利用小实验突破物理教学中的重难点

胡玉莲

摘   要：小實验成本低、易于操作，对物理教学有着极大的作用。本文以“力 弹力”为例，阐述如何在初中物理教学中利用小实验突破重难点。

关键词：小实验;力;弹力;物理教学

小实验是指利用生活中易得的一些物品来制作成便捷的、有利于教学的实验教具。由于小实验成本低、且易于获取与操作，在物理教学中教师若能利用好小实验能够激发学生学习主动性与积极性，活跃学生思维，有效地突破学习中的重难点[ 1 ]。

1  教学重难点的确定

重难点是学习一堂课的精髓、是学好这堂课的关键之处。在“力 弹力”这节课中，课程标准的要求是：建立力的概念，知道什么是施力物体、受力物体;动手实验知道弹力，知道弹力是由于物体发生弹性形变而产生的力;通过探究物体形变大小与外力的关系，领悟弹簧测力计的原理。

本节课学习之前学生已掌握了机械运动和物质物理属性等相关知识，他们的形象思维占主导，但抽象思维比较弱，也缺乏逻辑思维。因此，本节课的重难点确定为“力是什么”“弹力”“弹簧测力计”。这要求老师能调动学生积极性、带领每个学生动手去做一些简单直观的、易于理解的小实验，以帮助学生来突破这些重难点。

2  教学流程

按照上述分析，做出如图1教学流程。本堂课全部采用小实验来教学，用几个实验将整堂课的所有知识点串起来，其中关于几个难点的教学，都是对“钢尺”和“弹簧”实验的多次利用。弹簧测力计的教学摒弃了以往教学中让学生死记硬背的方法，采用任务驱动式教学，让学生自制一个弹簧测力计，以掌握弹簧测力计的原理及使用。

根据以上设计，本节课只需要拉力器、钩码、弹簧、橡皮泥、气球、钢尺、橡皮、木板，以上都是易得的器材，而且学生易操作。

3  巧用小实验突破重难点

3.1  小实验引入新课，激发学习兴趣

师：我们在第七章中学到宇宙万物大到星球小到原子都在运动，那么物体为什么会从静止状态变为运动状态呢？我们先来感受一下这样一个活动：让桌子运动起来，并思考：物体怎么样才会从静止状态变为运动状态呢？

活动一：让桌子运动起来。生：我推桌子，需要给他力。

点评：新课导入的好坏对整堂课的教学有着极其重要的作用，以上引入具有承上启下的作用。而小实验“让桌子运动起来”调动了学生积极性，有利于激发他们的学习兴趣。

3.2  小实验引导教学，突破重难点

3.2.1  力是什么

活动二：让学生拉拉力器

师：你对他施力了吗？为什么你觉得你对他施力了？

活动三：弹簧挂钩码。利用木板固定弹簧，然后在弹簧上面挂上钩码。

活动四：手压钢尺。每个学生都用力去压钢尺，观察尺被压弯。

师：我们觉得人这个物体对桌子这个物体产生了推的作用，就认为这其中有力。那你能根据以上例子归纳出到底什么是力吗？力需要几个物体？

点评：“力是什么”是本堂课的开端，也是今后学习力与运动的关键。利用以上3个小实验，让学生亲身体验什么是力，由学生根据自己的体验归纳力的概念，这易于学生的理解与掌握，有效地突破了“力是什么”这一难点。

3.2.2  弹力

活动五：拿出气球，让学生谈一些与气球有关的力的例子。

请该学生去吹、压气球，并提问：吹、压的时候有力吗？施力物体？受力物体？你是怎么判断人对气球有力的？

重复活动三、四，再进行活动五：手压橡皮泥。学生总结当给弹簧、钢尺、橡皮泥力的时候发现弹簧、钢尺、橡皮泥发生了什么现象？

观察：气球形变与橡皮泥形变的不同之处。根据在外力撤去后形变能否恢复分为：弹性形变、范性形变。

重复活动二：拉拉力器，问：你的手有什么感觉？重复活动四：手压钢尺，问：力对钢尺产生了什么效果？你的手有什么感觉？

生：力使钢尺产生了弹性形变，我感觉钢尺给了一个对抗我的力。

活动六：将橡皮放在压弯的钢尺上，松手后观察橡皮。

问题1：观察橡皮怎么样了？生：橡皮被弹开。问题2：橡皮被谁弹开？生：被发生了弹性形变的钢尺。问题3：刚刚你将橡皮压下去的时候橡皮被弹开了吗？

生：没有，橡皮是在钢尺恢复原状的过程中将橡皮弹开的。

师：钢尺之所以能将橡皮弹开是因为它给了橡皮一个力，那么我们将发生弹性形变的钢尺，在它恢复原状的过程中给橡皮的这个力，称为弹力。

活动五中压气球。问：谁形变了？谁产生了弹力？活动三中弹簧挂钩码。问：有弹力吗？谁形变了？谁产生了弹力？

总结：谁形变，谁产生弹力。

点评：“弹力”比较抽象学生无法理解。此处先让学生拉拉力器，再压钢尺是为了让学生先感受弹力的存在，对弹力有一个感性的认识。再采取以上“利用压弯的钢尺恢复原状将橡皮弹开”将不形象、不直观的弹力，转化为学生看得见、摸得着、较熟悉的一个现象，帮助了学生对弹力的理解，有效地突破了“弹力”这一难点。而且经笔者亲身试课后发现当橡皮被弹开时，由于每个学生都在参与，且这一现象对学生来说比较熟悉，所以课堂氛围十分活跃，所有学生的积极性都被调动起来了。

3.2.3  自制弹簧测力计

压钢尺、弹簧挂钩码，引导学生思考想要物体形变程度越大，则需要越大的力。

重复活动六：用不同的力拉弹簧，让学生判断哪一次力更大。

引导学生“根据弹簧的形变程度来判断力的大小的原理”反过来测量力的大小。

师：对，所以接下来我们就来制作一个弹簧测力计。在制作之前我们要了解力的单位：在国际单位制中，力的单位我们用牛顿表示，字母N。这里有一些钩码，一个大钩码重1N，小钩码重0.5N。你托起两个鸡蛋所用的力，大约就是1N。

活动七：让学生手举鸡蛋，感受体验。

师：接下来我们就来制作一个弹簧测力计来看看举起两个鸡蛋的力是不是大约为1N.

活动八：自制弹簧测力计

提出问题：要制作弹簧测力计，你觉得需要哪些器材？这些器材该怎么组装？只有白纸，没有刻度该怎么办？“0”刻度应该标在哪儿呢？接下来，其他刻度呢？

测量一下笔袋、橡皮泥的力。

思考：对于我们制作弹簧测力计的设计，你觉得有什么不好的地方？

刚才方案的缺点是不够精确，引导学生自己提出精确的办法：换上一个0.5N的小钩码，会发现0.5N在0～1N中间，1.5N在1～2N中间，2.5N在2～3N中间，如图2。

所以弹簧的伸长量与外力是成倍的变化的，它们成正比，因此弹簧测力计的刻度是均匀的。

利用自制弹簧测力计测量笔袋、鸡蛋。拿出实验室专用弹簧测力计，将它与自制的弹簧测力计进行对比，让学生自己先总结该如何使用，然后再阅读书划出重点，归纳弹簧测力计的使用。最后用实验室弹簧测力计去测量笔袋、鸡蛋，与自制的弹簧测力计读数进行对比。

点评：以往的教学关于弹簧测力计都是讲授式教学，这不利于学生对知识的真正掌握，无法满足核心素养下的“学生为主体”的课要求。以上结合“任务驱动式教学”的小实验做到了真正的以学生为主体。注重学生对知识的自主建构，而且以上小实验易于操作，便于训练学生的思维。

4  结束语

以上整个教学过程中，利用弹簧、钢尺、气球、橡皮等生活中易得的教学资源，将不易观察的现象转化为学生能够动手做且易于观察的实验，注重了对一个实验的多次有效利用，最后结合“任务驱动式教学”有效地突破了整节课的重难点。

生活中，特别是学生现有的一些物品就是很好的“教学资源”，这些有助于学生学习的教学资源能否被有效利用取决于教师是否有一双善于发现的眼睛，是否有善于思考的态度。因此，這就要求教师在平时就要多留意生活中的物品，并且要将它们巧妙地应用到物理教学中去，结合学生的心理和认知水平将其设计成一些有助于学生学习的小实验，有效地突破学习中的重难点。

参考文献：

[1]黄平.物理课堂中的“小实验”与“大作用[J].中学物理教学参考，2018（8）：7.