)的要求。
非常規(guī)實驗很好地解決了這一問題。我們設(shè)計符合物理實驗新課教學(xué)相關(guān)的非常規(guī)實驗方案,利用課余時間,讓學(xué)生有更多的時間和精力去探究,充分挖掘?qū)W生的實踐能力,力求達到更好的預(yù)習(xí)目的。
案例一:在探究“影響滑動摩擦力大小的因素”實驗中,讓學(xué)生先觀看中國隊參加拔河比賽的視頻,同時組織學(xué)生進行拔河比賽,激發(fā)學(xué)生的探究興趣,討論拔河比賽取得勝利的因素,分析猜想影響滑動摩擦力大小的因素后,組織開展非常規(guī)實驗:比較在同一地面推動重的桌子和輕的椅子用力的大小來探究滑動摩擦力和壓力的關(guān)系;通過在兩段光滑和粗糙的地面推桌子用力的大小來探究滑動摩擦力和接觸面的粗糙程度的關(guān)系。
案例二:在探究“影響重力勢能大小的因素”實驗中,讓學(xué)生先根據(jù)生活調(diào)查高空拋物的危害并討論產(chǎn)生這種危害的原因,分析猜想影響重力勢能的影響因素后,組織開展非常規(guī)實驗:拿兩個質(zhì)量一樣的鉛球從不同高度落到泥地里,通過觀察泥地的凹陷程度來比較重力勢能與高度的關(guān)系;拿兩個體積一樣的木球和鉛球(質(zhì)量不同)從同一高度落到泥地里,通過觀察泥地的凹陷程度來比較重力勢能與質(zhì)量的關(guān)系。
案例三:在探究“影響壓強(壓力的作用效果)大小的因素”實驗中,讓學(xué)生用手指捏住圖釘?shù)膬啥?,感受捏圖釘尖和圖釘帽時手指的疼痛情況,分析猜想影響(壓強)壓力的作用效果大小的因素后,組織開展非常規(guī)實驗:學(xué)生在泥地里單腳站和雙腳站,觀察泥地的凹陷程度比較壓強(壓力的作用效果)與受力面積的關(guān)系;取兩塊相同的木板放在泥地上,讓大人和小孩站在木板上,觀察泥地的凹陷程度來比較壓強(壓力的作用效果)與壓力的關(guān)系。
在“導(dǎo)學(xué)”環(huán)節(jié)中,教師將傳統(tǒng)的、感性的繁復(fù)講解,通過各種有趣的非常規(guī)實驗,錘煉成語言簡潔、講解清晰的導(dǎo)學(xué)方案,指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、思索和拓展,高效學(xué)習(xí)。
在新課教學(xué)的“導(dǎo)學(xué)”環(huán)節(jié),選擇一些結(jié)構(gòu)簡單、現(xiàn)象明顯、體驗性強,實驗時間短、新穎奇特的非常規(guī)實驗當(dāng)堂實驗,通過學(xué)生的當(dāng)場體驗和觀察導(dǎo)入新課激活學(xué)生的思維,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)情感,讓學(xué)生構(gòu)建完整的知識體系,并逐步內(nèi)化,提高學(xué)習(xí)效率。在這個環(huán)節(jié)中,非常規(guī)實驗比實驗室里的“廠制實驗器材”體驗性更強,更加貼近學(xué)生的認知,更容易和學(xué)生產(chǎn)生共鳴,進而激發(fā)學(xué)生的興趣,使物理實驗課堂更加高效。
案例一:在學(xué)習(xí)“光的直線傳播”時,在學(xué)生的認識里,光的直線傳播是容易理解的,生活中也有很多例子可以說明,也可以進行實驗。在傳統(tǒng)教學(xué)中,教師做演示實驗來引導(dǎo)學(xué)生觀察光從空氣斜射入水中發(fā)生折射的現(xiàn)象來進行說明,而對“均勻”這個條件不曾用實驗驗證,為此,教師可以拿一個玻璃缸,向玻璃缸中加水,然后用長頸漏斗向水中注入糖水,多次試驗選擇實驗最明顯的來展示光在非均勻介質(zhì)中的傳播路徑不是直線的現(xiàn)象,來導(dǎo)入新課。因為學(xué)生在預(yù)習(xí)中、在生活中看了很多光的直線傳播現(xiàn)象,對本實驗光的傳播不是直線充滿好奇心,從而更有效地導(dǎo)入新課。
案例二:在探究“流體壓強和流速的關(guān)系”時,由于本節(jié)課知識點較少,教師可以多選擇一些新奇特的非常規(guī)實驗來導(dǎo)入新課,充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。拿一把電吹風(fēng)打開開關(guān)讓風(fēng)向上吹,把一乒乓球放在電吹風(fēng)口上,移動電吹風(fēng),發(fā)現(xiàn)乒乓球跟著一起移動。把兩個氣球充滿氣,用細線把氣球口扎緊,將木桿兩端放在離地面1米高的支架上,以保持木桿水平。用細線把兩個氣球綁在木桿上,使兩個氣球的高度一致,相距約30厘米,當(dāng)兩個氣球靜止時,用嘴在它們之間吹氣,發(fā)現(xiàn)氣流從兩氣球中間流過時,兩氣球會相互靠近。
案例三:在學(xué)習(xí)“汽化和液化”時,和學(xué)生一起制作有趣的小實驗《紙鍋燒水》,通過實驗發(fā)現(xiàn)在水燒干前,水都沸騰了,但是紙鍋沒有被火燒著,通過新奇特非常規(guī)實驗激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣,更高效地引入新課。
案例四:在學(xué)習(xí)“壓強”的時候取出一些氣球,用一根針去扎氣球,結(jié)果氣球爆炸。當(dāng)我讓學(xué)生用一大把針去扎氣球出現(xiàn)非但不爆反而意外反彈回的現(xiàn)象。把雞蛋握在手中,使勁握也難以破碎,但手拿雞蛋在碗邊輕輕一敲即破。利用這些新奇特非常規(guī)實驗來刺激學(xué)生的好奇心,產(chǎn)生一種求知欲,從而更有效地引入新課。
案例五:在學(xué)習(xí)“杠桿的平衡條件”時,選用一支普通蠟燭、一枚大號縫衣針、兩只玻璃杯。用小刀將蠟燭兩端削尖并露出燭芯,將縫衣針垂直穿過蠟燭重心。為使蠟燭蹺蹺板保持水平位置平衡,可用小刀對蠟燭兩端分別進行適當(dāng)削剪,同時點燃蠟燭兩端燭芯,由于兩端燃燒速度不可能完全相同,導(dǎo)致燃燒速度快的一端滴的蠟燭油比燃燒速度慢的一端多,如在本實驗中左端燃燒速度快,這時蠟燭右端下沉,由于火焰向上,這時又出現(xiàn)右端燃燒速度快,導(dǎo)致左端下沉,如此往復(fù),形成蠟燭蹺蹺板。學(xué)生在感受“蹺蹺板”的氣氛中導(dǎo)入新課。
案例六:人教版物理教材中,學(xué)生初步學(xué)習(xí)的課程就是長度的測量,長度測量用的工具是刻度尺,對學(xué)生來說是人手一把,基本上都會一些簡單的使用。在教學(xué)上缺少新穎,學(xué)生對物理入門課的學(xué)習(xí)感覺枯燥無味。在新課的學(xué)習(xí)前,把地方特色當(dāng)作非常規(guī)實驗引入物理課堂。仙游紅木家具和紅木工藝品非常出名,大部分學(xué)生對紅木工藝有所了解。在課前,布置學(xué)生去調(diào)查和了解紅木佛珠所用游標(biāo)卡尺的使用方法和紅木家具所用的“魯班尺”的使用和由來。學(xué)生在小組合作學(xué)習(xí)展示游標(biāo)卡尺和“魯班尺”的知識時,導(dǎo)入新課,學(xué)生的興趣空前高漲,從而物理的第一節(jié)長度測量的學(xué)習(xí)更加高效,也為后續(xù)物理的實驗教與學(xué)打下良好的基礎(chǔ)。另外,后續(xù)學(xué)習(xí)天平的使用時,也可以借助佛珠工藝中測量質(zhì)量的天平的調(diào)查來導(dǎo)入新課。
在“共學(xué)”和“展學(xué)”環(huán)節(jié),學(xué)生通過預(yù)學(xué)已經(jīng)掌握的知識進行簡單的梳理,結(jié)合學(xué)生實際生活中的各種非常規(guī)實驗,創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,以小組合作作為主要學(xué)習(xí)方式,讓學(xué)生在“質(zhì)疑—釋疑”的循環(huán)中獲得持續(xù)提高。合作探究后,讓學(xué)生走向講臺,講述本小組的非常規(guī)實驗方案、實驗過程以及實驗成果結(jié)論,并進行歸納總結(jié),達成學(xué)習(xí)目標(biāo)。學(xué)生在展示過程中,理解更加深入,實驗?zāi)芰Φ玫教嵘仞B(yǎng)得以達成。在這個過程,實驗室里的“廠制實驗器材”為了節(jié)省上課的時間,都是組裝好了的,限制了學(xué)生實驗設(shè)計的框架,這樣導(dǎo)致學(xué)生的實驗設(shè)計創(chuàng)新能力略顯不足,而且很多器材過大,占地方,學(xué)生在小組合作學(xué)習(xí)的過程中不方便所有成員共同探討研究;而非常規(guī)實驗中,學(xué)生可以有不同的實驗器材充分利用不同的實驗場景,真正地提高學(xué)生實驗設(shè)計的創(chuàng)新能力,而且更加接地氣,更加容易激發(fā)學(xué)生的實驗探究精神。
案例一:在學(xué)習(xí)“平面鏡成像”這節(jié)課時,可以讓學(xué)生在課堂在做一些非常規(guī)實驗:利用兩塊相互平行的平面鏡,觀察筆在兩塊平面鏡形成的無數(shù)個像;利用兩塊互成角度的平面鏡,改變角度觀察不同角度下所形成的像的特點;取三面玻璃鏡子組成一個三棱鏡,再在一頭放上一些各色玻璃碎片,這些碎片經(jīng)過三面玻璃鏡子的反射,就會出現(xiàn)對稱的圖案,看上去就像一朵朵盛開的花。利用這些非常規(guī)實驗激發(fā)學(xué)生的好奇心,又培養(yǎng)了探索精神、觀察能力、記憶能力、合作意識和規(guī)則意識等。
案例二:在學(xué)習(xí)“凸透鏡成像的特點”實驗中,傳統(tǒng)的實驗教學(xué)是利用“廠家生產(chǎn)的專門器材”光具座來完成實驗的,光具座和生活關(guān)聯(lián)小,學(xué)生比較陌生。在本節(jié)課里,鼓勵學(xué)生小組合作,利用生活中的放大鏡(老花鏡)、白紙和點燃的蠟燭來研究凸透鏡成像的特點,小組展示實驗成果,利用這些非常規(guī)實驗器材更貼近學(xué)生的生活實際,學(xué)生更有熱情,而且小組間可以更好地合作完成實驗,達到小組自主互助學(xué)習(xí)的目的。
案例三:教師和學(xué)生自身也可以是一種非常規(guī)實驗器材。在學(xué)習(xí)“聲音的特性”中,學(xué)生可以展示唱歌、樂器等,對比不同人的聲音來學(xué)習(xí)音調(diào)、響度和音色。在學(xué)習(xí)“機械運動”時,教師和學(xué)生展示并肩同速同方向行走,研究以地面為參照物和以教師為參照物時學(xué)生的位置變化來判斷學(xué)生的運動狀態(tài)。不可否認,教師和學(xué)生是物理教學(xué)中非常重要的課程資源,以其動態(tài)性、主動性和生成性,“無中生有”“化腐朽為神奇”地實現(xiàn)課程資源的超水平發(fā)揮,其中教師作為教育教學(xué)活動的直接實施者對學(xué)生的影響最為深刻,作為“非常規(guī)實驗器材”,學(xué)生學(xué)習(xí)的注意力更加集中,能更多更有效參與到實驗教學(xué)中。
案例四:在學(xué)習(xí)“大氣壓強”時,為學(xué)生展示設(shè)計“自制飲水機”實驗。準(zhǔn)備一個干凈的空礦泉水瓶、一根吸管、一個可以固定的底座、一把可以鉆孔的工具、一把剪刀;在礦泉水瓶底部鉆一個洞,剛好可以插入吸管;插入吸管并把吸管周圍用速溶膠密封;把礦泉水瓶固定在底座上;用手堵住吸管,往礦泉水瓶里倒入水;蓋緊蓋子,放手,水不會流出,打開瓶蓋就可以出水,飲水機就做成了,還可以通過蓋子的松緊來控制出水量。注意洞要剛好可以插入吸管,不能太大,如果有縫隙要用膠水黏上。學(xué)生展示實驗并講解其科學(xué)道理——大氣壓強。當(dāng)瓶蓋擰緊時,雖然水有重力,但吸管口處在大氣壓的作用下,水被壓在瓶中,不會流出。當(dāng)瓶蓋打開,瓶子上方進入空氣,氣壓和吸管口的氣壓相等,水在重力的作用下流出來。瓶蓋的松緊決定進入礦泉水瓶上方氣壓的多少,就可以控制出水量。做實驗的過程中,要樹立:認真觀察現(xiàn)象、實事求是地記錄、透過現(xiàn)象尋本質(zhì)的科學(xué)探究精神。
在“思學(xué)”“導(dǎo)學(xué)測評”環(huán)節(jié)中,學(xué)生對本小組的非常規(guī)實驗進行交流評估,對實驗存在的失敗因素、存在的問題查找原因,進行歸納整理,并進行修正和改進,讓實驗方案更加完美;通過組間交流審閱、同類對比,把有效的方案和經(jīng)典的事例分類收集。在物理實驗課堂結(jié)束后,學(xué)生要懂得物理“從實踐來,回到實踐中去”,通過交流評估,利用實驗結(jié)論和實驗過程中出現(xiàn)在問題,利用非常規(guī)實驗器材,去修正實驗探究過程,進而更好地應(yīng)用于實踐。這個過程使用“不怕學(xué)生弄壞”的實驗器材,教師“放心”,學(xué)生“隨心”,教師包辦代替的成分減少,學(xué)生動手實踐的機會增多,學(xué)生在這個環(huán)節(jié)中可以大膽對實驗進行交流評估,更好地發(fā)現(xiàn)實驗中的不足并進行修改。
課后,可以把改進后的實驗方案作為課后“導(dǎo)學(xué)測評”的內(nèi)容,運用非常規(guī)實驗來引起學(xué)生對作業(yè)的重視和興趣,學(xué)會自主思考,感受物理學(xué)習(xí)的樂趣,激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的不懈追求。
學(xué)生學(xué)習(xí)實驗課程后,可以創(chuàng)設(shè)一定的情景和條件讓學(xué)生多動腦、動手,有針對性地布置一些實驗作業(yè)。讓學(xué)生自己根據(jù)學(xué)過的知識,設(shè)計一些實驗小制作,組裝各種形式的實驗器具,同時可以利用課后時間舉辦一些實驗相關(guān)的比賽,把物理作業(yè)變得更加有趣,讓學(xué)生能主動完成作業(yè)。
實驗室里的“廠制實驗器材”很明顯不適合學(xué)生帶回家實驗,生活中的瓶瓶罐罐更適合作為學(xué)生繼續(xù)提高實驗?zāi)芰Φ淖詈谩捌鞑摹绷耍依蒙钪械倪@些非常規(guī)實驗可以更好地進行新課標(biāo)要求的“跨學(xué)科實踐”。在具體操作過程中,學(xué)生將不斷地發(fā)現(xiàn)問題、自主解決問題,因此會不斷積累直接經(jīng)驗,促進學(xué)生形成實踐技能。
案例一:初中物理家庭小實驗之筷子提米
1. 實驗設(shè)計緣由
生活處處有物理,我們生活中大大小小很多事件都和摩擦力有關(guān),如果沒有摩擦力,那很多事情都做不成,哪怕是非常小非常小的事情,比如拿東西、走路、扎頭發(fā)、夾菜等。所以摩擦力對我們的生活來說很重要。但是靜摩擦力比較抽象,物體處于靜止但有相對運動趨勢時會受到靜摩擦力,學(xué)生對靜摩擦力經(jīng)常不會判斷或者判斷錯誤。所以,布置學(xué)生回家利用摩擦力把米提起來的實驗,讓學(xué)生感受摩擦力的存在以及感受摩擦力的作用,化抽象為具象,體現(xiàn)了從物理走向生活的理念。
2. 實驗原理
瓶子里面裝上大米之后,每一粒米和筷子之間都存在摩擦力,米受到重力和摩擦力,重力小于最大靜摩擦力,所以米被提起來。往米里面加水,米膨脹后增大壓力,從而增大米和筷子之間的摩擦力,讓一整瓶米更容易被提起來。
3. 實驗材料和用具
一個寬口空瓶,一雙筷子,一碗米,一小杯水
4. 實驗步驟
步驟一:把米裝入寬口空瓶子里。
步驟二:把筷子豎直插入米中。
步驟三:把米壓實、壓平。
步驟四:向米中加入一點點水。
步驟五:隔一會兒,直接提起筷子,一整瓶米就被提起來啦。
案例二:初中物理家庭小實驗之自制飲水機
1. 實驗設(shè)計緣由
我們生活在大氣中,因此處處存在大氣壓強,大氣壓強看不見摸不著,學(xué)生不好理解。他們覺得很多生活現(xiàn)象都理所當(dāng)然,并不知道里面其實蘊含著物理知識,所以需要通過大量的生活小實驗來證明大氣壓強的存在,比如:喝飲料。把玻璃飲料瓶密封,只留一個吸管口,試一試能不能把飲料吸上來。比如瓶吞雞蛋、覆杯實驗等。通過這些小實驗不僅可以讓學(xué)生認識到大氣壓的作用,也認識到物理知識的作用,同時,也讓他們感受到物理的有趣。礦泉水瓶底部開一個小孔,蓋緊瓶蓋,水會流出嗎?大家持不同意見。因此,布置家庭小實驗:水瓶底部開一個小孔,堵住小孔,裝滿水,蓋緊蓋子,水會流出嗎?通過這個實驗延伸小實驗:自制飲水機。
2. 實驗原理
當(dāng)瓶蓋擰緊時,雖然水有重力,但吸管口處在大氣壓的作用下,水被壓在瓶中,不會流出。當(dāng)瓶蓋打開,瓶子上方進入大氣,氣壓和吸管口的氣壓相等,飲料在重力的作用下流出來。瓶蓋的松緊決定進入礦泉水上方氣壓的多少,就可以控制出水量。做實驗的過程中,要樹立:認真觀察現(xiàn)象、實事求是地記錄、透過現(xiàn)象尋本質(zhì)的科學(xué)探究精神。
3. 實驗材料和用具
一個干凈空礦泉水,一根吸管,一個可以固定的底座,一把可以鉆孔的工具,一把剪刀。
4. 實驗步驟
步驟一:在礦泉水底部鉆一個洞,剛好可以插入吸管。
步驟二:插入吸管并把吸管周圍用速溶膠密封。
步驟三:把礦泉水瓶固定在底座上,并裝飾底座。
步驟四:用手堵住吸管,往礦泉水瓶里倒入水。
步驟五:蓋緊蓋子,放手,飲料不會流出,打開瓶蓋就可以出水啦,飲水機就做成啦,還可以通過蓋子的松緊來控制出水量。
小貼士:洞要剛好可以插入吸管,不能太大,如果有縫隙要用膠水黏上。
案例三:自制各種測量工具
1. 實驗設(shè)計緣由
物理是一門以實踐為基礎(chǔ)的學(xué)科,各種物理量都要用到不同的測量工具進行測量。實驗室里的各種“廠制”測量工具不能帶回家,而且部分精密儀器價格高,容易損壞,教師包辦儀器的測量過程現(xiàn)象嚴(yán)重,學(xué)生的動手能力得不到鍛煉。這時,我們可以利用生活中的材料,來做一些自制測量工具。學(xué)生的自制測量工具貼近生活,親近感強,學(xué)習(xí)興趣得到提高,實驗?zāi)芰Φ玫藉憻?,測量工具的使用能力得到提升,物理測量的學(xué)習(xí)更加高效。
2. 實驗種類
(1)自制刻度尺:取一彩色卡紙,折疊三次,中間畫上分割線,再用刻度尺對準(zhǔn)卡紙,上面標(biāo)出刻度,就可以用來測長度了。
(2)自制天平:取一塑料瓶子,在瓶蓋上對稱鉆兩個小洞,用毛線穿過兩個洞,并把蓋子擰上。取一粗細均勻的細木棍放在蓋子上,找到平衡點,然后就用穿過蓋子的繩子將筷子固定住。在筷子兩頭分別掛上兩個紙杯,天平做好了。
(3)自制彈簧測力計:取一根合適粗細均勻的彈簧,讓彈簧自由懸掛在鐵架上,彈簧下端接上一指針,當(dāng)彈簧不掛任何物體時,在指針?biāo)傅奈恢脴?biāo)出0刻線。在自制彈簧的掛鉤上分別懸掛 1N、2N、3N、4N、5N的砝碼,分別在指針?biāo)傅奈恢脴?biāo)出相應(yīng)的刻度值。然后在0刻線和1N中間平均分成10等份,每份就是0.1N,同樣的在其他刻度處也標(biāo)出各刻度線和分度值即可制作完成。
(4)自制密度計:取一根足夠長足夠粗的吸管,一端用膠水堵住管口同時綁上細鐵絲,調(diào)整鐵絲的長度,使之能豎直漂浮在水中,在吸管上標(biāo)上刻度(水的密度);然后繼續(xù)使之漂浮在不同的已知密度的液體中,在吸管上標(biāo)上液體的密度值,簡易密度計就制作完成了。
(5)自制滑動變阻器:取一根粗一些的2B鉛筆芯和兩個小金屬夾,鉛筆芯兩端用金屬夾夾住,用導(dǎo)線和電源、開關(guān)、小燈泡串聯(lián)在電路中,調(diào)節(jié)一個小金屬夾,發(fā)現(xiàn)小燈泡的亮度發(fā)生變化,一個簡易的滑動變阻器就制作完成了。
下面是本人參考教學(xué)同仁們總結(jié)設(shè)計出的部分非常規(guī)實驗,供同行們參考:
1. 長度和時間的測量——自制刻度尺測量長度,調(diào)查仙游紅木佛珠工藝必用的游標(biāo)卡尺和紅木家具必用的魯班尺的使用方法。
2. 聲音的產(chǎn)生和傳播——自制土電話、變音口哨。
3. 溫度——自制液體溫度計和氣體溫度計(伽利略溫度計)測溫度。
4. 影響蒸發(fā)快慢的因素——讓學(xué)生調(diào)查生活中衣服要怎樣才能干得快,制作簡易冰箱。
5. 光的直線傳播——自制小孔成像照相機。
6. 光的反射——自制潛望鏡。
7. 透鏡及其應(yīng)用——水透鏡、冰透鏡和望遠鏡。
8. 質(zhì)量與密度——自制天平。
9. 力——自制彈簧測力計和水平儀。
10. 壓強——壓強計和噴霧器。
11. 浮力——潛水艇、浮沉子、密度計和孔明燈。
12. 杠桿——自制簡易桿秤。
13. 電流和電路——常見電路的設(shè)計和連接、實驗操作、組裝樓梯開關(guān)等操作比賽。組裝鉛筆芯滑動變阻器。
14. 電能、電功、焦耳定律——自制電加熱器。
15. 電和磁——自制電磁鐵、電動機、發(fā)電機。
總之,在物理課堂教學(xué)中,要掌握新課程教學(xué)理念,根據(jù)教材特點、2022年新課標(biāo)和學(xué)生認知規(guī)律,布置學(xué)生做好非常規(guī)實驗,用生活中的瓶瓶罐罐、生活物品、各種材料、兒童玩具、工廠廢料及至人體自身等做物理實驗,置于物理教學(xué)環(huán)境之中,設(shè)計多元方法,運用場合的新異、課堂結(jié)構(gòu)的新穎、教學(xué)程式的多樣化以及呈現(xiàn)出學(xué)生預(yù)料之外的新奇現(xiàn)象,都會引起學(xué)生的興趣、好奇心和認知動機,引導(dǎo)學(xué)生合作學(xué)習(xí),發(fā)揮團隊精神,培養(yǎng)學(xué)生的動手能力,增強學(xué)生的實踐意識,提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。當(dāng)學(xué)生看著自己制作的這一件件作品時,肯定會有一個又一個故事浮現(xiàn)在眼前,它帶給學(xué)生的是美好回憶和無限快樂,讓學(xué)生真正“愛物理、學(xué)物理”,讓我們的物理課堂真正達到高效。