谈谈物理实验素材的开发和利用
2017-10-21努尔姑·吾拉音
努尔姑·吾拉音
摘要:课外环境与学校环境中有很多事物能朴实的说明较复杂的物理现象,并解释其规律,如何开发和利用相关的物理素材资源是本文探讨的主旨。
关键词:物理;实验素材;开发和利用
中学物理初步涉及了力学、运动学、电学、光学、热学、能量等基本物理知识,如何揭示这些现象与规律,主要方法是实验,而实验的素材如果在学生的身边找到则将会产生更理想的教学效果。
一、教室环境资源的利用
1.引导学生积极利用教室固定的素材资源。
(1)灯:教室里大多都是日光灯管,我们教室里6个灯管受3个开关控制,每年初三第一学期讲到电路设计的时候,笔者启发学生用学过的电路知识思考并解决我们每天都会用到的基本电路,结果有的学生凭自己的理解就把一个开关控制的两个灯管画成了串联电路,纠正过来时学生才恍然大悟;还有灯管静止不动,可以在受力分析时区别一对平衡力和相互作用力.日光灯工作时也涉及到电能向其它能量的转化.看着教室里熟悉的物品,他们显然动脑筋思考了,印象也更加深刻了.
(2)风扇:夏天教室很热的时候,风扇要工作很长时间,初二讲“影响蒸发快慢的因素”时,风扇就派上了大用场.另外,讲滑动变阻器的时候可以用教室里的调速器让学生体会知识.还有电动机通电转动,都可以和风扇联系起来.
(3)黑板:教室里的磁性黑板可以把板擦吸住不掉下来,可以帮助学生理解重力和摩擦力是一对平衡力.还有黑板用的时间长了,两侧的同学看不清黑板的字主要是镜面发射,有这样的体会理解起来更容易.
(4)粉笔:粉笔的用处最大,学习蒸发现象的时候用粉笔在酒精里蘸一下后拿出来,在黑板上写几个比较大的字,刚开始很淡几乎看不清,当学生瞪大眼睛观察时,奇迹发生了:像变魔术一样,随着酒精的快速蒸发,字变得越来越清楚,他们都鼓起了热烈的掌声.粉笔还可以用来讲重力的方向、物质硬度的比较.彩色粉笔还可以用来讲物体的颜色.
(5)门:门把手为什么装在离门轴最远的地方?力的三要素涉及到力的大小、方向、作用点,这些都可以在关门的动作上体会出来.
(6)其它:如电学中测电笔,直接在教室里的插座中使用;瓷砖可以吸住吸盘,验证大气压的存在;笤帚可以让学生理解费力杠杆费力却省距离.
2.充分挖掘学生身边的实验资源
学生的文具盒中的铅笔、橡皮、尺、激光笔等等同样是重要的实验室资源。如一支小小的铅笔(一端削尖)或圆珠笔,可以用来探究固体压强的大小与哪些因素有关;一支小小的激光笔可以用来探究很多的光学实验。用学生身边的器具做实验,具有简便、直观、学生感到亲切、原理单一等优点,更有利于学生动手,发展学生的实验技能,培养学生的创新意识。
比如:橡皮:学生理解“影响滑动摩擦力大小的因素”时,总是有误区认为摩擦力大小与物体的重力有关.如果请学生用自己的橡皮去擦本子上的字迹,轻擦与重擦时,橡皮的重力没有变化,但橡皮对纸面的压力变化了,所以摩擦力也不同了,表现出来擦字迹时的效果不同.这样一来,易错点就在学生自己体验中轻松地被化解.
直尺: 将直尺的一端紧压在桌面上,拨动直尺振动或者改變直尺伸出桌面的长度,可以研究直尺振动时振幅、响度的影响因素.虽然实验很简单,但是用自己身边的文具,学生就会觉得理解物理知识并不难.
矿泉水瓶:用大饮料瓶和小玻璃瓶制作“浮沉子”,随着瓶子的重力变化,小玻璃瓶子实现上浮或者下沉,效果如同变魔术一样神奇.在空瓶子侧壁的不同高度和同一高度的不同方向钻上小孔,给瓶内装水,比较孔子喷水的远近,得到液体压强的影响因素,实验就变得简单明了.空瓶子还可以用来演示“声音具有能量”———将瓶子底部剪去磨平,蒙上薄膜,然后将瓶口对准点燃的蜡烛,轻敲薄膜可看到烛焰的晃动甚至熄灭.还可装入淘米水演示光的直线传播,铅笔放入水中探究折射,瓶盖有花纹是为了增大摩擦力.
二、引导学生积极开发课外环境中实验素材资源
1.器材类。
(1)易拉罐:易拉罐在生活中随处可见,几乎是最不起眼的物品.但是如果我们把它的实验价值开发出来,那它就可以作为很多实验的素材了.验证大气压的存在时,先将易拉罐加热,再堵好瓶口,轻轻放置旁边,随着“嘣———喀”的声音,易拉罐变瘪了!
(2)蜡烛: 蜡烛跷跷板的制作则更有意思,将一支蜡烛的两端削尖,在中间垂直插入一枚大号缝衣针,将针的两端分别放在两个玻璃杯子上,用小刀对蜡烛的两端进行加工,使跷跷板在水平位置平衡.点燃蜡烛的两端,两端的火苗就像两个玩跷跷板的孩子一样开始摆动起来,慢慢由小幅度变化到大幅度,启发学生说出其中的道理,就更能理解杠杆的平衡条件了.
(3)吸管:每天喝牛奶都会用到它,在学习大气压的时候,让学生重新体会熟悉的过程,感受大气压给我们的帮助.利用两个吸管和瓶子还可以做成“口吹喷雾器”,在研究“压力可以使物体发生形变”时,受压的玻璃瓶形变不明显,这时可以给瓶盖上插放一个细吸管,通过观察瓶内液体在吸管内液面的上升,将微小的形变放大,便于学生的观察和理解.
(4)水果:取一个橙子,把铜片、铁片插入其中,就制作成了水果电池.用电压表还可以测量其电压大小,换用苹果、西红柿、土豆、金属物体(如硬币、铝片)来做实验,效果还真的不一样.
2.场景类。
(1)挖掘大自然中的素材:学习光学的时候可以到户外去,用三棱镜来观察光的色散现象.去公园树林里研究树荫下的光斑的形状是由什么因素决定的,既丰富了学生的知识,也得到了将理论运用到实际锻炼的机会.
(2)利用家里环境中的素材:比如学习电路设计时,教师可以让学生画出家里用电的电路图,抄写用电器额定功率,比较不同用电器的功率大小,给学习电学时的功率、电热相关计算时打下良好的基础.
实验素材在我们的生活中丰富多彩,文中提到的只是常用的一部分.总之,教师在平时的教学中运用物理知识本身就是不断发现素材、利用素材来将内容变得鲜活丰富.这样一来,学生觉得物理的学习既有趣又有用,平时我们也可以发动学生积极参与到挖掘实验素材、开发物理资源的活动中去,培养学生动手实践能力和不断创新的能力.让学生爱上实验,让学生喜欢物理!
参考文献:
[1]中华人民共和国教育部.物理课程标准(实验稿)[M].北京:北京师范大学出版社.2001.
[2] 王较过 .新课程教师读本[M]. 西安:陕西师范大学出版社,2006:21-25.endprint