中小学物理科技教育活动案例设计

俞佳琦

(江苏省昆山市第一中学 215300)

一、研究目的和意义

物理是以实验为基础的学科，本论文以常见的、低成本的生活用品为教具设计或改进部分物理实验，帮助学生认识物理规律、使学生通过亲身参与动手实践，提高自身的动手能力和小组合作能力.最终设计成物理科技活动案例，进而应用到中小学物理教育中去，弥补传统课堂中疏漏的知识点，并在多样化的实验中培养学生的求异思维与创造性，最终提升学生的科学素养.

二、表面张力活动案例

1.教学目标

(1)对由于液体表面张力产生不同的现象有感性的认识.

(2)培养学生的动手能力和合作能力.

(3)培养学生对生活中物理的兴趣与科学精神.

2.教学准备

(1)课前对所要展示的实验做多次练习，确保有明显的实验现象、减少实验失误.

(2)准备好实验器材：色素、牛奶、洗洁精、棉棒、铅笔屑、浅盆、自制纸船、肥皂水、自制圆形铁环(一个中间有一条线、一个中间有圆形线)、塑料瓶(底端戳有四个小洞)、杯子、网纱、牙签、橡皮筋.

(3)找好相关资料，制作好课件.

3.教学过程

【导入实验：牛奶烟花(图1-2)】

师：在开始这节课之前，大家先来看一下这个实验现象，老师这里准备了牛奶和色素，滴几滴色素到牛奶里，再用棉棒沾一点洗洁精，放到刚刚滴色素的地方，大家看一下产生了什么现象？

生：色素向四面八方散开，形成美丽的图案.

师：我们接下来就要接触这个神奇的现象.

【演示+学生实验1：当铅笔屑遇到洗洁精(图3-4)】

大家面前都有一点铅笔屑(图3)，猜想将铅笔屑洒在水面上，再用沾了洗洁精的棉棒放在水面中央，会产生什么现象？

生：铅笔屑均匀洒在水面上，用沾了洗洁精的棉棒竖直插入水面，铅笔屑会散开(图4).

师：从上面两个实验现象中我们发现，在一系列处理之后，水面上的物质好像受到了力的作用而向四面八方散去.由此大家能否猜想，如何使浮在水面上的纸船前进？ (图5)

生：猜想用洗洁精能够使纸船前进.

【演示+竞赛实验：覆杯实验升级版(图6-7)】

师：最后老师来展示一下升级版的覆杯实验.大家听说过这个实验吗？

生：上台演示简单的覆杯实验.把纸按在装有水的杯子的杯口，然后倒扣，撤走纸时观察现象.

师：看来同学们平时还是挺会动手的，那我们增加难度，有没有办法使纸拿掉之后，杯子里的水仍然在杯子里呢？老师这里准备了网纱，将网纱装在杯口，再重复上面的实验.大家动手试试.

师：最后一步，请同学们尝试，如果将牙签顺着网纱的孔插入水中，会发生什么现象？现在就请大家来比一比，谁能够在杯子中插入最多的牙签(图7).

【课后探究、动手体会：百变的肥皂膜】

师：肥皂泡大家以前都玩过吧？ 像这种用肥皂水在圆形铁丝上形成膜的实验我们已经做过很多次了，今天我们来做点好玩的.这里有两个圆环，一个中间有用线围成的圈，一个被一根线分成两部分(图8-9)，大家猜想，如果将这两个圆环放在肥皂水中，会形成什么形状的膜？若此时用针刺破某一半的膜和刺破线围成的膜，又会产生什么现象呢？我们接下来就来看一下.

生：猜想会使膜破掉，或者绳子绷直.

师：下面我们增加难度，大家看到面前有一个用棉棒的棍子做成的立方体(图10)，请同学们猜想肥皂膜在这个立方体上会是什么形状？老师先来展示一下，然后大家再自己动手做一做，有兴趣的同学可以带回家再动手做做.

三、关于本课题的反思

本文中以随手可得的器材设计出一些现象明显又具有趣味性的实验，吸引学生的兴趣，希望学生从课外兴趣的角度接触物理中的表面张力知识系统，通过有趣的实验更好的实现对学生实现物理教育.

在进行案例设计时对此次的中小学物理科技活动案例设计有了更多的反思.

一个是在实验类型的选择上.用作物理科技活动教学的物理实验，进入课堂时必须能够吸引学生的兴趣，能够使学生在科技活动中找到生活中的共鸣.所以在进行实验类型的选择时就不适合选择需要使用较复杂实验仪器的实验.

另一个是实验的新颖程度.在信息大爆炸的今天，中小学学生已经有很多机会接触到互联网，通过互联网了解到许多新奇的事物，若用比较常见的实验可能无法一下子使学生集中在课堂，例如简单的覆杯实验，但是只要在这些实验的基础上做一些小小的改变就可以给人耳目一新的感觉，例如使覆杯实验与水的表面张力结合.

最后是案例的设计.在准备了足够数量的实验之后，不是一味的开始实验，而是要将实验进行排序、分层次，例如有些实验的实验效果很明显，可以设计成导入实验，有些实验需要学生参与一起完成来更好的帮助学生理解这一主题，还有的实验可以设计成学生竞赛实验，使课堂更具有活力.这样一来，才能构成一节案例丰富、充满趣味的中小学物理科技教育活动课程.