補(bǔ)物理課堂之所需 為學(xué)生探究之所用

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(jìn)和創(chuàng)新，用來補(bǔ)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(jìn);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(xiàn)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(jìn)和創(chuàng)新，用來補(bǔ)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(jìn)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(jìn)行了有效的改進(jìn)后，將這個實驗帶進(jìn)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(qiáng)，隨機(jī)性較強(qiáng)，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酚诮蹋纾涸谥v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(jìn)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(jìn)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(yùn)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(jī)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(jī)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(qiáng)，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(jìn)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(bǔ)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).

參考文獻(xiàn)：

[1]黃建.自制實驗器材探究“浮力的大小跟排開液體所受重力的關(guān)系”[J].中小學(xué)實驗與裝備，2018，28（05）：37-38.

[2]黃坤.自制實驗器材 測量水的比熱容[J].物理之友，2018，34（06）：27-28.

[3]唐金萍.磁生電實驗創(chuàng)新——以自制發(fā)電機(jī)及其教學(xué)為例[J].實驗教學(xué)與儀器，2018，35（05）：55-56.

[4]楊勇. 利用生活棄品制作教具促進(jìn)初中物理實驗教學(xué)[A]. 北京中教智創(chuàng)信息技術(shù)研究院.新課改背景下課堂教學(xué)方法與手段的有效性研究科研成果集（第八卷）[C].北京中教智創(chuàng)信息技術(shù)研究院，2017：13.

[5]揭夢昀. 自制光學(xué)演示實驗教具在初中物理教學(xué)中的實踐研究[D].贛州：贛南師范大學(xué)，2017.

（收稿日期：2019-07-01）