物理是一門實驗的學科,而趣味實驗,以其特有的趣味性、靈活性、啟發性和科學性,可以最大限度地激發學生學習的興趣,啟迪學生的思維,培養學生的科學素養和創造精神,使他們自主地融入課堂,主動熱情并不懈地去探索、追尋知識。
一、巧用趣味實驗導入,激發學生學習興趣
對于初二年級的學生來說,他們剛剛接觸物理學科,對物理知識了解甚少,物理教師如能巧妙地借助趣味實驗導入,就能夠讓學生對將要學習的內容產生濃厚的學習興趣和強烈的好奇心。
以蘇科版初二物理教材引言部分“奇妙的物理現象”一課為例。觀察玻璃罩內同時燃燒長、短蠟燭,到底誰先滅?教師取一只較大的透明塑料可樂瓶,剪掉上部不規則部分,便可代替玻璃罩,把長、短蠟燭置入其中,讓學生猜想,如果點燃,誰會先滅呢?學生猜想可能會有三種:(1)長蠟燭先滅(2)短蠟燭先滅(3)長、短蠟燭同時滅。教師可以問:“為什么會做出這種猜想呢?”任學生自己回答,不要做出評價,然后教師將其點燃,讓同學們仔細觀察,此時學生往往會因為實驗結果與猜想不一致而感到十分驚訝。教師可以就勢指出:“實驗中常常會有意想不到的現象發生,從而為我們創造了發現問題的機會,使我們認識到猜想需要證據的支持。”如果把塑料瓶換成透明塑料桶,重做上述實驗結果又如何呢?究竟哪一支蠟燭先熄滅,答案并不是唯一,它與容器的容積大小有關。教師通過設疑、解答,把學生的思維引向開放性發展。通過觀察實驗現象,使學生感受到物理的奇妙,激發了他們的好奇心和對科學的求知欲。當學生的好奇心被成功地激發出來后,他們就能夠在質疑、期待與思考中,全神貫注地完成本節課的學習任務。
實踐證明,真正意義上的教學活動不應從教師提出已知、現成的知識開始,而應從教師設置問題情境、創造學習活動的內部條件開始。教師通過類似“長、短蠟燭誰先滅”這樣的趣味實驗,給學生設置的懸念、創設的情境,富有趣味性、科學性和啟發性,能夠激起學生探究的興趣和求知欲望。
二、增加趣味實驗教學,豐富教學內容
教師把趣味實驗融入課堂,不僅可以創新教學形式、豐富教學內容,而且能夠充分體現新課程改革下物理課堂的張力。
在學習“體驗大氣壓的存在”一節內容時,可演示易拉罐被壓扁了的有趣實驗,教師取一個鋁制易拉罐,在里面放入少量的水,點燃酒精燈對其加熱,待罐口出現白霧時,用橡皮泥(或面團)堵住罐口,撤去酒精燈,將易拉罐插入冷水中,此時易拉罐被壓扁且發出巨大的響聲;又如“瓶吞雞蛋”的有趣小實驗,將紙條點燃后放入錐形瓶內,立即將熟雞蛋放在錐形瓶口(瓶口比雞蛋稍小些),待紙條燃盡,瓶口立即將雞蛋吞入。這些有趣的小實驗取材容易,操作簡單,產生的現象直觀明顯,節省了時間,增強了教學的趣味性,豐富了教學內容,學生觀察時,驚訝不已,唏噓有聲,真真切切地感受到大氣壓強的存在,注意力和求知欲一下子就被激發出來,從具體形象思維轉入到抽象的邏輯思維,從而提高了理性認識,概念的轉化就自然形成了。
三、揭示趣味實驗實質,強化知識理解
在初中物理教學中,有些抽象的概念,光靠機械的死記硬背,學生感到枯燥無味很難理解,如“壓強”和“壓力”兩個概念,學生容易混淆,認識模糊不清。為了幫助同學們建立壓強的概念,必須從探究壓力的作用效果開始,教師可以演示“刺不破的氣球”的趣味小實驗,取一塊布滿釘子的木板,把氣球放在釘板上,再把木板放在氣球上,在木板上加鉤碼,氣球發生形變,但卻不會被釘板上的釘子刺破;如果氣球放在只有一個釘子的木板上,再向木板上加鉤碼,氣球很容易被刺破,這說明壓力的作用效果不僅與壓力的大小有關,還與受力面積的大小有關,進而引出壓強的概念,同時讓學生體會到控制變量法在物理探究中的作用,這樣的趣味實驗培養了學生分析、比較、歸納、概括的能力,強化對知識的理解。教師順勢解釋雜技表演——氣功師睡釘板。氣功師平躺在釘滿釘子的木板上,肚子上再放一塊石板,表演時,另一位演員手舉鐵錘砸向石板,結果石板被砸斷,而人卻完好無損。這是因為一個釘子的受力面積很小,但布滿的釘子加起來,受力面積就很大,對人體的壓強就不是很大,所以釘子就不會扎進人體。趣味實驗不僅可以幫助我們完成教學任務,更能強化學生對所學知識的理解。
四、梳理趣味實驗原理過程,促進學生反思
反思一直是學生自我成長的一條有效途徑,在物理教學中,合理地融入趣味實驗,能夠引導學生梳理趣味實驗的原理過程,能促進學生在發現問題中反思、在尋找實驗失敗的錯誤中反思、在回顧知識的連貫性中反思。在學習浮力知識時,教材上介紹潛水艇的浮沉原理與圖片,但學生中真正親眼看到潛水艇的浮、沉的幾乎沒有,為了幫助學生掌握這部分知識,可制作簡易潛水艇。如用小瓶子、軟管和注射器制成小潛水艇,向小瓶子中沖水,瓶子重力變大,重力大于浮力則下沉;將小瓶子中的水排出時,瓶子重力減小,重力小于浮力則上浮,上浮過程中如果浮力等于重力則懸浮。又如在學完“安裝直流電動機模型”一節內容后,讓同學們用環形磁體、漆包線、電源、導線、 架子板等制作簡易電動機,電動機要能持續轉動下去,必須有換向器,那么采取什么方法使簡易電動機上也有換向器呢?學生針對這一問題進行反思,一邊思考,一邊動手摸索,當把線圈兩端的引出線一端刮去半邊絕緣漆,另一端的絕緣漆全部刮去,放到架子板上,然后接通電源,才能持續不斷地轉動下去。學生們的動手能力在反思中前進,提高了實驗技能,創造性地為自己打開了探索知識的另一扇窗,收獲了成功的喜悅。
趣味實驗,激活物理課堂教學,培養了科學探究精神, 提高了動手動腦能力,克服了黑板上講實驗、背實驗的弊端,豐富了教學內容,強化了知識理解,提高了課堂教學質量,為學生終身的學習研究奠定了良好的基礎。
(作者單位:江蘇省宿遷市沭陽縣扎下中學)