初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究

于 洋

[摘要] 在中學(xué)物理教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是全面執(zhí)行教學(xué)大綱和提高教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),也是學(xué)生的思維從具體形象思維向邏輯思維抽象化發(fā)展的階段,積極開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué),搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué),是培養(yǎng)學(xué)生的核心,可發(fā)展學(xué)生的思維能力。

[關(guān)鍵詞] 物理 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 學(xué)生

在中學(xué)物理教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是全面執(zhí)行教學(xué)大綱和提高教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),也是學(xué)生的思維從具體形象思維向邏輯思維抽象化發(fā)展的階段,積極開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué),搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué),是培養(yǎng)學(xué)生的核心,可發(fā)展學(xué)生的思維能力。通過(guò)近些年來(lái)物理教學(xué)的經(jīng)驗(yàn),筆者認(rèn)為實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入是物理課堂導(dǎo)入的最主要的方法。

一、情景現(xiàn)象導(dǎo)入法

這是一種相當(dāng)普遍的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入方法。利用學(xué)生意想不到的奇特現(xiàn)象,喚起學(xué)生的注意,引起學(xué)生思考,從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望而導(dǎo)入新課。

例1.大氣壓強(qiáng)-覆杯實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入:

將一只玻璃杯灌滿水,用一張塑料卡片蓋在杯口上,再按住卡片把水杯倒過(guò)來(lái)。問(wèn):當(dāng)把手移開(kāi)后,會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象?松手后學(xué)生驚訝不已。從而激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣。

二、故事導(dǎo)入法在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中,充滿著許許多多妙趣橫生的故事和傳說(shuō),如果在課堂教學(xué)中選用一些故事片斷,并做一些模擬演示,就會(huì)創(chuàng)設(shè)出非常活躍的學(xué)習(xí)情境

例2.大氣壓強(qiáng)-模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)導(dǎo)入:

這兒有兩個(gè)橡皮半球,用力將它們擠壓而合在一起,請(qǐng)兩個(gè)力氣大的同學(xué)上來(lái),看他們能不能把兩個(gè)半球拉開(kāi)?他們費(fèi)了九牛二虎之力都沒(méi)有拉開(kāi),這是為什么?其實(shí),早在17世紀(jì)的時(shí)候,德國(guó)馬德堡市長(zhǎng)、科學(xué)家格里克就當(dāng)眾做了一個(gè)精彩的實(shí)驗(yàn)。他所用的黃銅半球直徑約20厘米,抽氣以后兩邊共用了十六匹馬才把兩個(gè)半球拉開(kāi)。這就是轟動(dòng)世界的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。剛才的實(shí)驗(yàn),我可以不費(fèi)吹灰之力就把它拉開(kāi)(演示)。誰(shuí)知道我是怎樣把它拉開(kāi)的?——放氣(學(xué)生笑了)。為什么抽氣以后就拉不開(kāi)呢?(板畫)。球的周圍有什么?空氣。顯然是空氣對(duì)球施加了壓力。這些實(shí)驗(yàn)生動(dòng)地告訴我們,大氣存在壓強(qiáng)。

三、黑箱實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入法

所謂“黑箱”是指內(nèi)部結(jié)構(gòu)和機(jī)制不清楚的系統(tǒng),可以通過(guò)輸入某種信息,從獲得的輸出信息中推斷該系統(tǒng)的可能結(jié)構(gòu)模式和機(jī)制。這種研究方法就稱之為“黑箱方法”利用它創(chuàng)造的神秘感可以喚起學(xué)生的高度注意和積極思維,同時(shí)可以使學(xué)生得到科學(xué)方法的訓(xùn)練。

例3.能量的轉(zhuǎn)換與守恒-魔筒導(dǎo)入:

這是一只金屬圓筒,稱之為“魔筒”,我把它沿臺(tái)面滾出去,看一看會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生?演示后學(xué)生奇怪,滾出去的圓筒還會(huì)滾回來(lái),而且還反復(fù)地滾來(lái)滾去?原來(lái)筒里面有二根橡皮筋中間拴著一個(gè)重物。為什么這樣的結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生這種奇特的運(yùn)動(dòng)?在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量是怎樣轉(zhuǎn)換的?學(xué)習(xí)了下面的課題,這些問(wèn)題就不難解決。

四、實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽導(dǎo)入法

創(chuàng)設(shè)一種解決實(shí)際問(wèn)題的情境或者以雙方競(jìng)賽來(lái)解決某一實(shí)際問(wèn)題的形式導(dǎo)入新課,往往也能產(chǎn)生很好的效果。

例4.滑動(dòng)變阻器-福娃導(dǎo)入:

講新課前,出示一張福娃的畫板,福娃的眼睛處嵌有燈泡,閉合開(kāi)關(guān)眼睛發(fā)光,而且隨著其中一只眼睛亮度逐漸變暗另一只眼睛的亮度逐漸變亮,學(xué)生會(huì)感到十分新奇,再順勢(shì)引出滑動(dòng)變阻器,進(jìn)行新課。

五、演示實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入法

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,教材的演示實(shí)驗(yàn)較多,但如果我們選用生活中的一些物品來(lái)做一些新鮮有趣的小實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入新課的話,會(huì)比教材中一些演示實(shí)驗(yàn)更讓學(xué)生感到新鮮、驚奇,產(chǎn)生疑問(wèn),從而激起學(xué)生的興趣。如在講大氣壓一節(jié)課時(shí),先拿一根兩端開(kāi)口的玻璃管(不要太粗),插到盛有著色水的杯里。從玻璃管的上端吸氣,則可看到著色水被吸了上來(lái),這時(shí)用手指堵住上端管口,將管提出杯外,盡管下口是開(kāi)著的,可是水并不流出。如果將堵住上端管口的手指放開(kāi),水就從管中流了出來(lái)。實(shí)驗(yàn)同時(shí),可以把演示過(guò)程中所看到的現(xiàn)象分作幾個(gè)小問(wèn)題向?qū)W生提出:(1)從玻璃管上端吸氣,管中水為什么會(huì)上升?(2)上端管口用手指堵住后,水為什么不會(huì)從下端流出來(lái)?(3)手指放開(kāi)后,水為什么就流了出來(lái)?學(xué)生們邊看演示,邊思考問(wèn)題,很自然地導(dǎo)入了新課。又如講“電荷”時(shí),老師將與頭發(fā)摩擦過(guò)的氣球“掛”在黑板上,并請(qǐng)學(xué)生說(shuō)出這是什么現(xiàn)象。讓學(xué)生討論,并發(fā)表了個(gè)人的見(jiàn)解,然后老師補(bǔ)充說(shuō)明這是摩擦起電現(xiàn)象,人類對(duì)電世界的認(rèn)識(shí)是從這一現(xiàn)象開(kāi)始的。

六、實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)導(dǎo)入法利用實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí),既可以創(chuàng)造一種直觀的環(huán)境,又可以較好地起到承上啟下的作用

例5.阿基米德原理-復(fù)習(xí)浮力實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入:

上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了浮力的概念。請(qǐng)問(wèn),我們是怎樣證明下沉的物體受到浮力的?(取出實(shí)驗(yàn)裝置,回憶實(shí)驗(yàn)過(guò)程)。當(dāng)我們把重物從空氣中像電視慢動(dòng)作一樣地逐步放入水中,想一想,物體受到的浮力是怎樣變化的?由此猜想一下浮力與什么因素有關(guān)。(演示、觀察、回答:隨著深度的增大而增加)。按照你們的說(shuō)法,也就是浮力的大小與物體所處的深度有關(guān),是嗎?請(qǐng)?jiān)倏匆槐檠菔?。?dāng)物體浸沒(méi)水中后,浮力就不再改變,顯然不能認(rèn)為浮力與深度有關(guān)。那么,在上述的實(shí)驗(yàn)中,除了深度改變外,還有什么因素在改變呢?物體浸入水下的部分在改變。未浸入時(shí)浮力為零,隨著浸入的部分變大,浮力也就變大;完全浸沒(méi)以后,浸入的部分不再改變,浮力的大小也就不變。二千多年前,阿基米德為完成皇帝交給他的任務(wù)——辨別皇冠的真?zhèn)慰嗫嗨妓?當(dāng)他洗澡的時(shí)候,無(wú)意中發(fā)現(xiàn)浴缸的水被溢出時(shí),猛然想起了身體入水部分的體積跟排開(kāi)的水的體積相等,他欣喜若狂地喊到:“我想出了,我想出了!”從這里我們能得到什么啟發(fā)嗎?——浮力與物體排開(kāi)水的體積,或者說(shuō),與排水量有關(guān)。下面我們就用實(shí)驗(yàn)來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。

實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入的類型很多,同一個(gè)課題可以有許多不同的導(dǎo)入方法。實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入的基本結(jié)構(gòu)大體是:創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境——激發(fā)思維沖突——明確學(xué)習(xí)目標(biāo)——鋪設(shè)達(dá)標(biāo)階梯。當(dāng)然,這些導(dǎo)入的環(huán)節(jié),并不是死板的模式,可以靈活多變地加以應(yīng)用。在許多情況下,導(dǎo)入結(jié)構(gòu)并非都是截然分開(kāi)的四段,而且不同的整體課堂結(jié)構(gòu),要求有不同的導(dǎo)入結(jié)構(gòu)。在導(dǎo)入階段,可以有側(cè)重地完成某一、二項(xiàng)任務(wù),而其它的任務(wù)放在展開(kāi)的階段完成。只要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律可以不定法。我相信,只要我們肯動(dòng)腦筋、勇于實(shí)踐,定會(huì)使我們的課堂教學(xué)逐漸完善,日臻完美。另外,還要利用電教手段,擴(kuò)大學(xué)生視野,采用生動(dòng)活潑的多種教學(xué)形式,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。