玩好“小實(shí)驗(yàn)”輕松學(xué)物理

玩好“小實(shí)驗(yàn)”輕松學(xué)物理河南省濟(jì)源市沁園中學(xué)于亞利【摘要:本文主要談在初中物理教材中為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣新增加的'小實(shí)驗(yàn)”的意義作用、特點(diǎn)、具體實(shí)施方法，意在提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，使學(xué)生輕松的學(xué)習(xí)初中物理，同時(shí)也提高課堂效果。】一個(gè)雞蛋成就了愛迪生的科學(xué)，一個(gè)蘋果成就了牛頓的科學(xué)，一個(gè)鐘擺成就了伽利略的科學(xué)，一次洗澡成就了阿基米德的科學(xué)……這是注重觀察生活和實(shí)驗(yàn)，是進(jìn)入科學(xué)殿堂的最好寫照。更是學(xué)好物理的重要方法。在人教版初中物理教材中，有三十多個(gè)課后小實(shí)驗(yàn)。這些小實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)個(gè)個(gè)獨(dú)具匠心：有的側(cè)重于操作、有的側(cè)重于設(shè)計(jì)、有的側(cè)重于對(duì)物理知識(shí)的理解和應(yīng)用，它們是課堂教學(xué)的有益延伸和補(bǔ)充，是搞好物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不可忽視的重要組成部分。實(shí)際教學(xué)中，許多教師對(duì)于這些小實(shí)驗(yàn)，彳主彳主不重視，要么簡單處理，一帶而過；要么干脆不管，忽視了其重要性。在長期的教學(xué)實(shí)踐中我深深的體會(huì)到，重視小實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，深入挖掘它的內(nèi)涵，意義重大：既有利于鞏固知識(shí)，提高能力、激發(fā)學(xué)生的興趣，又有利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦習(xí)慣和實(shí)驗(yàn)技能，還可以進(jìn)一步挖掘?qū)W生中的創(chuàng)造潛力、培養(yǎng)學(xué)生的分析問題和解決問題的能力、有進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新能力，全面提高物理教學(xué)質(zhì)量下面是我對(duì)課本中小實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)和解決方法，期待與大家探討。一、“小實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)意義和作用創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣通過小實(shí)驗(yàn)的完成，可激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的積極性。物理學(xué)科的特點(diǎn)，決定了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的難度，使一些學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)物理產(chǎn)生畏學(xué)、厭學(xué)情緒。若能把握住對(duì)小實(shí)驗(yàn)教學(xué)的機(jī)會(huì)，教師指導(dǎo)學(xué)生自己制作一些簡單的實(shí)驗(yàn)儀器，并用來做一些實(shí)驗(yàn)，體會(huì)親自制作和實(shí)踐的樂趣，會(huì)引起學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用，從而激發(fā)起他們學(xué)好物理的信心，他們的思維活動(dòng)更積極主動(dòng)，學(xué)習(xí)后的印象會(huì)更加深刻。比如：在學(xué)習(xí)“大氣壓強(qiáng)”時(shí)，引入引人入勝的小實(shí)驗(yàn)更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣與熱情。為此在引入大氣壓強(qiáng)概念之前，將學(xué)生分成幾個(gè)學(xué)習(xí)小組要求學(xué)生完成四個(gè)小實(shí)驗(yàn)：1）先把一只小燒杯杯口朝下放在酒精燈上略加熱一會(huì)兒，再把一只吹入一定量空氣的氣球放在燒杯口，發(fā)現(xiàn)氣球牢牢把杯子吸起來；2）把浸過酒精的棉花用火柴點(diǎn)燃后投入事先準(zhǔn)備好的空瓶中，用剝了皮的熟雞蛋封住瓶口，稍后，雞蛋被吞入瓶內(nèi)；3）給茶杯中裝滿水，蓋上硬紙片倒置過來發(fā)現(xiàn)水和紙片都不下落;4）給底部扎有幾個(gè)小孔的空可樂瓶里灌水，在把可樂瓶提出水面之前問學(xué)生：水回流出嗎？取出可樂瓶，通過控制瓶蓋，使水一會(huì)流出來，一會(huì)兒又不流出來。通過這些小實(shí)驗(yàn)，既能激發(fā)學(xué)生的興趣、好奇心，又能使學(xué)生獲得豐富多彩的感性認(rèn)識(shí)，從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的特征出發(fā)提出物理概念一一大氣壓強(qiáng)。進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生討論現(xiàn)象和結(jié)果，讓學(xué)生在生動(dòng)活潑的情境之下建立起物理概念。加強(qiáng)物理與生活、生產(chǎn)、社會(huì)的聯(lián)系物理中有的概念、原理比較抽象、枯燥，課后小實(shí)驗(yàn)起到了聯(lián)系物理內(nèi)容與日常生活的作用，使學(xué)生感到生動(dòng)、有趣。如：小實(shí)驗(yàn)“紙鍋燒水”，在沒有做實(shí)驗(yàn)之前，有的學(xué)生認(rèn)為紙容易燃燒，用紙鍋不可能把水燒開。多數(shù)學(xué)生出于好奇心的驅(qū)使對(duì)該實(shí)驗(yàn)比較感興趣，課后都親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。通過實(shí)驗(yàn)，不但證明了用紙鍋能把水燒開，觀察了水沸騰時(shí)的現(xiàn)象、理解了液體沸騰的條件，而且加深了對(duì)燃燒的條件之一一一“著火點(diǎn)”的認(rèn)識(shí)。自己總結(jié)出在常壓下水沸騰時(shí)溫度為100°C，而紙的著火點(diǎn)為183°C，達(dá)不到著火點(diǎn)，因而紙不燃燒。明白了學(xué)習(xí)的內(nèi)容與日常生活有著千絲萬縷的聯(lián)系，從而增加了學(xué)習(xí)物理的積極性和主動(dòng)性。再比如：“你對(duì)地面的壓強(qiáng)有多大”、“研究自行車的結(jié)構(gòu)”、“樓梯電燈開關(guān)電路的安裝”、“自制調(diào)光燈”、“自制彈簧測力計(jì)”等等小實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)是有用的，激起他們學(xué)好物理的愿望，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的興趣。激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)造能力物理學(xué)是實(shí)驗(yàn)科學(xué)，提倡學(xué)生自編實(shí)驗(yàn)和自制實(shí)驗(yàn)器材，可培養(yǎng)動(dòng)腦思考的習(xí)慣和動(dòng)手創(chuàng)新的能力。在課后小實(shí)驗(yàn)中，沒有現(xiàn)成的儀器和用品，這就需要學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中尋求性能相似的替代品，無疑會(huì)讓學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦，這必將激發(fā)學(xué)生潛在的創(chuàng)造能力，培養(yǎng)其創(chuàng)造精神。比如學(xué)生在課后小實(shí)驗(yàn)中利用家庭中常見的雞蛋就完成了六個(gè)實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)1：把煮熟撈起的蛋立刻浸入冷水中待完全冷卻后，再撈上來剝落比不放入冷水中直接剝要容易多（熱脹冷縮的性質(zhì)）；實(shí)驗(yàn)2：把剛煮熟的雞蛋從鍋內(nèi)撈起來，直接用手拿時(shí)，雖然較燙，但還可以忍受過一會(huì)兒，當(dāng)?shù)皻ど系乃撕?，感到比剛撈上來時(shí)燙（液體蒸發(fā)吸熱）；實(shí)驗(yàn)：選一只口徑略小于雞蛋的瓶子，在瓶底鋪上一層十沙，點(diǎn)燃一團(tuán)浸過酒精的棉花投入瓶內(nèi)，接著把一只剝了殼的熟雞蛋堵住瓶口?；鹧嫦绾螅氨黄孔哟嫒肓似恐校?yàn)證

大氣壓的存在）；實(shí)驗(yàn)4：把一只雞蛋，浸沒在一只裝有清水的大口徑玻璃杯中。松開手后，發(fā)現(xiàn)雞蛋緩緩沉入杯底，撈出雞蛋彳主清水中加入食鹽，調(diào)制成濃度較高的鹽水，再把雞蛋浸沒在鹽溶液中，松開手，雞蛋卻緩緩上?。ǜ〕连F(xiàn)象）；實(shí)驗(yàn)5：如圖，用手指突然彈擊硬紙片，雞蛋卻不會(huì)隨紙片一起飛出（慣性現(xiàn)象）；實(shí)驗(yàn)6：外殼完好的蛋，放入食鹽水中腌制一段時(shí)間，可以制成咸蛋。蛋殼雖然完好，但內(nèi)部的蛋黃都變咸了（分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)）。鞏固知識(shí)、降低學(xué)習(xí)難度小實(shí)驗(yàn)的原理應(yīng)用都是相關(guān)的物理知識(shí)。因此，小實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過程就是對(duì)知識(shí)的再學(xué)過程，并由此達(dá)到升華知識(shí)，提高能力的目的。比如：學(xué)生通過“巧做馬德堡半球?qū)嶒?yàn)”，知道大氣壓強(qiáng)的存在，進(jìn)而可以使學(xué)生分析、理解“塑料掛鉤壓在墻上”、“墨水吸進(jìn)鋼筆”、“人的呼吸”等。這樣用小實(shí)驗(yàn)說明大道理，使問題得到深化與升華。如小實(shí)驗(yàn)“木棍撬石頭”學(xué)生們可親身體會(huì)到杠桿的省力作用，并對(duì)杠桿的五要素在教師指導(dǎo)下有初步認(rèn)識(shí)。這樣就降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的制作、研究，幫助學(xué)生逐步掌握一定的學(xué)習(xí)方法，教與學(xué)的效果都會(huì)大幅度提高。二、小實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)有趣味性，實(shí)用性強(qiáng)：許多小實(shí)驗(yàn)及小制作學(xué)生動(dòng)手時(shí)難度不大，這樣會(huì)讓學(xué)生有更大的興趣去實(shí)踐，不用學(xué)生額外支出；還有一些小實(shí)驗(yàn)的制作，現(xiàn)實(shí)生活中有一定的實(shí)用價(jià)值，如“音調(diào)可變的哨子”、“自制密度計(jì)”、“自制驗(yàn)電器”等。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容緊密配合教材正文，理論聯(lián)系實(shí)際：小實(shí)驗(yàn)有些是根據(jù)教材正文選編的，有些是另外推薦的，但都與教材主題配合貼切，基于教材，服務(wù)于教材。如“自制潛水艇”、“筷子提米”、“找粗細(xì)不均勻細(xì)長木棒的重心”等小實(shí)驗(yàn)。內(nèi)容敘述短小精煉，操作、制作簡單易行：大部分小實(shí)驗(yàn)原理簡單，學(xué)生容易理解，要求的器材在日常生活中隨手可得許是利用日常生活和學(xué)習(xí)中的一些用具，如紙杯、氣球、乒乓球、注射器、彈簧等，這些東西很容易得到，不用學(xué)生額外支出，組合裝置工序簡單，易操作、易觀察。如:“模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)”、“吹不大的氣球”實(shí)驗(yàn)、“乒乓球托住水瓶”“覆杯實(shí)驗(yàn)”“紙鍋燒水”等實(shí)驗(yàn)。三、小實(shí)驗(yàn)的實(shí)施結(jié)合教材，隨堂訓(xùn)練教改實(shí)踐表明，凡是與教學(xué)過程緊密結(jié)合，便于隨堂進(jìn)行并利于學(xué)生動(dòng)眼、動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口，利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法和良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，利于發(fā)展他們智能的內(nèi)容，都可選為學(xué)生邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容。根據(jù)中學(xué)物理教學(xué)大綱對(duì)能力、技能的具體要求，安排邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容進(jìn)行隨堂訓(xùn)練。隨堂實(shí)驗(yàn)應(yīng)靈活機(jī)動(dòng)。在抓好教材中“實(shí)驗(yàn)與思考”的前提下，適當(dāng)穿插或補(bǔ)充一些小實(shí)驗(yàn)、小制作，既有利于學(xué)生掌握知識(shí)，又能引導(dǎo)學(xué)生解答有關(guān)問題。例如，“正確使用刻度尺測長度”是測量教學(xué)中的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)，其重要性并不比其它實(shí)驗(yàn)低。讓每個(gè)學(xué)生在事先準(zhǔn)備的一根木直尺上細(xì)心系上細(xì)線，代表刻度，使每相鄰的細(xì)線先后相隔1dm、1cm,然后用此直尺去測量課本的長度，并記錄測量結(jié)果。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，我提出：（1） 你所用刻度尺的零刻度線在哪里？最小刻度是多少？測量范圍多大？（2） 你測出的課本的長度值，哪些是刻度線所指示的，哪些是估計(jì)出來的？（3） 比較使用最小刻度是1dm和1cm的尺時(shí)測量出的結(jié)果，哪個(gè)準(zhǔn)確些？為什么？（4） 若將細(xì)線指示的最小刻度小到mm，測出的結(jié)果又會(huì)有怎樣？如此讓學(xué)生自己在動(dòng)手過程中觀察對(duì)比，對(duì)“準(zhǔn)確值”、“估計(jì)值”、“記錄單位”的重要性就有了深刻的認(rèn)識(shí)，很自然地對(duì)測量中決定準(zhǔn)確程度的是最小刻度也就有了正確的理解。配合習(xí)題，同步訓(xùn)練對(duì)于一些較抽象的推理性習(xí)題，可適當(dāng)配合同步小實(shí)驗(yàn)，使抽象習(xí)題形象化，推理習(xí)題具體化。例如，在“變阻器”一節(jié)的教學(xué)中，為了進(jìn)一步弄懂教材作業(yè)中滑動(dòng)變阻器的作用和連接方法，我讓每兩個(gè)學(xué)生為一組在課后完成“利用鉛筆芯制作滑動(dòng)變阻器控制小燈泡亮度”的小實(shí)驗(yàn)，找出定性規(guī)律，然后解答兩個(gè)作業(yè)題，結(jié)果學(xué)生答題輕松、正確，并且還能順利解釋一些有關(guān)滑動(dòng)變阻器的應(yīng)用性習(xí)題。又如，在凸透鏡練習(xí)中有投影儀上落個(gè)小蟲，遮住透鏡一半像的情況，我讓學(xué)生手拿凸透鏡直接觀察很清楚的知道了結(jié)果，并有探究欲望。再如教材第一冊(cè)作業(yè)中判斷哪一根鋼棒具有磁性的問題，如果讓學(xué)生準(zhǔn)備兩根縫衣針，配合課文后的小實(shí)驗(yàn)，讓其中一根磁化，然后親手去擺弄一下，那么解答這個(gè)問題就會(huì)比教師的啟發(fā)、分析效果更好。利用第二課堂，對(duì)“癥”訓(xùn)練課內(nèi)教學(xué)內(nèi)容畢竟要受到教學(xué)大綱的限制，而課外科技活動(dòng)、第二課堂無論在內(nèi)容的深度、廣度上，還是在活動(dòng)的方式、方法上都有較大的靈活性，能夠搞得豐富多彩，更大限度地發(fā)展學(xué)生的興趣和調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。因此有針對(duì)性地及時(shí)做一些典型的小實(shí)驗(yàn)，能收到釋疑解難、深化教學(xué)內(nèi)容、拓寬知識(shí)面的效果。例如，在靜止液體內(nèi)部其壓強(qiáng)跟深度關(guān)系的教學(xué)中，液體壓強(qiáng)只與液體的深度和密度有關(guān)，而與液體總重和體積無關(guān)是學(xué)生感到困惑的問題。為了消除疑慮，我把一些練習(xí)題中關(guān)于橡皮膜凸、平等變化的問題改為小實(shí)驗(yàn)，當(dāng)堂演示并再加改進(jìn)（用錐形管代替直玻璃管）。用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后學(xué)生就口服心服了。某些小實(shí)驗(yàn)，如“硬幣戲法”、“紙盒燒開水”、“測人的最大功率”、“安裝模擬家庭電路”等，完全可利用第二課堂活動(dòng)時(shí)間進(jìn)行。一方面既可解決某些器材不足的問題，另一方面也可引導(dǎo)學(xué)生互相協(xié)助