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从生活走向物理

2014-05-30茹桂艳

学周刊 2014年6期
关键词:缝衣针测力计粉笔

茹桂艳

物理课程标准以培养学生素养为宗旨,要求我们培养学生的创新精神、实践能力、观察能力、思维能力,它倡导积极主动的参与探究式学习,强调让学生亲历探究的全过程,从中获得科学知识的同时,更注重探究解决问题的方法,增长能力,使学生从生活走向物理,从物理走向社会,让学生体会科学探究的乐趣,理解科学的真谛。

初中生对自然、对社会和他人有着一定的感性认识,在学校所学的新知识需要借助学生原有的生活经验,才能容易被学生接受,变成学生自己的知识,所以以身边的物体为实验器材做一些小实验作为依托,在物理学习中就显得尤为重要。

一、利用身边物体做实验,激发学生学习兴趣

物理概念比较抽象,讲解起来很枯燥,学生难于接受。如果在教学过程中,教师能用随手拈来的物品做一些有趣的、新奇的实验,创造出生动形象的教学环境,就能很好地激发学生的学习兴趣,使学生思维活跃,使抽象的概念形象化,使感性认识上升到理性认识,从而加深对概念的理解。

例如,在讲“什么是力”这一节时,学生不知道什么是物理学中所说的“力”。“力”这个概念很抽象,那么如何才能让学生轻松地理解力的概念呢?粉笔成为我首选的实验物品,我将粉笔一折两段,然后将粉笔抛出去,不论是粉笔被折断还是被抛出去,都说明粉笔受到了力的作用;第二个物品是黑板擦,用一个手指向下按黑板擦带毛的一面,下凹,说明黑板擦受到了力的作用;第三个实验物品是课本,将物理书卷成筒状,并拉着书在桌面上运动,书被卷成筒以及书能够运动,都说明书受到了力的作用……通过这些小实验,学生很快就理解力是物体对物体的作用,力的存在离不开物体。

又如,讲“压强”这个概念时,此时的学生已經知道了什么是力,那么什么是压强呢?这又是一个全新的、很重要的物理概念,为了使学生充分理解压强就是压力的作用效果,我利用的第一组实验物品是学生笔袋里的自动铅笔,让学生手拿自动铅笔同时挤压笔的两端,亲自感觉压强的存在以及压力的作用效果与受力面积之间的关系;第二组实验物品则是矿泉水瓶、水和海绵,先将装有半瓶水的矿泉水瓶正放、倒放在海绵上直观的观察压力的作用效果,再将装有满瓶水的矿泉水瓶正放、倒放在海绵上观察压力的作用效果,让学生从视觉上感受压强的存在,同时感受压力的作用效果还和压力的大小有关。

通过这些简单的小实验,既体现了以学生为主体,教师为主导的课堂教学原则,又让学生亲历了科学探究的过程,不仅锻炼了学生的动手操作能力,又让学生充分感受到物理来源于生活,物理就在身边,为物理揭去了其神秘的面纱。

二、利用身边物体做实验,解决物理问题

从生活中取材做物理实验,既可以加强物理教学与生活的联系,又是对学生进行素质教育的重要途径,同时可以弥补学校实验室器材的不足,有利于学生动手动脑和创造性思维的培养。

我们每天都被大气包裹着,大气压究竟有多大只是从课本上获得的既得知识,那么我们能不能自己动手去测量呢?如果我们像托里拆利那样用水银去测量大气压的值,水银易挥发且有毒;如果用水、酒精等液体去测量,则需要很长的玻璃管子,难度非常大。为此,我选用了注射器。一只带有橡胶帽的普通注射器、一只弹簧测力计、一把刻度尺就可以解决这个问题,具体做法:①将注射器的活塞推到底端,将橡胶帽套在注射孔上(目的:排空空气,制造一个近似真空);②将弹簧测力计与注射器的活塞相连,用力水平向外拉动测力计,当活塞匀速向外移动时读取弹簧测力计的示数F(此时拉力与大气压力平衡,大小相等);③用刻度尺测出注射器上有刻度部分长度L,同时读出注射器的容积V(目的:计算出活塞的横截面积S=V/L);④由P=F/S计算出大气压强P=FL/V。此种方法简单易行,且测量工具简单易得,每个学生在家里就可以自行完成,小器材解决了大问题。

我们知道导体的电阻随温度的改变而变化,有些导体电阻随温度升高而变大,有些导体电阻随温度升高而减小,那么我们怎样才能亲自感知这一变化呢?我们可以选用身边的一些小器材进行简单的实验,我利用的是:剩余不用的铅笔把木材劈开取出铅笔芯、废灯泡中的玻璃芯柱、音乐卡片中的废旧音乐集成块、几节干电池连成电路,借助酒精灯加热。把废旧灯泡中的玻璃芯柱、音乐集成块、几节干电池连成电路,用酒精灯对玻璃芯柱加热,随着加热的进行就会有优美动听的乐声响起;随加热时间的延长,我们会听到音乐声越来越小。由此可以让学生真实地看到温度直接影响导体电阻的大小(玻璃由绝缘体变成导体,其电阻值由无穷大随温度升高而变小,铅笔芯电阻随温度升高而增大)。借用这样一些小实验,可以使我们的物理课堂收到事半功倍的效果。

三、利用物理知识解决实际问题,使物理回归生活

学以致用,用学到的物理知识解释生活中的实际问题是物理学习的现实意义,同时能引起学生对物理学习的共鸣。如果会用物理知识解决生活中的实际问题,学生会感到自己学的知识有用了,成就感会很强,从而使物理课堂得到优化。

例如,刚煮熟的鸡蛋,从锅内捞出,直接用手拿时虽然较烫,但还可以忍受,过一会儿,当鸡蛋上的水干后,会感到比刚捞出时还烫。为什么会这样呢?我们学习了内能和物态变化的知识后学生就可以解释给父母:因为刚刚捞上来的蛋壳上附着一层水膜,开始时,水膜蒸发吸热,使蛋壳的温度下降,所以并不觉得很烫。经过一段时间,水膜蒸发完毕,由鸡蛋内部传递出的内能使蛋壳的温度重新升高,所以感到更烫手。

钢铁制作的万吨巨轮能在水面上自由航行,而小小的一根缝衣针却会沉入水底呢?我们学习了“浮力”的知识后,学生也可以将原因解释给父母:物体能不能漂在水面上不是由其体积和重力的大小决定的,而是由物体所受到的重力和浮力共同来决定的,轮船能漂在水面上是因为轮船受到水给它的浮力大于自身的重力,缝衣针之所以沉入水底是因为缝衣针受到的重力大于水给它的浮力,假如把缝衣针放在水银中就会漂浮在水银面上。由此还可以解释“死海不死”,是因为人全部浸入水中时受到的死海水给人的浮力大于人自身的重力,人将上浮直至最后在水面上漂浮。

随着物理知识的增加,我们能解决的实际问题在不断地增加,将学生所学的知识返回到生活中去,又从生活实践中弥补课本上学不到的知识,自然满足了学生的求知欲,同时也让学生在生活实践中学会了解决物理问题。

我们在物理教学中如果能千方百计、持之以恒地让学生在生活实际的情景中体验物理问题,让学生自觉地把物理知识回归到具体的生活情景中,把培养学生的应用能力有意识地贯穿于教学的始终,就能够使学生的物理素养得到真正的提高。

(责编 赵建荣)

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