物理教学中利用简单材料做实验的几点体会

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  美国教育家布鲁纳说:“学习的最好刺激,乃是对所学材料的兴趣。”当教师讲解和板书都无法达到效果时,一个设计巧妙的演示实验就做到了。新课程对物理学提出新要求:从生活走向物理,从物理走向社会。而这一要求的提出,对物理有了新的定位:提高全体学生的科学素养。
  但是,随着科学技术的日新月异,很多现象似乎表明科学与人们的距离越来越大。学生们不能理解在校所学的知识与生活现象有何关系。很多学生把在校学到的知识与生活现象分离,认为学校所学的知识仅仅只存在于教材的特殊环境和实验仪器中。其实,教材上的所有知识都来源于我们的生活。如何让学生认识这一点?对于物理这门学科,可以选择生活中一些简单的随处可见的材料做实验,再通过简单实验看清知识本质,深刻理解概念和法则,从而让学生理解知识源于生活这个道理,这也是我们常说的:通过“物”来思考“理”,再通过“理”来认识“物”。
  最近,笔者听了我校一名男教师关于自由落体运动的一节课。为了使学生能够更形象地认识自由落体运动,这名教师设计了以下活动来引导学生。
  首先,教师先提问:两个物体从同一高度静止释放,谁先落地?学生的答案各异。有的认为质量大的物体先落地,有的觉得质量小的先落地,还有的不确定。教师并没有急着公布答案,而是拿两支一大一小的粉笔,让它们在同一高度同时静止释放,结果大的粉笔先落地。这一现象似乎证实了质量大的物体先落地的结论。得此结论的学生还没来得及开心,教师又拿出了一个大泡沫板和一支小粉笔头,重复了刚才的实验,这次小粉笔头先落地,经过确认,小粉笔头的质量小,如此一来,完全颠覆了刚才的结论,学生面面相觑的同时,积极性完全被这两个实验调动了起来。就在大家积极讨论的时候,这名男教师拿出了两张完全一样的纸,神气地对学生说:“我可以控制这两张纸的下落顺序哦,不信的话,看着,我要左边的先落地。”这名男教师说完就将左边的纸揉成团,然后让左右两边的纸从同一高度同时静止下落,果然左边揉成团的纸先落地了。男教师继续说:“现在我要右边的纸先落地。”于是他又把右边的纸揉得更小,重复实验,结果是右边的纸先落地。最后男教师提问:我们能不能想想办法让这两张纸同时落地?学生讨论后觉得可以,将两张纸铺平后,重复实验,结果两张纸果然同时落地了。最后,学生不用教师指点,自然而然地得出结论:与空气接触面积越大的物体,受到的空气阻力越大,在空中运动的时间越久。这个结论得出后,学生自然理解了自由落体运动的相关概念。回顾这节课,用到的粉笔、泡沫、纸都是大家熟悉的材料,运用在一起做实验,却将这节课的难点简简单单地体现出来,学生在“玩”的同时,轻松地掌握了需要掌握的知识。
  物理学家麦克斯韦指出:“一项演示实验,使用的材料越简单,学生越熟悉,就越想透彻地获得所验证的结果,这种实验的教育价值往往与仪器的复杂程度成反比。”所以利用越简单,越随手可得的材料来进行物理实验,学生越能透彻地领悟知识。
  如在上“探究惯性大小与质量的关系”这节课时,为了使学生能够体会惯性与质量的关系。笔者特意设计了这样一个实验:单手撕纸。首先让学生自己准备一张纸,然后让学生在纸上随意撕一小豁口,最后要求学生用一只手撕开纸。把实验要求交代下去后,学生开始小声地讨论起来,有的学生完全没有思路,追问:“老师,是用一只手来撕纸吗?”“是的。”得到肯定的答复后,学生们开始操作起来,各种动作在教室里出现了,最成功的就是用手拿住纸的一端,用力去甩。经过尝试发现,拿住小半边纸,手轻轻一甩,纸张马上就被撕开了,学生们兴致勃勃地重复多次实验后,总结出:手捏住小半边纸用力甩,比用手拿住大半边纸用力甩的效果要好。笔者追问:“这说明了什么?”在这简单的实验提示下,学生们自然而然地得到了结论:质量大的物体惯性大。通过这样一个有趣的小实验让学生自己动手体会,不仅加深了学生的认识,同时也给了学生积极探索和思考的机会,从而全面提高学生的综合素质。
  对于纸这个普通的材料,其实还可以运用到平抛运动这一课堂上。让学生用纸折成纸飞机并抛出去,观察并思考:这运动是不是平抛运动?为什么?不用教师刻意指导,学生的积极性完全被调动起来,学生动手实验、观察现象、相互讨论、思考结论。整个课堂气氛活跃,学生的思维也在相互讨论中活跃起来。通过自己探索学习得来的知识,效果远比教师的“一言堂”好。
  “坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验。”当把生活中常见的物品,用于课堂,用于实验时,学生觉得亲切的同时,也激发了学习物理知识的兴趣,调动学习的积极性。因此,教师应
  让学生体会亲自制作和实践的快乐,激发学生的学习兴趣,树立学生学好物理的信心。
  (特约编辑 安 平)
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