利用小實(shí)驗(yàn)突破物理教學(xué)中的重難點(diǎn)

胡玉蓮

摘? ?要：小實(shí)驗(yàn)成本低、易于操作，對(duì)物理教學(xué)有著極大的作用。本文以“力 彈力”為例，闡述如何在初中物理教學(xué)中利用小實(shí)驗(yàn)突破重難點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：小實(shí)驗(yàn);力;彈力;物理教學(xué)

小實(shí)驗(yàn)是指利用生活中易得的一些物品來(lái)制作成便捷的、有利于教學(xué)的實(shí)驗(yàn)教具。由于小實(shí)驗(yàn)成本低、且易于獲取與操作，在物理教學(xué)中教師若能利用好小實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚣ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性與積極性，活躍學(xué)生思維，有效地突破學(xué)習(xí)中的重難點(diǎn)[ 1 ]。

1? 教學(xué)重難點(diǎn)的確定

重難點(diǎn)是學(xué)習(xí)一堂課的精髓、是學(xué)好這堂課的關(guān)鍵之處。在“力 彈力”這節(jié)課中，課程標(biāo)準(zhǔn)的要求是：建立力的概念，知道什么是施力物體、受力物體;動(dòng)手實(shí)驗(yàn)知道彈力，知道彈力是由于物體發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力;通過(guò)探究物體形變大小與外力的關(guān)系，領(lǐng)悟彈簧測(cè)力計(jì)的原理。

本節(jié)課學(xué)習(xí)之前學(xué)生已掌握了機(jī)械運(yùn)動(dòng)和物質(zhì)物理屬性等相關(guān)知識(shí)，他們的形象思維占主導(dǎo)，但抽象思維比較弱，也缺乏邏輯思維。因此，本節(jié)課的重難點(diǎn)確定為“力是什么”“彈力”“彈簧測(cè)力計(jì)”。這要求老師能調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性、帶領(lǐng)每個(gè)學(xué)生動(dòng)手去做一些簡(jiǎn)單直觀的、易于理解的小實(shí)驗(yàn)，以幫助學(xué)生來(lái)突破這些重難點(diǎn)。

2? 教學(xué)流程

按照上述分析，做出如圖1教學(xué)流程。本堂課全部采用小實(shí)驗(yàn)來(lái)教學(xué)，用幾個(gè)實(shí)驗(yàn)將整堂課的所有知識(shí)點(diǎn)串起來(lái)，其中關(guān)于幾個(gè)難點(diǎn)的教學(xué)，都是對(duì)“鋼尺”和“彈簧”實(shí)驗(yàn)的多次利用。彈簧測(cè)力計(jì)的教學(xué)摒棄了以往教學(xué)中讓學(xué)生死記硬背的方法，采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)，讓學(xué)生自制一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，以掌握彈簧測(cè)力計(jì)的原理及使用。

根據(jù)以上設(shè)計(jì)，本節(jié)課只需要拉力器、鉤碼、彈簧、橡皮泥、氣球、鋼尺、橡皮、木板，以上都是易得的器材，而且學(xué)生易操作。

3? 巧用小實(shí)驗(yàn)突破重難點(diǎn)

3.1? 小實(shí)驗(yàn)引入新課，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

師：我們?cè)诘谄哒轮袑W(xué)到宇宙萬(wàn)物大到星球小到原子都在運(yùn)動(dòng)，那么物體為什么會(huì)從靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢？我們先來(lái)感受一下這樣一個(gè)活動(dòng)：讓桌子運(yùn)動(dòng)起來(lái)，并思考：物體怎么樣才會(huì)從靜止?fàn)顟B(tài)變?yōu)檫\(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢？

活動(dòng)一：讓桌子運(yùn)動(dòng)起來(lái)。生：我推桌子，需要給他力。

點(diǎn)評(píng)：新課導(dǎo)入的好壞對(duì)整堂課的教學(xué)有著極其重要的作用，以上引入具有承上啟下的作用。而小實(shí)驗(yàn)“讓桌子運(yùn)動(dòng)起來(lái)”調(diào)動(dòng)了學(xué)生積極性，有利于激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

3.2? 小實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)教學(xué)，突破重難點(diǎn)

3.2.1? 力是什么

活動(dòng)二：讓學(xué)生拉拉力器

師：你對(duì)他施力了嗎？為什么你覺(jué)得你對(duì)他施力了？

活動(dòng)三：彈簧掛鉤碼。利用木板固定彈簧，然后在彈簧上面掛上鉤碼。

活動(dòng)四：手壓鋼尺。每個(gè)學(xué)生都用力去壓鋼尺，觀察尺被壓彎。

師：我們覺(jué)得人這個(gè)物體對(duì)桌子這個(gè)物體產(chǎn)生了推的作用，就認(rèn)為這其中有力。那你能根據(jù)以上例子歸納出到底什么是力嗎？力需要幾個(gè)物體？

點(diǎn)評(píng)：“力是什么”是本堂課的開(kāi)端，也是今后學(xué)習(xí)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵。利用以上3個(gè)小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)什么是力，由學(xué)生根據(jù)自己的體驗(yàn)歸納力的概念，這易于學(xué)生的理解與掌握，有效地突破了“力是什么”這一難點(diǎn)。

3.2.2? 彈力

活動(dòng)五：拿出氣球，讓學(xué)生談一些與氣球有關(guān)的力的例子。

請(qǐng)?jiān)搶W(xué)生去吹、壓氣球，并提問(wèn)：吹、壓的時(shí)候有力嗎？施力物體？受力物體？你是怎么判斷人對(duì)氣球有力的？

重復(fù)活動(dòng)三、四，再進(jìn)行活動(dòng)五：手壓橡皮泥。學(xué)生總結(jié)當(dāng)給彈簧、鋼尺、橡皮泥力的時(shí)候發(fā)現(xiàn)彈簧、鋼尺、橡皮泥發(fā)生了什么現(xiàn)象？

觀察：氣球形變與橡皮泥形變的不同之處。根據(jù)在外力撤去后形變能否恢復(fù)分為：彈性形變、范性形變。

重復(fù)活動(dòng)二：拉拉力器，問(wèn)：你的手有什么感覺(jué)？重復(fù)活動(dòng)四：手壓鋼尺，問(wèn)：力對(duì)鋼尺產(chǎn)生了什么效果？你的手有什么感覺(jué)？

生：力使鋼尺產(chǎn)生了彈性形變，我感覺(jué)鋼尺給了一個(gè)對(duì)抗我的力。

活動(dòng)六：將橡皮放在壓彎的鋼尺上，松手后觀察橡皮。

問(wèn)題1：觀察橡皮怎么樣了？生：橡皮被彈開(kāi)。問(wèn)題2：橡皮被誰(shuí)彈開(kāi)？生：被發(fā)生了彈性形變的鋼尺。問(wèn)題3：剛剛你將橡皮壓下去的時(shí)候橡皮被彈開(kāi)了嗎？

生：沒(méi)有，橡皮是在鋼尺恢復(fù)原狀的過(guò)程中將橡皮彈開(kāi)的。

師：鋼尺之所以能將橡皮彈開(kāi)是因?yàn)樗o了橡皮一個(gè)力，那么我們將發(fā)生彈性形變的鋼尺，在它恢復(fù)原狀的過(guò)程中給橡皮的這個(gè)力，稱(chēng)為彈力。

活動(dòng)五中壓氣球。問(wèn)：誰(shuí)形變了？誰(shuí)產(chǎn)生了彈力？活動(dòng)三中彈簧掛鉤碼。問(wèn)：有彈力嗎？誰(shuí)形變了？誰(shuí)產(chǎn)生了彈力？

總結(jié)：誰(shuí)形變，誰(shuí)產(chǎn)生彈力。

點(diǎn)評(píng)：“彈力”比較抽象學(xué)生無(wú)法理解。此處先讓學(xué)生拉拉力器，再壓鋼尺是為了讓學(xué)生先感受彈力的存在，對(duì)彈力有一個(gè)感性的認(rèn)識(shí)。再采取以上“利用壓彎的鋼尺恢復(fù)原狀將橡皮彈開(kāi)”將不形象、不直觀的彈力，轉(zhuǎn)化為學(xué)生看得見(jiàn)、摸得著、較熟悉的一個(gè)現(xiàn)象，幫助了學(xué)生對(duì)彈力的理解，有效地突破了“彈力”這一難點(diǎn)。而且經(jīng)筆者親身試課后發(fā)現(xiàn)當(dāng)橡皮被彈開(kāi)時(shí)，由于每個(gè)學(xué)生都在參與，且這一現(xiàn)象對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)比較熟悉，所以課堂氛圍十分活躍，所有學(xué)生的積極性都被調(diào)動(dòng)起來(lái)了。

3.2.3? 自制彈簧測(cè)力計(jì)

壓鋼尺、彈簧掛鉤碼，引導(dǎo)學(xué)生思考想要物體形變程度越大，則需要越大的力。

重復(fù)活動(dòng)六：用不同的力拉彈簧，讓學(xué)生判斷哪一次力更大。

引導(dǎo)學(xué)生“根據(jù)彈簧的形變程度來(lái)判斷力的大小的原理”反過(guò)來(lái)測(cè)量力的大小。

師：對(duì)，所以接下來(lái)我們就來(lái)制作一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)。在制作之前我們要了解力的單位：在國(guó)際單位制中，力的單位我們用牛頓表示，字母N。這里有一些鉤碼，一個(gè)大鉤碼重1N，小鉤碼重0.5N。你托起兩個(gè)雞蛋所用的力，大約就是1N。

活動(dòng)七：讓學(xué)生手舉雞蛋，感受體驗(yàn)。

師：接下來(lái)我們就來(lái)制作一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)來(lái)看看舉起兩個(gè)雞蛋的力是不是大約為1N.

活動(dòng)八：自制彈簧測(cè)力計(jì)

提出問(wèn)題：要制作彈簧測(cè)力計(jì)，你覺(jué)得需要哪些器材？這些器材該怎么組裝？只有白紙，沒(méi)有刻度該怎么辦？“0”刻度應(yīng)該標(biāo)在哪兒呢？接下來(lái)，其他刻度呢？

測(cè)量一下筆袋、橡皮泥的力。

思考：對(duì)于我們制作彈簧測(cè)力計(jì)的設(shè)計(jì)，你覺(jué)得有什么不好的地方？

剛才方案的缺點(diǎn)是不夠精確，引導(dǎo)學(xué)生自己提出精確的辦法：換上一個(gè)0.5N的小鉤碼，會(huì)發(fā)現(xiàn)0.5N在0～1N中間，1.5N在1～2N中間，2.5N在2～3N中間，如圖2。

所以彈簧的伸長(zhǎng)量與外力是成倍的變化的，它們成正比，因此彈簧測(cè)力計(jì)的刻度是均勻的。

利用自制彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量筆袋、雞蛋。拿出實(shí)驗(yàn)室專(zhuān)用彈簧測(cè)力計(jì)，將它與自制的彈簧測(cè)力計(jì)進(jìn)行對(duì)比，讓學(xué)生自己先總結(jié)該如何使用，然后再閱讀書(shū)劃出重點(diǎn)，歸納彈簧測(cè)力計(jì)的使用。最后用實(shí)驗(yàn)室彈簧測(cè)力計(jì)去測(cè)量筆袋、雞蛋，與自制的彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)進(jìn)行對(duì)比。

點(diǎn)評(píng)：以往的教學(xué)關(guān)于彈簧測(cè)力計(jì)都是講授式教學(xué)，這不利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的真正掌握，無(wú)法滿足核心素養(yǎng)下的“學(xué)生為主體”的課要求。以上結(jié)合“任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)”的小實(shí)驗(yàn)做到了真正的以學(xué)生為主體。注重學(xué)生對(duì)知識(shí)的自主建構(gòu)，而且以上小實(shí)驗(yàn)易于操作，便于訓(xùn)練學(xué)生的思維。

4? 結(jié)束語(yǔ)

以上整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，利用彈簧、鋼尺、氣球、橡皮等生活中易得的教學(xué)資源，將不易觀察的現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為學(xué)生能夠動(dòng)手做且易于觀察的實(shí)驗(yàn)，注重了對(duì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)的多次有效利用，最后結(jié)合“任務(wù)驅(qū)動(dòng)式教學(xué)”有效地突破了整節(jié)課的重難點(diǎn)。

生活中，特別是學(xué)生現(xiàn)有的一些物品就是很好的“教學(xué)資源”，這些有助于學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)資源能否被有效利用取決于教師是否有一雙善于發(fā)現(xiàn)的眼睛，是否有善于思考的態(tài)度。因此，這就要求教師在平時(shí)就要多留意生活中的物品，并且要將它們巧妙地應(yīng)用到物理教學(xué)中去，結(jié)合學(xué)生的心理和認(rèn)知水平將其設(shè)計(jì)成一些有助于學(xué)生學(xué)習(xí)的小實(shí)驗(yàn)，有效地突破學(xué)習(xí)中的重難點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃平.物理課堂中的“小實(shí)驗(yàn)”與“大作用[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2018（8）：7.