趣味實驗在初中物理教學中的應用和探究

吉興邦

(蘇州市平江中學校，江蘇 蘇州 215000)

1 引言

初中物理不僅是一門理論性的學科、還是一門實踐性的學科，教師在進行初中物理學習時，不僅要增強學生的物理理論知識，還要提高學生的物理實踐認知水平，這就強調(diào)了實驗在物理學習中的重要性。通過生活中常見的物品，借助生活中的場景來設置趣味的物理實驗，是非常符合初中學生的認知學情的，可以激發(fā)學生的物理學習興趣，架構趣味的初中物理學習課堂，讓學生在輕松、高效的學習氛圍中獲取物理知識、增強動手能力，使學生真正喜歡上物理學科，為今后發(fā)展奠定基礎。

2 開展初中物理教學生活化、趣味化實驗的意義

對于初中生而言，物理是一門全新的課程，之前的學習經(jīng)驗并不能給物理學習帶來較大的幫助，最終導致學生在物理學習過程中找不到頭緒，極大降低了學生的學習效率。在此情況下，就非常需要物理教師采取合適的教學方法對學生進行引導，使學生能夠有效的進行物理學習。興趣是最好的老師，要想迅速激發(fā)學生的物理學習興趣，最直接的方法就是加強物理課堂教學的趣味性，構架趣味物理課堂，把更多的趣味實驗適時的帶進課堂，吸引學生的注意力，增強學生的動手能力。

3 趣味實驗在物理課堂開展的幾點認知與探究

在此，筆者結合多年的教學實踐經(jīng)驗例舉一些趣味物理實驗在初中物理教學中進行的幾點認知和探究。

3.1 趣味實驗要立足生活，便于操作

在物理教學中，經(jīng)常會提到“生活即物理、物理即生活”，物理就是一門源于生活的學科。將學生身邊觸手可及的物品帶進課堂，不僅能受到學生的歡迎，還能激發(fā)學生在課堂中的求知欲，促進課堂的參與度。例如，生活中最常見的物質(zhì)就是水，水也是經(jīng)常出現(xiàn)在物理實驗中的，在蘇科版物理課本的引言中，就有“裝滿水的杯子還能放多少回形針”的實驗，實驗結果向來是讓剛接觸物理的同學們瞠目結舌的，這個實驗說明了水的表面張力。這個實驗由于放入回形針較多、用時較長、且演示效果也很好，教師一般會讓幾個學生來做演示實驗來驗證同學們的猜想。但是，在這個實驗的后續(xù)我們可以安排一個簡單的趣味實驗，讓學生去親自感受一下水的張力。例如“打結的水”這個實驗：用釘子在一次性紙杯的底部鉆兩個洞，兩洞之間的距離大約一厘米左右，把杯子拿起來，并向杯中緩緩的注水，此時，用手指把從洞中流出的水柱輕輕扭一下，結果兩道水柱在扭結處合成了一道大水柱”。這個實驗很好的說明了水的表面張力的存在，但幾乎沒有學生之前做過這個實驗，實驗器材很生活化、簡單方便，但現(xiàn)象很神奇，簡單明了直擊原理。

3.2 趣味實驗要體現(xiàn)“趣”字，激發(fā)興趣

在物理教學中，有很多比較抽象和難以直接表達出的事物和現(xiàn)象，教師都要借助于轉化法來呈現(xiàn)，這種情況在物理教學中也可以設計巧妙的趣味實驗，直觀且有趣的展現(xiàn)出來。例如，在學習氣體壓強一節(jié)內(nèi)容時，很多時候需要向同學去證明空的容器中是有空氣的，確實空氣是無處不在的，但卻看不見摸不著，怎么樣才能證明空氣確實存在呢？教師可以設計如下實驗，學生們一做便知：“把漏斗放在飲料瓶口，然后用膠帶紙粘住漏斗和瓶口，使它們之間沒有空隙，然后把水倒進漏斗“。此時并沒有出現(xiàn)“水往低處流”的現(xiàn)象，而是水留在漏斗里沒有流進空的飲料瓶里。那么學生就覺得很不可思議了，事實是“空”的飲料瓶中早就充滿了空氣，空氣占據(jù)了瓶子里面的空間使得漏斗里面的水無法流進。這個實驗和很多同學設想的結果并不一樣，一下就激發(fā)了學生的興趣和求知欲，而且也很好的說明了空氣的存在，也可以借此為后續(xù)氣體壓強的學習營造一個客觀的認知印象。

3.3 趣味實驗要有可操作性，增強學生動手能力

趣味實驗，首先它是一個物理教學實驗，根本上也是要體現(xiàn)和鍛煉學生的實驗操作能力。在物理教學中，在很多知識點的教學中都會有教師的演示實驗，其實教師也可以結合實際教學情況，適時的穿插學生的自主趣味實驗來強化認知，不斷提高學生的動手能力。例如在《摩擦起電》這一知識點的教學中，教師通常習慣于讓學生拿出自己的刻度尺去摩擦頭發(fā)或者毛皮，然后去吸引輕小的紙屑，能看見紙屑被摩擦后的刻度尺所吸引。這個實驗是可以證明帶電體可以吸引輕小物體的性質(zhì)，但其實并沒有很生動的體現(xiàn)出摩擦后的刻度尺帶了電。這個時候教師就可以指導學生進行如下趣味小實驗來感受一下摩擦后的物體帶電的情況：找一塊塑料泡沫、一根鐵釘，帶上隔熱橡膠手套，將塑料泡沫在衣服或者頭發(fā)上摩擦大約半分鐘左右，關閉教室里面的燈光，慢慢將釘子的尖頭靠近泡沫時，就會聽到輕微的“噼啪”聲，有時還會看到放電引起火花。這就和學生所知道的閃電現(xiàn)象是一樣的，給了學生們強烈的視覺沖擊，也就知道摩擦后的物體確實會帶電。這個實驗要成功，注意點還是很多的，比如“黑暗的房間”、“頂尖靠近”、“塑料泡沫摩擦時間的長短”、“天氣情況”和“橡膠手套”等等，這些都會影響這個實驗的實驗效果，那么在實際操作過程中，確實是有學生會操作不成功的，這就促使學生去考慮如何控制和把握好這些影響因素，這對于學生的實際動手能力也是一個挑戰(zhàn)，看似簡單其實不易。在教師的物理教學中，都會遇到這種情況，很多學生覺得書本中的學生實驗都很簡單，比如“冰塊的熔化”和“小孔成像”等，其實在實際操作過程中都會出現(xiàn)各種不成功的現(xiàn)象。將趣味小實驗不斷的穿插在教學過程中，讓學生有更多的實際動手操作機會，在提高了動手能力的同時也避免了學生出現(xiàn)“眼高手低”的情況，親自動手也就難易自知了。

3.4 趣味實驗要由表及里，促進學生的深度思考

趣味實驗在物理教學中的作用，在于趣味引入、激發(fā)興趣，但作為一門科學性的學科，趣味中一定要蘊含一定的學科知識，由實驗展現(xiàn)出來的現(xiàn)象，能激發(fā)學生的深層思維、深度思考。例如在講到《內(nèi)能》的時候，就安排這樣的趣味實驗“瘋狂的火山爆發(fā)”：在大碗中裝滿冷水，在小玻璃瓶中裝滿熱水，然后在熱水里滴幾滴藍色顏料，把玻璃瓶放進大碗里，讓瓶子全部浸沒在水中。學生會看見藍色的熱水噴涌而出，漂浮在冷水的水面上，好像水底的火山噴發(fā)了一樣。這個實驗在《內(nèi)能》這一節(jié)時候來做，主要是想比較生動的展示熱傳遞的一種方式---對流，這比教師直接告知學生，生活中用水壺燒熱水時由于對流使得水整體溫度上升要直觀的多。但是這個實驗里面其實包含的知識點是很多的：（1）物質(zhì)的密度與溫度的關系；（2）漂浮的條件；（3）對流形成的原因；（4）熱傳遞的條件等等。要以知識素養(yǎng)的要求來分析這個實驗的話，其實對于學生還是有很高的要求的，教師可以讓學生去深入的思考，將物理知識融合貫穿起來，較為全面的解析這個趣味實驗。那么，對于學生而言，有現(xiàn)象深入本質(zhì)，由一個點拓展至一個面，這對學生的學習能力都是有很大提高的。實驗生動有趣，探究深入廣泛，這對于物理的學習是非常有幫助的一種課堂形式。教師可以在復習課時由類似的實驗引入，將某一階段的學習概括總結起來，這對于學生而言，不是簡單的、枯燥的復習，而是有趣味、有挑戰(zhàn)、有思想的一節(jié)復習課，也必定是記憶深刻，收獲滿滿。

3.5 趣味實驗要激發(fā)學生的創(chuàng)造力，要促成實驗的提升

著名美籍華人楊振寧教授曾指出：“中國學生普遍學習成績出色，特別在運算和推理方面比國外學生有明顯優(yōu)勢，但中國學生最大的缺憾，就是不善于提出問題，缺乏創(chuàng)新精神。”物理學科作為一門自然科學類學科，很大程度上就是要去引導和啟發(fā)學生的探究精神和創(chuàng)新精神，初中物理教學中教師完全可以有意識的去引導學生大膽創(chuàng)新。例如在《平面鏡》教學中，教師一般會設置一個魔盒的實驗，這是一個非常傳統(tǒng)的實驗，相信很多教師都會使用，借助平面鏡成像的原理，放入魔盒中的物品不翼而飛了。這個實驗確實激發(fā)了學生的興趣，也對平面鏡成像的特點有了深刻的認識。但是，是否到這就可以了呢？其實在這個實驗基礎上，針對平面鏡成像的特點可以鼓勵學生再進一步去創(chuàng)新創(chuàng)作。后續(xù)就有學生在這個魔盒的基礎上，給同學們表演了一個神奇的近景魔術：用了一個玻璃水槽作為道具，槽中裝滿了清水，一塊彩色絲巾蓋住了水槽，向空中虛抓一把，向水槽中一擲，等再將絲巾拉起，水中多了幾條美麗的金魚在歡快地游動。其他學生感到萬分驚奇的時候，這位學生解釋了魔術的奧秘，那就是立在水槽中的一塊平面鏡，和之前在課堂演示的魔盒實驗是一樣的原理。讓教師所感慨的不是魔術本身的神奇，而是這位學生能有這樣的想象力和創(chuàng)造性。如果在物理教學中，能不斷的去促成學生的學習興趣和動手能力，那么很多未來的科學家就在他們當中了。

4 物理課堂趣味實驗教學對教師提出更高的要求

物理教材內(nèi)容的變化是比較小的，所以會有一些教師在教授內(nèi)容時，參照以往教學經(jīng)驗，內(nèi)容老套。但是教師所面對的學生是在變化的，現(xiàn)在的學生接觸到的新鮮事物較多、知識面比較廣，如果還是按照老一套的教法，很容易使得學生產(chǎn)生疲態(tài)，缺乏學習興趣。所以，這就對教師的教提出了更高的要求，教師若在物理教學中能創(chuàng)設一些出其不意、耐人尋味的情境，引入一些能激發(fā)學生求知欲的實驗，這都會極大的提高物理課堂的學習效率。這就要求教師要與時俱進、要主動去學習、去觀察生活、去接近學生。只有簡單的課堂演示實驗，甚至于“紙上談兵”式的實驗，都是不能滿足現(xiàn)在物理教學的需求的。例如在講授《初識家用電器和電路》一節(jié)內(nèi)容時，筆者就拋開書本上簡單的電路連接形式，制作了一個“可視化郵件箱”，當學生把郵件放入信箱時，旁邊的電鈴就響起來了，提醒有郵件放入。學生們就覺得很神奇，迫不及待的想知道箱子里到底是什么？其實箱子里面就是一上一下兩塊鐵片做成的一個開關，當郵件放入落在上方金屬片時，上方鐵片被壓下與下方鐵片接觸，電路形成回路，電鈴發(fā)聲提醒你拿走信件，當你拿走信件后，上方鐵片彈起，電路斷開，電鈴也就不響了。同樣是說明電路的基本連接形式，設置這樣的情景，就能增強實驗的趣味，提高學生興趣，何樂不為。

趣味實驗旨在用趣味化的教學形式來引導學生進行高效率的學習，讓教師脫離知識灌輸?shù)摹耙谎蕴谩苯虒W模式，而真正成為知識的引導者，充分激發(fā)學生的學習興趣，讓學生成為學習的主體，充分發(fā)揮物理學科貼近生活的優(yōu)勢，讓課堂更具有活力，讓每一個學生能感受學習帶來的樂趣。