例談物理課的實驗導(dǎo)入

曹彩萍

實驗導(dǎo)入指的是運用實驗導(dǎo)入新課，它是課堂實驗教學(xué)的開端。實驗導(dǎo)入的主要任務(wù)是在學(xué)生和新的學(xué)習(xí)課題之間創(chuàng)設(shè)理想的情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和愿望，使其具有課題意識，明確學(xué)習(xí)目的。

一、驚奇現(xiàn)象導(dǎo)入法

這是一種相當(dāng)普遍的實驗導(dǎo)入方法。它是利用學(xué)生意想不到的奇特現(xiàn)象，喚起學(xué)生的注意，引起學(xué)生思考，從而使其產(chǎn)生強烈的求知欲望。

例1：大氣壓強—覆杯實驗導(dǎo)入。將一只玻璃杯灌滿水，用一張塑料卡片蓋在杯口上，再按住卡片把水杯倒過來，問：“當(dāng)把手移開后，會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？”教師松手后學(xué)生驚訝不已，激發(fā)了學(xué)生強烈的學(xué)習(xí)興趣。

二、黑箱導(dǎo)入法

黑箱是指內(nèi)部結(jié)構(gòu)和機制不清楚的系統(tǒng)，可以通過輸入某種信息，從獲得的輸出信息中推斷該系統(tǒng)的可能結(jié)構(gòu)模式和機制。這種研究方法就稱之為“黑箱方法”。利用它創(chuàng)造的神秘感可以喚起學(xué)生的高度注意和積極思維，使學(xué)生得到科學(xué)方法的訓(xùn)練。

例2：能量的轉(zhuǎn)換與守恒—魔筒導(dǎo)入。這是一只金屬圓筒，我們稱之為“魔筒”。筆者把它沿臺面滾出去，要求學(xué)生看一看會有什么現(xiàn)象發(fā)生。演示后學(xué)生奇怪：滾出去的圓筒為什么還會滾回來，而且還會反復(fù)地滾來滾去？原來筒里面有二根橡皮筋，中間拴著一個重物。為什么這樣的結(jié)構(gòu)就會產(chǎn)生這種奇特的運動？在運動過程中能量是怎樣轉(zhuǎn)換的？學(xué)生帶著這些問題開始了下面的學(xué)習(xí)。

三、配合故事導(dǎo)入法

在物理學(xué)的發(fā)展過程中，有著許許多多妙趣橫生的故事和傳說，如果在課堂教學(xué)中選用一些故事片斷，并做一些模擬演示，就會創(chuàng)設(shè)出非常活躍的學(xué)習(xí)情境。

例3：大氣壓強—模擬馬德堡半球?qū)嶒瀸?dǎo)入。這兒有兩個橡皮半球，用力將它們擠壓而合在一起，請兩個力氣大的學(xué)生上來，看他們能不能把兩個半球拉開。他們費了九牛二虎之力都沒有拉開，這是為什么？其實，早在十七世紀(jì)的時候，德國馬德堡市長、科學(xué)家格里克就當(dāng)眾做了一個精彩的實驗。他所用的黃銅半球直徑約20厘米，抽氣以后兩邊共用了十六匹馬才把兩個半球拉開。這就是轟動世界的馬德堡半球?qū)嶒?。筆者接著問：“剛才的實驗，我可以不費吹灰之力就把它拉開（演示）。誰知道我是怎樣把它拉開的？”“放氣！”“為什么抽氣以后就拉不開呢？（板畫）。球的周圍有什么？（空氣）顯然是空氣對球施加了壓力。這些實驗生動地告訴我們，大氣存在壓強?！?/p>

四、解決實際問題和實驗競賽導(dǎo)入法

創(chuàng)設(shè)一種解決實際問題的情境或者以雙方競賽來解決某一實際問題的形式導(dǎo)入新課，往往也能取得很好的效果。

例4：兩力的合成—拉健身彈簧導(dǎo)入。黑板前掛了一只健身拉力器，請一位學(xué)生上來拉彈簧的下端把手，要求拉到黑板上劃線的位置。這是一位力氣小的女生，沒能拉到位。筆者又讓兩位學(xué)生共同用力把彈簧拉到了線下。這時，筆者問：“哪位同學(xué)能獨立地把彈簧拉到線下？”上來一位力氣大的學(xué)生，一個人就完成了任務(wù)。筆者引出了課題：“他施力的效果與兩個力氣小的同學(xué)共同施力的效果相同。當(dāng)一個力的作用效果和兩個力的作用效果相同時，物理學(xué)上就把這個力叫做另兩個力的合力。由于實際問題中一個物體往往受多個力的作用，從效果上用一個力來代替幾個力，就會使問題得到簡化，因此求合力是很有意義的。本節(jié)課我們就來研究一種最簡單的情況——求同一直線上的兩個力的合力。”

例5：簡單機械—撬木板導(dǎo)入。在講新課以前，筆者讓學(xué)生用自己的雙手把釘在一起的兩塊木板扳開，但學(xué)生怎么也扳不開。這時筆者引導(dǎo)學(xué)生利用一把大的螺絲起子把這兩木塊撬開了。筆者引入：“這個同學(xué)使用的是一種最簡單的機械，它有什么特點？為什么能輕而易舉地把木板分開？它有哪些應(yīng)用？這就是下面我們要討論的內(nèi)容?！?/p>

五、實驗復(fù)習(xí)導(dǎo)入法

利用實驗復(fù)習(xí)，既可以創(chuàng)造一種直觀的環(huán)境，又可以較好地起到承上啟下的作用。

例6：阿基米德原理—復(fù)習(xí)浮力實驗導(dǎo)入。筆者引入：“上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了浮力的概念。請問，我們是怎樣證明下沉的物體受到浮力的？”（取出實驗裝置，回憶實驗過程。）“當(dāng)我們把重物從空氣中慢慢地逐步放入水中，想一想，物體受到的浮力是怎樣變化的？由此猜想一下浮力與什么因素有關(guān)?！睂W(xué)生觀察、回答：“隨著深度的增大而增加。”“按照你們的說法，也就是浮力的大小與物體所處的深度有關(guān)，是嗎？”筆者又進行了一遍演示，學(xué)生觀察到當(dāng)物體浸沒水中后，浮力就不再改變，顯然不能認為浮力與深度有關(guān)。筆者接著問：“那么，在上述的實驗中，除了深度改變外，還有什么因素在改變呢？”“物體浸入水下的部分在改變?！薄拔唇霑r浮力為零，隨著浸入的部分變大，浮力也就變大；完全浸沒以后，浸入的部分不再改變，浮力的大小也就不變。二千多年前，阿基米德為完成皇帝交給他的任務(wù)——辨別皇冠的真?zhèn)慰嗫嗨妓?，?dāng)他洗澡的時候，無意中發(fā)現(xiàn)浴缸的水溢出時，猛然想起了身體入水部分的體積跟排開的水的體積相等，他欣喜若狂地喊到：‘我想出了，我想出了！從這里我們能得到什么啟發(fā)？下面我們就用實驗來研究這個問題?！?/p>

總之，優(yōu)秀的課堂實驗導(dǎo)入方案應(yīng)做到以下幾點：創(chuàng)設(shè)的情境和諧，能引起學(xué)生的注意和興趣；課題意識明確，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望；銜接自然，能調(diào)動學(xué)生知識、方法上的準(zhǔn)備；實驗與語言的配合密切，能引導(dǎo)學(xué)生觀察和積極思考；導(dǎo)入時間掌握得當(dāng)，緊湊。以上是筆者對于物理課堂實驗導(dǎo)入設(shè)計的一些淺顯認識，以期拋磚引玉，與同行共議。