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巧用实验,让物理课堂更有魅力

2023-10-06史传梅

山西教育·教学 2023年9期
关键词:水循环纸杯蜡烛

史传梅

物理作为一门以实验为基础的自然科学类学科,实验在整个物理课程中占据着非常重要的地位,它与理论知识的讲授相辅相成、不可割裂,两者共同构建了一个完善的物理知识体系。在初中物理教学中,教师可巧用实验,把课本中的理论知识与生动有趣的实验相结合,消除学生的惧怕心理与抵触情绪,激起他们学习与探究物理的热情。

一、巧妙运用趣味性实验,激发学生学习兴趣

受传统教育理念的影响,在初中物理教学中,不少教师都习惯于根据教材内容按部就班地操作实验,导致实验教学乏味枯燥,很难调动学生学习新知识的积极性。初中物理教师应摆脱固有教材内容的束缚,巧妙运用一些趣味性十足的实验,让物理课堂变得更有魅力,激发学生学习物理知识的兴趣。

以“声音是什么”的教学为例。当研究声音是如何产生与传播时,教师可以指导学生亲自动手设计一个简单的传声器。先拿出事先准备好的两个一次性纸杯,用针分别在两个一次性纸杯的底部中心位置扎出一个小孔,再将一根细线的两端分别穿入小孔里,并用小棒将细线绑住,固定在纸杯的底部,这样传声器就制作完成了。接着,教师要求学生两人一组,每人拿起一个一次性纸杯,由一位学生说话,另外一位学生能通过细绳连接的纸杯听到对方所说的内容。利用这一简单的“电话”进行对话,学生切实体会到声音产生时物体需要震动,而声音进行传播时需要一定的介质,由此完成新知识的探究。

这样的实验,材料简单容易获得,制作方式简便,操作起来具有趣味性。学生通过“打电话”的形式感受声音产生和传播的原理,在极具魅力的物理课堂上高效地学习。

二、巧妙运用生活化实验,活化学生物理思维

初中物理属于物理学的基础部分,知识相对简单易懂,还与现实生活有着较为密切的联系,课本中有不少生活化元素,生活中也存在着大量的物理现象。教师需把握好所授内容同实际生活之间的结合点,积极引入一些生活化物理实验,带领学生在熟悉的环境与氛围中探索物理的奥秘,进一步活化他们的物理思维。

以“光的折射”的教学为例。教师先演示一个生活中的小实验,将一根筷子斜插到装有半杯水的玻璃杯中,让学生观察筷子有什么变化。然后,将一枚硬幣放在不透明的杯子底部,向杯内缓慢加水,让学生经历由看不到硬币到能看到的过程,并思考原因所在。接着,教师继续操作生活化实验。打开激光灯,让灯光斜射至空水槽底部某点,做好标记。然后,往水槽中加入适量的水,指导学生一边观察现象、一边思考:水槽底部光斑的位置是否发生变化?光由空气中斜射入水中时方向是否发生偏折?从空气中入射的光线与进入水中的光线是否在同一平面内?

案例中,教师利用生活中的材料与现象巧妙设计实验,将学生熟知的事物带到物理课堂上,让物理课堂显得更具魅力,借此活化学生的物理思维,使其初步认识光的折射现象。

三、巧妙采用信息化实验,增添更多教学魅力

现如今,以信息技术、网络技术和多媒体技术为代表的现代教育技术已经广泛应用到各科教学之中。在初中物理教学中,教师可以把现代化教学技术与设备当作实验教学的一个重要手段,巧妙采用信息化实验,将一些微观或难以操作的实验以视频或动画形式来呈现,可以为物理课堂增添更多魅力,辅助学生顺利学习。

以“水循环”的教学为例。由于水循环实验装置比较复杂,不易操作,耗时还比较长,教师可以提前从互联网平台搜集水循环实验动画,将现场操作实验转变为信息化实验形式。课堂上,教师先播放水循环实验的动画,搭配相应的文字说明与语音讲解,由学生认真观看与思考问题:在水循环的过程中,水的状态发生了哪些变化?水在物态发生变化时的吸热、放热情况怎么样?引领学生结合前面所学的水的三态变化相关知识思考和回答,分析能量变化情况,即吸热的物体能量增加、放热的物体能量减少,使学生结合信息化实验归纳物质三态变化遵循的科学规律,让他们发现物态发生变化时总要吸热或放热,也就是说总伴随着能量转移。

案例中,教师把难以操作的实验以信息化形式展示出来,为学生带来清晰、生动的实验现象,使其知道物态变化的概念,让他们能够说出各种物态变化的吸热与放热情况。

四、巧妙设计直观化实验,充分感受物理魅力

初中物理实验教学的主要目的是培养学生的观察能力、动手操作能力与思维能力等,这对实验现象的直观性有着较高的要求,有助于学生更好地理解与掌握其中的物理原理。对此,初中物理教师可以围绕具体教学内容巧妙设计直观化较强的实验,带给学生强烈的视觉冲击,使其通过认真观察实验现象了解相应的理论知识,促使他们充分感受到物理的魅力。

以“平面镜”的教学为例。教师先演示魔术实验“浇不灭的蜡烛”,引出问题:“为什么水中的蜡烛无法浇灭?”学生通过观看魔术感到惊奇。原来,所看到的不是烧杯中的蜡烛,而是镜前蜡烛在镜中所成的像。教师追问:“平面镜成像时,像的位置、大小同物体位置、大小有什么关系?”使其产生认知冲突,引发他们的求知欲望。接着,教师指导学生操作实验:用薄玻璃代替平面镜,便于透过玻璃板确定像的位置,避免二次成像的干扰,然后用另一根未点燃的蜡烛替代点燃的蜡烛像的位置,使学生认真观察与描述实验现象。最后,教师要求学生测量两根蜡烛与玻璃之间的距离,观察蜡烛和像的大小同玻璃之间距离的关系,让他们意识到这是需要重点掌握的知识。

案例中,教师巧妙设计直观化的实验,为学生带来更显著的实验现象,使其通过对实验现象的观察与结果的分析了解虚像的概念,以及平面镜成像和物体对称的关系。

五、巧妙引入创新型实验,增强物理课堂魅力

在课程改革背景下,教师需给予学生更多参与深度学习活动的机会,使其透彻理解书中的知识与内容,同时发展他们的高阶思维能力,为将来的继续深造铺平道路。要想通过实验让初中物理课堂变得更具魅力,教师要巧妙引入一些创新型的实验,鼓励学生大胆提出猜想与验证,使其自主设计实验方案,教师仅加以指导和点拨,从而让学生获得理想的学习效果。

以“物质的密度”的教学为例。当讲到测量固体物质的密度时,教师可以组织学生以小组为基本单位,一起思考、讨论、查阅课本、联系社会经历与生活经验等多种途径,设计与制作实验方案。与教师直接给出的固定实验方案相比,学生给出的实验方案会更加多元化。如称量法、比重杯法、阿基米德定律法、浮力法等,并在实验结束以后写一份完整的报告,详细记录实验方案、具体操作流程、结果与个人感悟等。部分小组的实验方案可能存在不足之处,当学生按照方案进行实验时,可能无法得到准确的结果,他们将会对实验方案与操作步骤进行主动反思,及时发现和解决问题,使其加深对实验原理与操作方法的认识,从而获得良好的学习效果。

案例中,教师巧妙创新实验教学方法,由学生自主设计、操作并完成实验,培养他们良好的实验习惯、严谨负责的科学态度以及分析与归纳的能力,使其综合素质得到发展。

总之,在初中物理教学活动中,实验本身就是一个常规教学手段,是对理论教学很好的补充、验证与还原,可以把抽象的理论现象通过实验具体地呈现出来,具有极强的实用性。教师应根据实际教学需要巧妙运用趣味性、生活化、信息化、直观化与创新型实验,为物理课堂增添更多魅力,吸引学生主动探索物理的奥秘,促使他们感受物理学习的魅力与乐趣。

(作者单位:江苏省海安高新区仁桥初级中学)

(责任编辑  晓寒)

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