多維實驗課堂玩轉規律教學

丁憶凡

摘 要：作為基礎的自然科學，物理學科是基于觀察實驗的基礎之上的，而實驗也正是物理學科的魅力之所在，其重要性不言而喻。很多學生在小學階段都非常喜愛研究自然科學的科學課，原因很簡單，就是因為這是一門實驗滿滿的有趣學科。那么既然如此，在物理課堂上，尤其是對于剛剛接觸物理的初中生物理課堂上，實驗的教學不僅僅是激發學生學習興趣的第一步，也是培養學生實踐能力、分析能力，形成嚴謹的治學觀、世界觀的重要方法。

關鍵詞：課堂實驗；氣體壓強；認知沖突；感性認知

物理學科的教學說難并不難，因為光是五花八門的實驗器材就足以調動學生足夠的好奇心以及求知欲。可要說簡單，就又容易陷入老師做實驗，學生聽老師講實驗、看現象、記錄知識點、做題、考試的窠臼，物理課堂不在有趣，新的實驗也不過是試卷上的考題。又或者是老師拿來了器材，學生熱熱鬧鬧地按要求或不按要求瞎做一氣，至于實驗目的，實驗現象及結論壓根一腦袋糨糊。這種現象在今天列舉的“氣體壓強2”這一課中又有很明顯的體現。這是一節規律教學課。整節課的教學內容總結只有三句話：大氣壓隨高度增加而減小；液體沸點隨液面上方氣壓的減小而降低；流體的流速越大，壓強越小。中考僅僅要求了解。然而這節課最大的優勢也是可以利用的相關實驗非常多，那么能否合理地用好這些實驗就是決定本節課成敗的關鍵。根據實驗的不同特點與作用，我將從不同角度，多維度地利用這些實驗，玩轉這節規律教學課。

一、用實驗模擬情景，豐富學生感性認知

教師首先帶領學生利用互聯網搜索了南京、西寧、拉薩三地的實時氣壓，得出了本節課的第一個結論：大氣壓隨高度增加而減小。并且利用青藏地區的各種風土人情迅速進入高原的情景，提出了“為什么高原上的米飯很難煮熟”的問題。為了驗證同學們猜測的氣壓影響的猜測，利用抽氣機模擬高原上的低氣壓環境。這個實驗效果非常明顯，一杯常溫的水隨著抽氣機的工作，周圍氣壓降低，竟然沸騰了起來，取出沸水，在班級中傳遞，水溫并不像平常的沸水那樣高。教師提出問題串指導學生分析：“水沸騰說明水已經達到（沸點）”“此環境中水的沸點比我們周圍環境的低得多”“影響沸點的原因是什么？”“說明沸點與氣壓有怎樣的

關系”。

這樣一個模擬情景的實驗，極大地豐富了學生的感性認知，即使沒有去過低氣壓地區，也能通過實驗器材感知當地的一些

現象。

二、利用實驗創造認知沖突，激發學習興趣

興趣是最好的老師，而認知沖突是通過探究過程暴露原有知識結構的不足，在“憤”“悱”的心理狀態下，激發學生合作探究、自我反思的一種教學策略。

教師請學生推舉最能“吹”的學生上臺，試試能將漏斗中的乒乓球吹多高。

“吹氣大王”憋足了氣，乒乓球卻只是在漏斗上方滾動，并未被吹起。同學們有的笑得前仰后合，有的一臉疑惑，也有的自告奮勇地想上來嘗試，但都沒能成功。大家都已經迫不及待地要解開這個謎團！

三、研究實驗對象，總結現象規律

在教師的引導下，學生完成兩個小的實驗探究，向紙條上方吹氣以及向自然下垂的兩張紙中間吹氣。

觀察到，第一個實驗紙條向上飄，第二個實驗紙片向中間靠攏。這兩個實驗與乒乓球實驗一樣令人有些費解。此時教師帶領學生仔細研究實驗對象。

通過一系列師生問答得到規律：氣體流速越大，壓強越小。

這樣的過程能夠培養學生在實驗過程中關注實驗對象，提高學生的分析以及總結能力。

四、設計實驗驗證規律，鞏固知識

實驗裝置：一只懸掛的氣球，請學生利用該裝置設計實驗，驗證所學的氣壓與流速關系。

這是本節課的一個亮點，學生要完成實驗設計，需要首先認可和熟悉相關規律，因果關系清晰，這個實驗關鍵就在條件的改變上：改變氣體流速，其次還需要學生能夠將課本知識轉化為實際應用，簡單說就是吹氣，但是關鍵卻在對什么位置吹？怎么吹？一個小姑娘羞澀地舉起手上臺嘗試，對著氣球的側面，水平吹氣，氣球向吹氣一側飄動。一些想到了同樣方法的學生看到他們預想中的現象，露出了滿意的笑容，而另一些沒想到實驗方法的學生看到了演示，也忍不住“哦”了起來。

五、實驗小競賽，活躍氣氛，學以致用

課本在這一節有一個很有趣的小實驗：向硬幣的上方吹氣，硬幣可以跳起，甚至“跨欄”。

這個實驗本身就極具趣味性，于是在這節課上，教師組織幾名學生開展了一個小小的“比比誰最能吹”的比賽。賽前有全班學生的小訓練，加上班級推選、正式比賽的過程，課堂氣氛被推上了一個小高潮。這比無聊的實驗分析、簡單的課后嘗試有趣得多，也有用得多。

六、思維越級，禮花綻放，完美收官

這節課的最后一個實驗設計也非常巧妙。桌面上鋪一些彩紙屑，拿出一根洗衣機管，告訴同學們，老師希望在不觸碰紙屑的情況下，利用這根洗衣機管將紙屑灑出，我會怎么做。接下來，將一端管口對著紙屑，甩動另一端管口，彩色紙屑像禮花一樣漫天飛舞！原來改變流體流速并不僅僅只有吹一種方式！最后的這個實驗帶給學生的思考和現象一樣精彩！

參考文獻：

[1]陳揚清.初中物理實驗教學方法的創新思路[J].教育教學論壇，2016（2）：254-255.

[2]駱波.優化物理課堂教學提升學生科學素養：以“二力平衡”的課堂教學改進為例[J].教學月刊（中學版），2013（13）：23-25.