



初學物理,一些抽象的物理概念常常讓學生望而生畏。一些年輕老師的慣常做法是從書本到書本,從理論到概念,從概念到概念,其結果常常是概念依然是概念,云里霧里、晦澀難懂是結果,大大削弱了學生學習物理的興趣。筆者結合多年的教學實驗工作,使概念實驗化,實驗趣味化,收到良好效果。現介紹我設計的幾則趣味實驗,供同行參考。
實驗一:滑翔的小人,重心在哪兒?
實驗用品:乒乓球一枚、(圓柱形)一次性筷子3根、大號橡皮塞3個、打孔器一套,魚線或細鋼絲若干米。
實驗操作:1.如圖制作一個小人;2.栓好魚線或鋼絲(3米長魚線或鋼絲,上下高度差15~30厘米為宜);3.把做好的小人放上去;4.欣賞小人滑翔過程的風采吧。
現象觀察:小人平穩的下滑,姿態優雅。
科學認知:重心,是一個很常識,但很重要的概念,初學者常常會把重心與“中心”混為一談。滑翔小人,優雅地滑翔于游絲上而不倒,重心是G點,平衡是魅力。
認知延伸:各位小家人們,你是否想到了高橋不倒之秘?你是否想到了皮影線之系于某一點,而卻能很好平衡?你是否想到了奧運會滑冰場的颯爽英姿?這些風采都與重心有千絲萬縷的關聯。
實驗二:單手斷鋼絲,四兩撥千斤
實驗用品:寬10厘米,長60厘米的長方體木條兩塊,角鐵兩塊,合頁一個,10×10厘米塑料板一塊,直徑0.2~0.5厘米細鋼絲若干。
實驗操作:如圖,制作好器械,初二40公斤級及以上的孩子,單手下壓,等待驚喜吧。
科學認知:單手于鋼片上,向下猛用力,啪!一聲響,鋼絲斷開。單手斷鋼絲,俺們都是大力士。為什么這樣呢?學生問。有了問題,好辦事。
認識延伸:舉重若輕,四兩撥千斤,這樣的事情不僅存在于武俠小說中,現實生活中也有很多。睜開你的慧眼,物理世界迷人如斯。
實驗三:力的合成與分解
實驗用品:廢舊刻度尺3把、電鉆、螺絲釘4粒。
實驗操作:隨著兩邊分力的張角大小的變化(分力的大小不變),可以直觀地看到中間合力大小的變化。
現象觀察:通過實驗可以看出,合力不一定比分力大,分力也不一定比合力小,它們遵循平行四邊形法則。
科學認知:在學習中,學生往往對合力和分力的大小產生誤解,習慣認為合力比分力大,對合力和分力的方向也把握不準。通過此教具可以比較直觀的看出,當兩分力一定時,合力的大小在兩分力差與兩分力和之間變化,合力的方向隨兩分力之間夾角的變化而變化。
實驗四:靜摩擦力的方向
實驗用品:鞋刷2個。
實驗操作:使刷毛相對地疊放在粗糙的臺面上(或放在抹布上),水平推上面的一個鞋刷。
現象觀察:可以看到上、下物體間刷毛形變的方向相反,由此可推想出上、下物體所受靜摩擦力的情況。
科學認知:靜摩擦力方向的判別是學生普遍感到的難點,主要原因是學生日常生活中缺乏這方面的感性認識,難以想象兩個相對靜止而又有相對運動趨勢的物體接觸面間的情況。為此,我設計了這樣的實驗,供老師參考。這樣,就給學生提供了一個表象思維的模型,化抽象為形象。學生對于靜摩擦力的產生、方向等問題“茅塞頓開”。
實驗五:瓶子賽跑,摩擦力的大小
實驗用品:555毫升一包瓶裝水空瓶2個,細沙,水,長1~2米、寬20厘米的相同長方形木板兩塊,兩本厚書(或木塊等物),燒杯2個,天平一臺。
實驗操作:1.用長方形木板和兩本書搭建成一個斜坡(斜度為12°到30°之間);2.將水倒入一個瓶子中,將細砂子倒入另一個瓶子中(水和砂子重量相等,瓶子半滿,不要全滿);3.把兩只瓶子安放在木板上同一起始高度上,讓兩個瓶子同時向下滾動。
現象觀察:裝水的瓶子比裝砂子的瓶子提前到達終點。
科學認知:砂子對瓶子內壁的摩擦比水對瓶子內壁的摩擦要大得多,而且砂子之間還會有摩擦,因此它的下滑速度比裝水的瓶子要慢。初識物理,像摩擦力概念,摩擦力方向,摩擦力大小等這些概念,常常讓學生一頭霧水,讓學生在玩樂中去體會,在體會中去升華。這樣認知的物理概念屬于源頭活水級,具有鮮活的生命力。玩中學,大約如此。
認知延伸:將瓶子里的物質換一換,再讓它們比賽吧!
參考文獻:
朱道榮.例談物理實驗教學[J].湖北中小學實驗室,2000(5).
?誗編輯 孫玲娟