2018-09-29 点击:

作者:周雪飞 唐京武
  【摘要】中学物理课程是一门以实验为基础的自然科学课程,而微型实验是引领中学生透过现象来认识物理规律、理解物理概念、探究物理过程的主要手段。本文主要阐述了中学物理课堂微型实验的含义与特点;论述了微型物理实验的教学功能;通过案例分析说明微型实验在中学物理教学中的应用。
  【关键词】微型实验 中学物理 物理教学
  【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2018)24-0108-02
  一、 微型物理实验的含义与特点
  微型物理实验是指实验所需的实验器材以及材料来源于生活、易取易得,实验的创造性强、操作简便,实验现象明显且具有趣味性的物理实验。
  微型物理实验所采用的的器材都是学生熟知的生活用品,可以让学生充分的体会到物理来源于生活,让学生深切的感受到物理科学与生活紧密联系。微型物理实验中的器材来源广泛,可利用的资源十分丰富,将生活中简单的器材运用到物理实验课当中,能够培养学生的创造能力,激发学生思考问题。
  二、微型物理实验的教学功能
  物理学的发展离不开物理实验,所有的初中物理知识都是以确凿的事实为依据,每个概念的建立、定律的发现都有坚实的实验基础[3]。微型物理实验作为中学物理实验的重要构成,在做微型实验进行物理学习中培养了认真仔细,实践出真知的科学态度。
  微型物理实验没有依赖试验中的器材,运用学生在生活中常见的物品作为微型物理实验器材,突破了教材上实验设计的束缚。通过巧妙生动的实验现象,活跃了课堂气氛,舒缓了学生觉得学习物理难并且厌倦物理的情绪。培养了学生主动利用身边的物品进行微型物理实验探究的意识,使其在情感上喜欢上物理,同时也弱化了教学难度。
  教学不仅仅需要教师对学生进行授业,还需要帮助学生解决在成长的过程中遇到的种种疑惑。微型物理实验可以与品德教育、心理健康教育相结合。例如通过分组实验可以培养学生团结协作能力;通过让学生在试验中感受新知,直观的了解现物理知识的客观性,进而增强学生明辨是非的能力;利用生活中常见的生活用品所做的微型物理实验都在向学生传达物理知识在人类生活中的正面影响,回避危害社会、反人道的物理知识应用,并拓展物理学家曾经在用实验不断探究物理奥秘时的艰辛,帮助学生树立良好的意志品质。
  学生受到良好教育与否的落脚点在学生受教育以后的行为表现。所以,在教育过程中,知、情、意是基础,行为才是关键。这四个要素是相互作用的。在微型物理实验教学中,学生可以设计微型物理实验、动手实践、实验分析等行为来促进知、情、意、行的完整统一。通过树立正确的认知观念,富有积极向上的情感以及良好的意志品质来实现教学后行为的正向发展。帮助学生适应将来所要面临的学习、生产、管理、服务等一系列的社会生活问题。
  三、微型物理实验在中学物理教学中的应用
  微型物理实验在初中物理教学中运用的十分广泛,我们试以初中物理中的“机械运动和力”“声和光”两个部分内容,举例说明微型物理实验在教学中的应用。
  机械运动主要包含长度和时间的测量、运动的描述、运动的快慢、测量平均速度、杠杆和其他一些简单的机械。在人教版新课标初中物理教材中已经把机械运动作为第一章节,微型实验的应用有助于老师培养学生学习物理的兴趣,以及学习热情。由于这一章的内容大多在小学数学和自然科学课里有涉及,所以这一章的内容相对简单。
  在学习杠杆这一节内容时,最简单的微型实验就是推门。让学生走到门口分别推门门锁的位置与靠近门轴的位置,再让学生谈谈两次推门的感觉有什么不同,思考其中的原因是什么?此微型实验可以用来导入新课,引发学生思考。若是山区乡镇中学的老师在讲授此节内容时,我建议把杆秤带到学校,在学完新课以后可以让学生讲述杆秤的工作原理,教会学生使用杆秤,学习物理回顾生活。
  在学习弹力的时候,老师可以用橡皮筋来设计微型实验。由于大多数女生都有,所以只需要课前告知学生就可以很容易将现成的素材准备好。让学生用手指拉伸橡皮筋,橡皮筋发生了形变,长度变长了,这时候詢问学生手指上有什么感觉?接着让学生松开橡皮筋使其恢复到原状,此时学生的手指接触到橡皮筋没有拉伸,再问学生的感受。做完此微型实验以后让同学们总结什么是弹力,培养学生的总结归纳能力。
  在讲授重力时,可以用一块粉笔头做微型实验完成导课。老师手里拿着一块粉笔头,当松开手的时候,学生会看到粉笔头竖直往下落,多次实验以后提问:粉笔头为什么总是往下落而不会往其他方向运动?用来引出重力的概念。
  在“声现象”和“光现象”部分的内容教学中,我们也可以通过微型物理实验,把物理与我们的生活紧密的联系起来。
  在进行课堂教学时让学生用手拨动压在桌边的刻度尺,可以清楚的看见尺子在振动的同时还可以听见尺子发出嗡嗡的声音,当尺子停止振动时就听不到声音。让学生摸着自己的喉咙说话时可以感受到声带在振动。从而证明了声音是由物体振动产生的。
  譬如在探究音调与发声体振动快慢的关系时,提前让女生把梳子带到学校,在课堂上分组让女生用尺子在梳齿上划过,一次慢些一次快些,让男生听听音调的变化,并总结出结论。
  在学习噪声的危害和控制时,其中最简单的微型实验就是在老师保持响度不变说话时让学生捂住自己的耳朵,让学生区别捂耳朵前后听到老师说话的声音有什么变化。从而总结出可以在人耳处减弱噪声,进而回顾此方法在生活中应用:工厂中工人的耳罩、睡眠耳塞等,培养学生学习物理学以致用的能力。
  在装有用牛奶着色后的自来水的水槽旁放一支打开的激光笔后沿水槽壁缓缓地注入高浓度的糖水,这时候学生就可以明显的观察到原本在水中沿直线传播的光线变得向下弯曲了。这是因为水槽中的水原本是均匀的,在注入糖水以后使水槽底部水的浓度变大了,从而使光线发生了弯曲。这时候再来引导学生分析这个实验现象的原因,并试着总结出结论。在以往的教学中,老师很难想办法让学生观察光在不均匀介质当中传播的情景,有了这个。
  在讲授镜面反射与漫反射时,老师可以在水槽底部放置一块完整的平面镜(镜面朝上),在另一个水槽当中放置大量堆积起来的平面镜碎片,在两个水槽中都加入用牛奶着色后的水,将三支绑在一起的激光笔全部打开分别斜射到水槽底部的平面镜与平面镜碎片堆上,就可以让学生观察到镜面反射与漫反射的显著区别。三条光线通过完整的平面镜反射后的光线是平行的,而通过平面镜碎片堆反射后的三条光线是不平行的。这种效果是在以往教学中用平面镜与白纸当作微型实验器材所达不到的。
  四、 结语
  随着新课程改革的继续深化,微型物理实验在教学中作用也愈发的突显。教师可以把微型物理实验在教学中的应用作为教学测量与评估的一项重要指标[8]。为了更好的完成三维一体的教学目标,作为一名人民教师应该想法设法的让教学成为教与学的完整统一,而不是以结论的方式给予[9]。其中而分组实验还有助于培养学生的团结协作能力进而将德育与心理健康教育贯彻到物理教学中。教材上许多知识只涉及到相关事物而没有像大部分重难点知识一样设计实验来帮助学生探究物理知识,导致有时候学生很难凭借生活经验来理解一些物理知识,这时候微型实验的重要性就体现出来了。
  参考文献:
  [1]陈晓莉.新课程物理实验技能训练[M].北京机械工业出版社出版社,2015.8.
  [2]王较过.中学物理教材研究与教学设计[M].陕西师范大学出版社总社有限公司,2013.9.
  [3]李亦菲.初中物理[M].北京师范大学出版社,2009年第一版.
  [4]高海林.物理实验[M].机械工业出版社,2014.8.
  作者简介:周雪飞(1993—),男,贵州铜仁人,硕士,学科教学(物理);唐京武(1962—),男,湖南湘潭人,副教授,从事物理教学研究。