開展家庭實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化物理學(xué)習(xí)

劉洪生+于冬梅

摘要：“從生活走向物理，從物理走向生活”是物理教學(xué)的新理念，從生活中教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)，必然會(huì)促進(jìn)學(xué)生的觀察、預(yù)測(cè)、推斷能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。家庭實(shí)驗(yàn)是學(xué)生生活的一部分，是學(xué)生在輕松、愉快的環(huán)境下，親身體驗(yàn)的科學(xué)探究的過程，有利于在生活中應(yīng)用知識(shí)。在物理學(xué)習(xí)中，大力開發(fā)家庭實(shí)驗(yàn)成了必然的趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：物理家庭實(shí)驗(yàn) 物理現(xiàn)象 物理規(guī)律 創(chuàng)新意識(shí) 創(chuàng)新能力

一、實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的基礎(chǔ)

實(shí)驗(yàn)課是提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、提高物理課教學(xué)有效性必不可少的重要手段?！皬纳钭呦蛭锢恚瑥奈锢碜呦蛏睢笔俏锢斫虒W(xué)的新理念，從生活中教會(huì)學(xué)生學(xué)習(xí)，必然會(huì)促進(jìn)學(xué)生的觀察、預(yù)測(cè)、推斷能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。家庭實(shí)驗(yàn)是學(xué)生生活的一部分，是學(xué)生在輕松、愉快的環(huán)境下，親身體驗(yàn)的科學(xué)探究的過程，有利于在生活中應(yīng)用知識(shí)。在物理學(xué)習(xí)中，大力開發(fā)家庭實(shí)驗(yàn)成了必然的趨勢(shì)。

例如，講到聲音可以在固體和氣體中傳播，不能在真空中傳播時(shí)，充分發(fā)揮同學(xué)的想象空間和動(dòng)手能力，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，結(jié)果有的同學(xué)帶來魚和魚缸，通過魚的反應(yīng)說明聲音可以在固體液體氣體中傳播。更有一位同學(xué)帶來熱水瓶，熱水瓶中間是真空的，放一個(gè)小球到里面并搖動(dòng)，聽不見聲音說明真空不能傳聲。這說明孩子的創(chuàng)新能力是無窮的。在這一實(shí)驗(yàn)探究過程中，學(xué)生可以針對(duì)問題提出不同的猜想，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，學(xué)生通過自己選用的不同器材、不同的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的主動(dòng)性，有效地激發(fā)初中學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，在潛移默化中培養(yǎng)創(chuàng)新能力。比如，浮力是初中物理的難點(diǎn)，它涉及到力、重力、二力平衡、壓強(qiáng)等許多知識(shí)點(diǎn)。學(xué)習(xí)“浮力的應(yīng)用”之前，可以布置做“浮沉子”的家庭實(shí)驗(yàn)。我根據(jù)學(xué)生不同的興趣、能力、以及各自的家庭情況，要求學(xué)生選擇合適自己的器材與方案進(jìn)行家庭實(shí)驗(yàn)。第二天，發(fā)現(xiàn)學(xué)生制作的“浮沉子”多種多樣。有的學(xué)生在金屬蓋中開一個(gè)稍微大一點(diǎn)的小孔，從小孔中灌進(jìn)適量的水，使其恰好能倒立浮在水面且瓶底與水面相齊，此時(shí)所受到的浮力，剛好與自身（包括瓶?jī)?nèi)裝的水）的重力相等。有的用眼藥水瓶制作“浮沉子”，在眼藥水瓶中裝適量的水，然后將瓶蓋旋緊，使瓶?jī)?nèi)的氣體被密封起來，再將瓶子放入水中，使其恰好能倒立浮在水面，且瓶底與水面相齊。還有不少學(xué)生用火柴制作“浮沉子”，等等。這一過程中，通過學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，更接近人類認(rèn)識(shí)客觀規(guī)律的過程，使學(xué)生對(duì)物理事實(shí)獲得具體的、明確的概念和規(guī)律，培養(yǎng)了學(xué)生的觀察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，發(fā)揮了學(xué)生的主體作用，激活了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)?！疤骄科矫骁R成像特點(diǎn)”的教學(xué)時(shí)，要求學(xué)生在家長(zhǎng)的配合下給身高1.6m的小明設(shè)計(jì)一塊穿衣鏡，要求在鏡中能看到全身，鏡需多長(zhǎng)？很多學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)提出：人離鏡子越遠(yuǎn)，看到自己在鏡子中的像越小，故多長(zhǎng)都行。老師在制作前不作正面回答，叫學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，自己動(dòng)手完成。通過實(shí)驗(yàn)得出，平面鏡成像特點(diǎn)為等大、正立、虛像。并算出了小明的穿衣鏡的長(zhǎng)度為0.8m。這樣能有效提高學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的積極性，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著潛移默化的影響。

二、開展家庭實(shí)驗(yàn)的建議

1.家庭物理實(shí)驗(yàn)的難度要適中

學(xué)生是未成年人，學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和思維水平有限。因此家庭實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容不宜太復(fù)雜，不能超出學(xué)生的知識(shí)、技能、能力水平，否則會(huì)降低實(shí)驗(yàn)興趣，使問題得不到解決。

2.家庭物理實(shí)驗(yàn)要注意安全

布置實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)充分考慮實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)器材的安全性，對(duì)學(xué)生加強(qiáng)安全教育。如：不要布置學(xué)生用交流電進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、避免到河邊、野外實(shí)驗(yàn)、避免高空作業(yè)；實(shí)驗(yàn)前，盡可能與家長(zhǎng)取得聯(lián)系，家長(zhǎng)可以協(xié)助子女進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，防范可能發(fā)生的各種危險(xiǎn)。

3.家庭物理實(shí)驗(yàn)要具有可操作性

家庭物理小實(shí)驗(yàn)必須體現(xiàn)實(shí)踐活動(dòng)的特點(diǎn)，操作應(yīng)簡(jiǎn)單易行，從選題到實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)的操作、現(xiàn)象的觀察等都應(yīng)具有可操作性，確保實(shí)驗(yàn)器材能找得到，實(shí)驗(yàn)?zāi)茏龊?，并能運(yùn)用器材做多種相關(guān)實(shí)驗(yàn)，完成既定的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，并發(fā)現(xiàn)新的問題，探索研究新的情況。

例如：筷子的神力。

思考：把一根筷子插入裝著米的杯子中，然后將筷子上提，筷子會(huì)把米和杯子提起嗎？材料：塑料杯一個(gè)、米一杯、竹筷子一根。

操作：

（1）將米倒?jié)M塑料杯。

（2）用手將杯子里的米按一按。

（3）用手按住米，從手指縫間插入筷子。

（4）用手輕輕提起筷子，杯子和米一起被提起來了。

講解：

由于杯內(nèi)米粒之間的擠壓，使杯內(nèi)的空氣被擠出來，杯子外面的壓力大于杯內(nèi)的壓力，使筷子和米粒之間緊緊地結(jié)合在一起，所以筷子就能將成米的杯子提起來。

這樣的實(shí)驗(yàn)，器材就在學(xué)生身邊，簡(jiǎn)單可操作性強(qiáng)，是十分適合學(xué)生進(jìn)行家庭實(shí)驗(yàn)的。通過這樣的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生體會(huì)物理知識(shí)就在身邊，身邊充滿了物理，真正做到“始于歡樂，終于智慧”。

4.注重要點(diǎn)，減少環(huán)節(jié)

家庭實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)不能局限于科學(xué)探究的七個(gè)步驟，對(duì)于那些一看便知的簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，我們要側(cè)重現(xiàn)象的收集；對(duì)于操作的實(shí)驗(yàn)，我們注重的是操作的先后順序和注意點(diǎn)；對(duì)于數(shù)據(jù)類的實(shí)驗(yàn)我們注重的是分析與總結(jié)。不同實(shí)驗(yàn)的探究步驟是可以有差異的，但是我們的目標(biāo)都是一樣的——通過實(shí)驗(yàn)來獲得新知與體驗(yàn)樂趣。

例如：家庭實(shí)驗(yàn)——杠桿找平衡

目的：學(xué)會(huì)制作和調(diào)節(jié)杠桿；

器材：粗細(xì)均勻的筆管，長(zhǎng)螺絲及螺母、橡皮及細(xì)線；

提出問題：如何制作杠桿并使它水平平衡。

做一做：

（1）按如圖所示制作杠桿，并懸掛起來，你發(fā)現(xiàn)了什么？

（2）動(dòng)手操作，看看如何使杠桿平衡，螺絲有作用嗎？

結(jié)論：調(diào)節(jié)螺母可以使杠桿平衡。

學(xué)生在操作中領(lǐng)悟知識(shí)，學(xué)會(huì)了方法，有利對(duì)生活現(xiàn)象的探索，也有利于“變廢為寶”的節(jié)約理念的形成。還可以在家做模擬翹翹板實(shí)驗(yàn)，既讓學(xué)生懂得細(xì)心操作的重要性，也讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到數(shù)據(jù)收集的準(zhǔn)確性，同時(shí)也要發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的規(guī)律性，學(xué)會(huì)觸類旁通、舉一反三，進(jìn)而揭開杠桿原理的神秘面紗。

5.學(xué)會(huì)總結(jié)，自我創(chuàng)作

家庭實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)并不是要追求難度，而是要求簡(jiǎn)單，又能夠讓學(xué)生記錄、總結(jié)，便于去創(chuàng)新。家庭實(shí)驗(yàn)從內(nèi)容分為已學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和自我創(chuàng)新學(xué)習(xí)新知。因此，我們?cè)O(shè)計(jì)的家庭實(shí)驗(yàn)要讓學(xué)生學(xué)會(huì)總結(jié)，并能在學(xué)習(xí)過程中自我創(chuàng)新。

例如，讓學(xué)生吹分別放在兩個(gè)相同的空礦泉水瓶中（一個(gè)是完好的，一個(gè)是底部有一個(gè)小洞）的兩個(gè)相同的氣球。在吹的過程中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)有洞的礦泉水瓶中的氣球很容易吹起，而另一個(gè)怎么也吹不起來。從操作中學(xué)生很快就會(huì)總結(jié)出與洞有關(guān)，無洞的封住了氣體，氣體有壓強(qiáng)，很好地將大氣壓強(qiáng)拓展為氣體壓強(qiáng)，促進(jìn)學(xué)生的探索。再如在學(xué)習(xí)杠桿平衡后，可以讓學(xué)生回家利用一根線去分胡蘿卜，分得的結(jié)果怎樣，合理嗎？進(jìn)一步讓學(xué)生動(dòng)起來，感受知識(shí)帶來的喜悅。

總之，家庭物理實(shí)驗(yàn)無論如何都要以學(xué)生為主體、老師為主導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)為主干展開家庭物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。大力開會(huì)家庭物理實(shí)驗(yàn)，可以激發(fā)學(xué)生的主觀能動(dòng)作用，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的理解能力和實(shí)驗(yàn)操作能力。因此，我們要不斷更新教學(xué)觀念，下大力氣設(shè)計(jì)物理家庭實(shí)驗(yàn)，采用多種家庭實(shí)驗(yàn)方法，才能便于學(xué)生透過物理現(xiàn)象理解物理知識(shí)的本質(zhì)，更有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，以提高他們整體的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]任淑悅.中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的初步研究[D].首都師范大學(xué)，2001.

[2]張英.動(dòng)手 體驗(yàn) 創(chuàng)新——物理教學(xué)中的實(shí)踐探索[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2009.

[3]周進(jìn)仕.設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效途徑淺析[D].南昌市第四中學(xué)，2012.endprint