参观科技馆给物理教学带来的启示

张波

摘 要：暑假参观山东省科技馆，同行的孩子对陀螺自发地从低处向高处滚动产生了极大的兴趣，在对孩子（小学生）讲解的过程中遇到了困难，在寻找合适的讲解方式的过程中得到四个方面的启示。

关键词：科技馆；陀螺；自发滚动；重心

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2018）2-0049-2

今年暑假一家人和朋友一起去山東济南看趵突泉，离趵突泉不远的地方是山东省科技馆。现在党的政策好，不管是大人还是孩子均可以免费参观科技馆。利用中午时间，笔者就带三个孩子去科技馆参观。三个孩子均是小学生，看到各种实验装置以及火箭、火车实物非常兴奋，总想一探究竟。

三个孩子走到一个装置前，被深深地吸引了。实验装置是这样的，一个大的陀螺可以实现从轨道的低处向高处滚动，而且是自发滚动。这样的现象有违日常所见，孩子们非常好奇。由于笔者是教物理的，所以他们就拉我过去给他们讲解。笔者看了一下现象是陀螺从轨道的低处向高处移动，但是实际上陀螺还是从高处向低处移动的。原因是由于轨道和桌面不平行，并且轨道之间也不平行。如图1所示，在轨道低处，轨道间距是较小的，在轨道高处，轨道间距是较大的，所以陀螺放在轨道低处对陀螺的支点和放在轨道高处的支点是不一样的。笔者刚开始用重心的概念讲给孩子们听，孩子们一点也不领情，一致表示听不懂。笔者明白不能怪孩子理解力差，因为孩子们是真听不懂，怎么办呢？只能想其他办法讲给孩子们听，笔者想到用随身带的矿泉水瓶，由于桌面是水平的，将矿泉水瓶竖直放在桌面上，让孩子们观察从低轨道处运动到高轨道处矿泉水瓶顶端与陀螺轴心距离之间的变化（如图2）。由于陀螺比较大，孩子们还是观察不到明显的实验现象。强烈的好奇心使得孩子们一遍一遍地操作并观看。笔者也在旁边反复观看，发现还是可以用矿泉水瓶来显示出陀螺是从高处向低处滚动的，方法是：将矿泉水瓶水平放置在陀螺的正下面的桌面上，让孩子观察矿泉水瓶上边缘离陀螺下边缘的距离是如何变化的（如图3），笔者选了两个位置让孩子观察，一是起点位置，二是终点位置，孩子们可以观察到距离明显减小，从而理解了陀螺确实是从高处向低处移动的。这个时候再讲陀螺在运动过程中轨道对陀螺的支点是如何变化的，孩子们就理解了其中的奥妙。

通过参观科技馆笔者得到了这样四点启示，具体如下：

启示一：通过这个实验现象，笔者告诉孩子们现象和本质的关系，有时我们看到的现象并不能直接反映本质。有些现象会掩盖本质，需要我们通过现象进行全面细致、科学的分析才能看清本质。这就要求我们物理教师要学点哲学，要有哲学思维，在讲解物理现象或规律时，要进一步提炼，提升到哲学的高度，让学生“理所当然”地觉得科学和哲学是相通。

启示二：实验是激发孩子好奇心或者说科学探究的源泉，当孩子们看到这样一个貌似与生活常识相违背的实验时，孩子们脑中就会产生相应的问题，有了相应的问题就想知道产生的原因，在课堂上讲实验永远不可能达到这样的效果，只会跟着老师的思路听下去。所以，我们物理教师一定要重视实验教学，实验永远是使物理课堂高效的有效方法。

启示三：对于老师来讲，这是一堂应急现场直播课，没有预案和教案，这就需要教师在平时注重积累才能解决看到的实验现象，才能解决好学生所提的问题，这样的现场直播能很好地考查教师的能力和水平。这就需要我们教师要不断学习，掌握科技的最新动态，不能只是纸上谈兵，要联系生产、生活实际以及科技前沿。让自身的知识储备生长起来，活起来。

启示四：对于教学方法没有最好，只有更好，应该说适合的才是最好的方法。我们教师要储备各种教学方法，尝试用各种教学方法教学生，总有一种方法是适合学生的，只要讲解的方法适合了，问题就会迎刃而解。比如，对于高中生来说就可以用重心的方法讲给学生听，让学生观察滚动过程中支点的变化，但是对于没有学过物理的小学生来讲就要用直观的办法让他们看到明显的变化。

（栏目编辑 王柏庐）