巧設物理魔術 構建活力課堂

姜建軍

【摘 要】以物理實驗為基礎，將實驗現象與生活情景相融合。巧設物理魔術來設置懸疑引入新課、設置梯度突破難點，設置拓展再現過程，構建活力課堂。

【關鍵詞】物理魔術;引入新課;突破難點;活力課堂

蘇科版物理教材的編寫以生活實踐為“源”，物理實驗為“基”。教材為了使物理實驗更有趣更貼近生活而創設了許多“物理魔術”現象。“物理魔術”就是以物理實驗為基礎，將實驗現象與生活情景相融合，展示出令人稱奇的現象，是一種常見的創設教學情景的手段。如何使豐富多彩生活實踐通過物理魔術再現？如何創設物理魔術情景，使物理課更具活力？通過《平面鏡》的教學實踐研究為例，我們不妨從以下幾個方面著手：

一、利用物理魔術引入課題——設置懸疑

引入課題的方案有很多，利用物理魔術設置懸疑，引入課題不失為一種好的方法。它可以極大激發學生的興趣。學生為了探知魔術的奧秘，整堂課都會緊跟教師節奏，從而有效提高課堂效率。例如，在探究《平面鏡》這節課：

師：展示“魔箱”（如圖1所示）。

師：我這個魔箱可以對實物進行復制和粘貼。

生：老師，錢能復制和粘貼嗎？

師：當然可以。

生：將信將疑的出示十元錢說：“老師幫我復制粘貼一下。”

師：將十元錢當著學生的面放入魔箱，學生觀察到兩張十元，發出了驚嘆聲。

師：給學生二十元。

生：老師我這里還有一百元錢。

師：老師讓學生將一百元錢當著全班同學再次放入魔箱。

生：面色緊張說：“老師我的錢非但沒有復制粘貼，而且不翼而飛了。”

師：探究了《平面鏡》，我們就能把錢找回來。

我國古代教育家陸九淵提出：“為學患無疑，疑則有進。” 學生帶著懸疑來探究新課，目標更明確，動力更足，激情更高。教師可以將物理教材上的很多小實驗融入適當情景巧為小魔術來引入新課，如：水往低處流，為什么如圖2所示覆杯實驗中的水不往下流？如圖3所示，漏斗下的乒乓球，受到重力而且往下吹氣為什么不往下掉？……來引入新課會激發物理課的探究活力。

二、利用物理魔術突破難點——設置梯度

設置一節高效物理課的關鍵點在于難點的突破。如何有效突破難點，有趣的物理魔術，往往起到事半功倍的作用。

《平面鏡》這節課的難點在于如何確定像的位置？只有確定了像的位置，才能比較像與物的大小和像與物到平面鏡的距離關系等成像特點。由于平面鏡所成的是虛像，學生對于虛像概念在認知上會感到非常抽象。很多教師將教材中 “蠟燭在水中燃燒”這一魔術用來引入新課，讓學生帶著懸疑來探究新課，激發學生的探究興趣起到很大作用。如果我們進一步重構教材，將這魔術由學生來破解，在突破“確定像的位置”這一難點上，能起到很大的推動作用。例如：

師：展示視頻《蠟燭在水中燃燒》如圖4所示。

師：哪個小組能利用老師給你的器材，重現這個物理魔術來進行解密？

師：組織學生討論。

小組上講臺進行解密：

第一組，將點燃的蠟燭放在燒杯中并往燒杯中加水，魔術失敗。

第二組，將點燃的蠟燭放在平面鏡前，燒杯放在平面鏡后加水，魔術失敗。

生：表示魔術無法解密。

師：組織小組進一步討論，并追問：“還有什么器材沒有用到？能否一試？”

小組合作再一次踴躍展示：

第三組，將點燃的蠟燭放在茶色玻璃板前，燒杯放在玻璃板前加水，魔術失敗。

第四組，將點燃的蠟燭放在茶色玻璃板前，燒杯放在玻璃板后加水，如圖5所示魔術解密成功。

生：獲得成功感，歡呼！

師：為什么一開始用平面鏡解密魔術失敗？

生：平面鏡不透明，只能看到像，看不到后面的燒杯。

師：此實驗成功最關鍵的一點是什么？

生：關鍵想到用茶色玻璃代替平面鏡。

師：為什么？

生1：茶色玻璃透明的，眼睛在茶色玻璃前既能看到蠟燭的像，又能看到茶色玻璃后面的燒杯和水。

生2：眼睛在茶色玻璃板前看點燃蠟燭的像，將燒杯準確放到茶色玻璃板后面像的位置加水。

師：燒杯的位置確定為像的位置，像與物大小如何比較？

生：小組討論，再將一根一樣大小的蠟燭代替燒杯，放在像的位置與像的大小進行比較。

師生在解密小魔術的互動過程中，很自然的突破了用透明玻璃板代替平面鏡來確定像的位置這一難點，平面鏡其他成像特點的探究也就迎刃而解了。

利用實驗來突破難點和重點是物理探究的常用方法。教師如果將突破難點的實驗巧設為物理小魔術做為梯度來讓學生解密，在降低了思維難度和激發了學生探究興趣的同時，也加快了難點的突破，有效提高了課堂效率。如讓學生來解密兩個外形一樣的乒乓球（其中一個里面灌滿沙子）同時浸沒在水中，一個下沉一個上浮，得出物體浮沉條件。巧妙的物理魔術不但激發了學生的求知欲而且有效的突破了教學難點，為成功構建活力課堂奠定了基礎。

三、利用物理魔術再現過程——設置拓展

物理來源于生活并最終回歸生活，如果教師通過各種信息渠道采集生活上的小魔術，融入到物理教材中去，對拓展學生的思維將起到很大的作用。

教師知道平面鏡成像特點后，將魔箱交給學生：

師：現在魔箱給你，去找回你的一百元錢。

生：學生解密魔箱原理。

這個魔箱的秘密是平面鏡成像的原理。事先在紙箱內放一塊平面鏡與箱底成45度角如圖6所示，箱底關于平面鏡對稱所成的像剛好與后壁重合，從側面看上去給人一個整體空間的感覺。物體放在平面鏡前會看到物體和像形成復制粘貼的假象，放在不透明的平面鏡后，物體就“消失了”。

師：演示“空箱出雞蛋”

教師再將此魔箱子面對學生的一側是敞開的，箱子里面空空如也。將頂蓋向前翻下，用手從空中抓了幾下，好像將什么東西抓到了，再放到箱子里，然后再打開頂蓋，把手伸進去，摸索了一下，然后拿出一個真的雞蛋！教師將雞蛋交給學生，讓學生檢驗。

生：學生獨立思考后解密，魔術演示前先將雞蛋放在平面鏡后，因為平面鏡不透明所以看不到平面鏡后面的雞蛋。

師：展示視頻劉謙魔術《年年有余》，玻璃缸里只有清水，用一塊絲巾蓋住玻璃缸，劉謙用手向空中抓了一下，似乎把什么東西放入玻璃缸。再拿開絲巾，玻璃缸里竟然出現幾條美麗的小金魚，在水中快活地游泳。

小組討論揭秘：在表演之前，將一塊尺寸合適的平面鏡放入裝有清水的玻璃缸，與魚缸底面成45度角。魔術師將金魚放入平面鏡后面的水中，但是由于平面鏡不透明且成像，觀眾看到的玻璃缸里只有清水。拿走絲巾的同時，也拿走平面鏡，金魚就出現在玻璃缸中。

如何使物理探究更貼近生活，關鍵在于物理情景的設置，將物理實驗創設為小魔術是設置情景的一個有效方法。我們可通過觀察生活中的現象或通過網絡等手段采集物理魔術信息，融入到教材中，巧設物理魔術來設置懸疑引入新課、設置梯度突破難點，設置拓展再現過程，一定會構造出活力四射的物理課堂！

【參考文獻】

[1]劉炳升，李容主編.蘇科版物理教材[M].江蘇科學技術出版社，2013

【課題來源：本文系江蘇省“十三五”規劃立項課題“初中課堂學程生態化建設研究”（編號：E-c/2016/19）;南通市教育科學“十三五”規劃立項課題“基于物理科技制作的STEM課程開發研究”（編號：GH2018083）的階段性研究成果。】