利用(yong)日常(chang)器具做实验让物理走进学生(sheng)生(sheng)活
杨卫国随着课改的(de)(de)进(jin)一(yi)步深入,探究式教学(xue)(xue)(xue)越(yue)来越(yue)成为教学(xue)(xue)(xue)的(de)(de)主流。如何保证课堂探究能(neng)(neng)有(you)(you)(you)效(xiao)地进(jin)行并能(neng)(neng)延续到(dao)学(xue)(xue)(xue)生(sheng)(sheng)生(sheng)(sheng)活中,同(tong)时尽量激发学(xue)(xue)(xue)生(sheng)(sheng)的(de)(de)兴趣,使用身边日常器具做(zuo)实(shi)验(yan),是一(yi)个(ge)非常实(shi)用的(de)(de)方法。其一(yi),它使学(xue)(xue)(xue)生(sheng)(sheng)认识到(dao)物(wu)理就在身边,只要做(zuo)生(sheng)(sheng)活的(de)(de)有(you)(you)(you)心人,勤动手勤动脑(nao),就能(neng)(neng)学(xue)(xue)(xue)好物(wu)理。其二,有(you)(you)(you)利于学(xue)(xue)(xue)生(sheng)(sheng)开动脑(nao)筋(jin),提高动手能(neng)(neng)力(li),同(tong)时能(neng)(neng)发展(zhan)学(xue)(xue)(xue)生(sheng)(sheng)独立实(shi)验(yan)能(neng)(neng)力(li),培养学(xue)(xue)(xue)生(sheng)(sheng)创新能(neng)(neng)力(li)和实(shi)践能(neng)(neng)力(li)。其三,这也是对实(shi)验(yan)室现有(you)(you)(you)器材的(de)(de)有(you)(you)(you)益补充,特别是对实(shi)验(yan)器材缺乏的(de)(de)学(xue)(xue)(xue)校特别实(shi)用。
以(yi)下是在物理教学(xue)中利用(yong)日(ri)常器具(ju)动手(shou)自制的教学(xue)用(yong)具(ju)。它(ta)在教学(xue)中发挥了(le)巨大的作用(yong)。
一、提课题(ti),同探讨,选器材
例如,学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)习(xi)声(sheng)(sheng)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)时(shi)(shi),我(wo)(wo)(wo)说(shuo)(shuo),固体(ti)和(he)液体(ti)发(fa)声(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)动(dong)(dong),我(wo)(wo)(wo)们(men)可(ke)通过(guo)一(yi)些物(wu)(wu)(wu)体(ti)的(de)(de)(de)(de)发(fa)声(sheng)(sheng)直(zhi)接观察到(dao)(dao)(dao)(dao),但是气(qi)(qi)(qi)体(ti)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)动(dong)(dong)很(hen)难(nan)观察到(dao)(dao)(dao)(dao),我(wo)(wo)(wo)们(men)采(cai)用(yong)什么(me)方法呢?有的(de)(de)(de)(de)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)生(sheng)马(ma)(ma)上(shang)(shang)想到(dao)(dao)(dao)(dao)刚学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)到(dao)(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)转换(huan)法。具体(ti)如何(he)做呢?有的(de)(de)(de)(de)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)生(sheng)说(shuo)(shuo)上(shang)(shang)体(ti)育课(ke)(ke)时(shi)(shi),老师吹的(de)(de)(de)(de)哨子(zi),吹哨子(zi)时(shi)(shi)里面的(de)(de)(de)(de)小(xiao)球(qiu)在(zai)(zai)(zai)振(zhen)(zhen)动(dong)(dong),说(shuo)(shuo)明(ming)空(kong)气(qi)(qi)(qi)振(zhen)(zhen)动(dong)(dong)发(fa)声(sheng)(sheng),我(wo)(wo)(wo)说(shuo)(shuo)不错,哨子(zi)可(ke)作为(wei)(wei)器材。那么(me)还可(ke)怎样做呢?我(wo)(wo)(wo)提示,有的(de)(de)(de)(de)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)生(sheng)平时(shi)(shi)不是喜欢吹矿泉(quan)水(shui)瓶(ping)(ping)(ping)(ping)吗?马(ma)(ma)上(shang)(shang)有学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)生(sheng)说(shuo)(shuo)我(wo)(wo)(wo)吹过(guo),而(er)(er)且响声(sheng)(sheng)很(hen)大。我(wo)(wo)(wo)说(shuo)(shuo)你吹瓶(ping)(ping)(ping)(ping)子(zi)时(shi)(shi)握瓶(ping)(ping)(ping)(ping)子(zi)的(de)(de)(de)(de)手有什么(me)感觉?它(ta)说(shuo)(shuo)有点麻,我(wo)(wo)(wo)说(shuo)(shuo)为(wei)(wei)什么(me)?有的(de)(de)(de)(de)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)生(sheng)马(ma)(ma)上(shang)(shang)说(shuo)(shuo)是瓶(ping)(ping)(ping)(ping)子(zi)里面的(de)(de)(de)(de)空(kong)气(qi)(qi)(qi)振(zhen)(zhen)动(dong)(dong)引起(qi)的(de)(de)(de)(de),说(shuo)(shuo)明(ming)空(kong)气(qi)(qi)(qi)发(fa)声(sheng)(sheng)时(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)振(zhen)(zhen)动(dong)(dong)。我(wo)(wo)(wo)说(shuo)(shuo)不错,还可(ke)怎样证明(ming)矿泉(quan)水(shui)瓶(ping)(ping)(ping)(ping)中空(kong)气(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)动(dong)(dong),并(bing)与(yu)口哨比较,有的(de)(de)(de)(de)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)生(sheng)马(ma)(ma)上(shang)(shang)想到(dao)(dao)(dao)(dao)用(yong)一(yi)根细线系一(yi)个小(xiao)球(qiu)放入(ru)瓶(ping)(ping)(ping)(ping)内,为(wei)(wei)了(le)(le)使效(xiao)果更加(jia)(jia)明(ming)显(xian),采(cai)用(yong)轻质泡(pao)沫球(qiu),通过(guo)小(xiao)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)振(zhen)(zhen)动(dong)(dong)来观察空(kong)气(qi)(qi)(qi)发(fa)声(sheng)(sheng)时(shi)(shi)在(zai)(zai)(zai)振(zhen)(zhen)动(dong)(dong)。这样矿泉(quan)水(shui)瓶(ping)(ping)(ping)(ping)和(he)轻质泡(pao)沫小(xiao)球(qiu)可(ke)做为(wei)(wei)器材。这样通过(guo)讨论(lun),生(sheng)活(huo)中一(yi)些与(yu)我(wo)(wo)(wo)们(men)息(xi)息(xi)相关的(de)(de)(de)(de)用(yong)品(pin)走进(jin)了(le)(le)物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)课(ke)(ke)堂(tang),成(cheng)为(wei)(wei)我(wo)(wo)(wo)们(men)的(de)(de)(de)(de)好帮(bang)手,更重(zhong)(zhong)要的(de)(de)(de)(de)是拉(la)(la)进(jin)了(le)(le)物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)与(yu)生(sheng)活(huo)的(de)(de)(de)(de)距离(li)(li),拉(la)(la)近了(le)(le)物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)与(yu)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)距离(li)(li),使学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)生(sheng)感到(dao)(dao)(dao)(dao)物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)就在(zai)(zai)(zai)他(ta)们(men)身边,学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)习(xi)他(ta)并(bing)不难(nan)。而(er)(er)且这是第一(yi)堂(tang)物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)探讨课(ke)(ke),通过(guo)对(dui)器材的(de)(de)(de)(de)选择过(guo)程,既激发(fa)了(le)(le)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)习(xi)兴(xing)趣,又加(jia)(jia)深了(le)(le)对(dui)知识(shi)的(de)(de)(de)(de)理(li)(li)解,更重(zhong)(zhong)要的(de)(de)(de)(de)是对(dui)以后(hou)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)理(li)(li)学(xue)(xue)(xue)(xue)(xue)习(xi)作了(le)(le)一(yi)个好的(de)(de)(de)(de)铺垫。
再如,研究液体(ti)传声(sheng)时(shi),将音乐卡用(yong)塑料袋包住放入水中,看是否能听(ting)到(dao)音乐。也(ye)可观察缸中的金鱼(yu)听(ting)到(dao)声(sheng)音的反应。探讨(tao)固体(ti)传声(sheng)时(shi),可用(yong)筷子抵住正在(zai)放音的录(lu)音机(ji),还可用(yong)两(liang)个纸杯和一(yi)(yi)根棉线(xian)制作土(tu)电话来探讨(tao)。这(zhei)样一(yi)(yi)个课题多(duo)种方法(fa),多(duo)个器(qi)材,充分利用(yong)身边已有的器(qi)材多(duo)做实验。而(er)(er)且既可课堂做,也(ye)可回家做。这(zhei)样将物理探究延伸到(dao)课外,走进(jin)了学生生活(huo)。而(er)(er)且一(yi)(yi)题多(duo)法(fa)不仅增(zeng)强(qiang)了启发性,还培养(yang)了学生动脑和动手的能力。
再有(you)(you),做大(da)气压支(zhi)撑(cheng)柱水(shui)实(shi)验(yan)时(shi),有(you)(you)的(de)学生说(shuo)十(shi)(shi)几(ji)(ji)米长(zhang)的(de)玻璃管(guan)不好找,怎么(me)办(ban)呢?经过(guo)讨论(lun),大(da)家一(yi)(yi)致认(ren)为可用十(shi)(shi)几(ji)(ji)米的(de)透(tou)明塑(su)料软管(guan)代替玻璃管(guan)。而且(qie)还说(shuo)出了具体的(de)操(cao)作(zuo)方案:为了便(bian)于(yu)观察,用红墨水(shui),一(yi)(yi)学生到四楼(lou)放下十(shi)(shi)几(ji)(ji)米的(de)长(zhang)绳(sheng),然后用细线将(jiang)水(shui)槽中(zhong)装(zhuang)满水(shui)的(de)透(tou)明塑(su)料软管(guan)封(feng)闭(bi)的(de)一(yi)(yi)端系住,慢慢往上拉,看水(shui)能上升多(duo)高。通(tong)过(guo)对实(shi)验(yan)器材的(de)选择(ze)和对实(shi)验(yan)操(cao)作(zuo)步骤合(he)理(li)的(de)设计过(guo)程,使学生知道如(ru)何合(he)理(li)的(de)选择(ze)身边器材和如(ru)何合(he)理(li)地操(cao)作(zuo)实(shi)验(yan),使学生认(ren)识到物理(li)实(shi)验(yan)不是(shi)纸上谈(tan)兵,更重要(yao)的(de)是(shi)具可操(cao)作(zuo)性。
可见(jian),利用身边器材(cai)多做(zuo)实验,让(rang)周围的环境成为学(xue)生(sheng)进行科学(xue)探究的场(chang)所,只有这样才能使物理课堂不再空洞和枯燥,拉近物理与我们生(sheng)活(huo)的距离,让(rang)学(xue)生(sheng)亲自感受到物理来源于生(sheng)活(huo)。
二(er)、巧(qiao)实验(yan),立概念(nian),破难点(dian)
利(li)用(yong)身边的(de)(de)器材做(zuo)实验,帮助学(xue)生树(shu)立正(zheng)确(que)的(de)(de)概念。例如,在讲力(li)的(de)(de)定义时,可(ke)用(yong)橡皮筋(jin)(jin)做(zuo)器材,观察现象,学(xue)生很(hen)容易看(kan)出手(shou)拉(la)橡皮筋(jin)(jin)时,橡皮筋(jin)(jin)也在拉(la)手(shou),说明(ming)物体间(jian)力(li)的(de)(de)作(zuo)用(yong)是(shi)相互(hu)的(de)(de);当手(shou)没拉(la)橡皮筋(jin)(jin)时,它们之间(jian)的(de)(de)力(li)消(xiao)失,说明(ming)力(li)是(shi)物体对物体的(de)(de)作(zuo)用(yong)。当然,还(hai)可(ke)用(yong)手(shou)压塑(su)料尺。橡皮筋(jin)(jin)和塑(su)料尺随手(shou)可(ke)得,既方便,效果又好。
对于大(da)(da)气(qi)压(ya)的(de)(de)存(cun)在,好(hao)多学(xue)生(sheng)缺乏感(gan)性(xing)的(de)(de)认识。我(wo)们可选两个(ge)矿泉(quan)水(shui)瓶(ping),在其中一(yi)(yi)个(ge)瓶(ping)底(di)做一(yi)(yi)小(xiao)洞(dong)。然后,用(yong)嘴通过瓶(ping)口吸(xi)瓶(ping)底(di)没洞(dong)的(de)(de)矿泉(quan)水(shui)瓶(ping),瓶(ping)马上(shang)变瘪(bie),分(fen)析原(yuan)因,有(you)学(xue)生(sheng)认为是(shi)嘴的(de)(de)吸(xi)力造成的(de)(de)。于是(shi),让学(xue)生(sheng)再吸(xi)另(ling)一(yi)(yi)个(ge)瓶(ping)底(di)有(you)洞(dong)的(de)(de)矿泉(quan)水(shui)瓶(ping),学(xue)生(sheng)会(hui)惊奇(qi)地发现瓶(ping)子(zi)并没变瘪(bie),于是(shi)产生(sheng)了矛盾,我(wo)就(jiu)带领(ling)学(xue)生(sheng)一(yi)(yi)同分(fen)析,平时空(kong)矿泉(quan)水(shui)瓶(ping)的(de)(de)外(wai)(wai)壁(bi)和内(nei)壁(bi)受大(da)(da)气(qi)压(ya)相等,瓶(ping)子(zi)保持(chi)原(yuan)来形(xing)状,当吸(xi)第一(yi)(yi)个(ge)瓶(ping)时就(jiu)像(xiang)用(yong)抽气(qi)机将(jiang)瓶(ping)内(nei)的(de)(de)气(qi)体(ti)抽出,瓶(ping)内(nei)气(qi)压(ya)减小(xiao),而(er)(er)外(wai)(wai)界气(qi)压(ya)不(bu)(bu)变,大(da)(da)于瓶(ping)内(nei)气(qi)压(ya),将(jiang)瓶(ping)压(ya)瘪(bie)。而(er)(er)第二次由于瓶(ping)底(di)有(you)洞(dong),瓶(ping)内(nei)外(wai)(wai)大(da)(da)气(qi)相通,无论如何吸(xi),瓶(ping)内(nei)外(wai)(wai)气(qi)压(ya)始(shi)终(zhong)大(da)(da)致(zhi)相等,所以瓶(ping)子(zi)不(bu)(bu)变形(xing)。这(zhei)样通过身边的(de)(de)器(qi)材做对比实验,使学(xue)生(sheng)对大(da)(da)气(qi)压(ya)有(you)了感(gan)性(xing)的(de)(de)认识,并在分(fen)析过程中不(bu)(bu)知不(bu)(bu)觉上(shang)升到理性(xing)认识,最后得(de)出大(da)(da)气(qi)压(ya)存(cun)在的(de)(de)科学(xue)结论。避免(mian)了空(kong)洞(dong)的(de)(de)说教,而(er)(er)且人(ren)(ren)人(ren)(ren)参与,每个(ge)学(xue)生(sheng)留下了深刻的(de)(de)印象(xiang)。
在研究密(mi)(mi)度计原理(li)时,可用红(hong)霉素眼膏空瓶来演(yan)示,将(jiang)(jiang)其底部剪穿(chuan),将(jiang)(jiang)瓶身做成(cheng)筒(tong)状,盖(gai)子拧紧并在上面缠上适量的(de)铁丝(si)或铜丝(si)等,能使其在液体中处(chu)于(yu)竖(shu)直状态(tai)。分别放入清水和(he)盐水中观察,体会密(mi)(mi)度计的(de)原理(li)。从(cong)而(er)加深对(dui)阿基米德原理(li)的(de)理(li)解。
再如,研(yan)究(jiu)流体(ti)压强(qiang)时,可用两(liang)(liang)张(zhang)白纸研(yan)究(jiu)流动气体(ti)的内(nei)部(bu)压强(qiang)规律(lv)。研(yan)究(jiu)液体(ti)内(nei)部(bu)压强(qiang)规律(lv)时,可用泡沫材料制(zhi)作两(liang)(liang)个小船,并排放入水中,并相隔一(yi)定距离,用圆珠笔(bi)筒吹中间(jian)水面(mian),发现(xian)两(liang)(liang)船靠(kao)拢(long)。
这样,通过(guo)身边的(de)器材,学生在动手(shou)实验的(de)过(guo)程中不仅提高(gao)了(le)(le)动手(shou)能力(li),而且进一步(bu)加深了(le)(le)对概(gai)念的(de)理(li)解,更重要的(de)是(shi)使他(她(ta))们成(cheng)为(wei)了(le)(le)学习的(de)主人(ren),养成(cheng)了(le)(le)一个良好的(de)学习习惯(guan)。
三、巧用(yong)器材,一物多用(yong)
例如(ru),乒(ping)(ping)乓球,用细线系住,靠近振(zhen)动的(de)(de)(de)音叉(cha),来研(yan)究声(sheng)是(shi)由物(wu)体振(zhen)动产生的(de)(de)(de)。还可(ke)进(jin)一步研(yan)究声(sheng)的(de)(de)(de)响(xiang)度与物(wu)体振(zhen)幅的(de)(de)(de)关(guan)系。在研(yan)究浮(fu)力(li)方(fang)向时(shi),用细线系住球,把细线另一端(duan)用透明(ming)胶粘在容(rong)器(qi)底部,向容(rong)器(qi)内(nei)注入(ru)水(shui)直到乒(ping)(ping)乓球浸没(mei)于水(shui)中(zhong),发现细线竖(shu)直,向不同的(de)(de)(de)方(fang)向倾(qing)斜容(rong)器(qi),线总是(shi)沿竖(shu)直方(fang)向,说(shuo)明(ming)浮(fu)力(li)的(de)(de)(de)方(fang)向总是(shi)竖(shu)直向上的(de)(de)(de)。研(yan)究一定质量气体的(de)(de)(de)压(ya)强与温度的(de)(de)(de)关(guan)系时(shi),可(ke)将压(ya)扁的(de)(de)(de)乒(ping)(ping)乓球放入(ru)热(re)水(shui)中(zhong),发现不一会(hui)儿,球又(you)恢复圆形,充分说(shuo)明(ming)一定质量的(de)(de)(de)气体温度越高压(ya)强越大。
还有(you)粉(fen)笔(bi),可(ke)(ke)将(jiang)若干粉(fen)笔(bi)放在(zai)课(ke)本(ben)下拉(la)动(dong),体(ti)会拉(la)力的大小(xiao),再(zai)将(jiang)课(ke)本(ben)平放桌上拉(la)动(dong),体(ti)会拉(la)力的大小(xiao),然后进(jin)行比较,得出滚(gun)动(dong)摩擦(ca)比滑动(dong)摩擦(ca)小(xiao)。在(zai)学习导(dao)体(ti)和(he)绝(jue)(jue)缘体(ti)没有(you)明确的界线(xian)并可(ke)(ke)相(xiang)互(hu)转化时,可(ke)(ke)把干燥(zao)粉(fen)笔(bi)接(jie)入电路(lu)(lu)中(zhong)发(fa)现灯(deng)泡不亮(liang),再(zai)让(rang)粉(fen)笔(bi)吸水,再(zai)接(jie)入电路(lu)(lu)中(zhong),发(fa)现灯(deng)泡变亮(liang),说明导(dao)体(ti)和(he)绝(jue)(jue)缘体(ti)可(ke)(ke)互(hu)相(xiang)转化。
矿泉水(shui)瓶(ping)除了以上的(de)用途外,还可(ke)(ke)做(zuo)溢水(shui)杯。具体(ti)做(zuo)法是截去其(qi)底部,在其(qi)侧(ce)壁(bi)插上一个吸管(guan)即可(ke)(ke)。还可(ke)(ke)在其(qi)侧(ce)壁(bi)不(bu)同高度做(zuo)三个眼,然后向其(qi)里(li)面注(zhu)水(shui),研究液体(ti)压(ya)强和液体(ti)深度的(de)关系(xi)。
总之(zhi),利(li)用(yong)(yong)身(shen)边随手(shou)可(ke)得的(de)(de)物(wu)(wu)品做实(shi)验(yan)和进(jin)行探究活动,能(neng)(neng)使学(xue)(xue)生(sheng)深切感受到科学(xue)(xue)的(de)(de)真实(shi),感受到物(wu)(wu)理离我们是如此(ci)的(de)(de)近。实(shi)际上学(xue)(xue)生(sheng)在用(yong)(yong)身(shen)边的(de)(de)器材探究物(wu)(wu)理过(guo)程(cheng)也是一(yi)种创新过(guo)程(cheng),因(yin)为身(shen)边的(de)(de)这(zhei)些物(wu)(wu)品本身(shen)不是用(yong)(yong)来(lai)进(jin)行物(wu)(wu)理实(shi)验(yan)的(de)(de)。因(yin)此(ci),在物(wu)(wu)理教学(xue)(xue)过(guo)程(cheng)中要(yao)鼓励学(xue)(xue)生(sheng)积极大胆的(de)(de)开发和利(li)用(yong)(yong)生(sheng)活用(yong)(yong)品做实(shi)验(yan),同时老(lao)师要(yao)积极参(can)与并加(jia)以指(zhi)导,使之(zhi)成为一(yi)种持之(zhi)以恒的(de)(de)教学(xue)(xue)方(fang)式和学(xue)(xue)生(sheng)一(yi)种有(you)效的(de)(de)学(xue)(xue)习手(shou)段。这(zhei)样我们的(de)(de)课改(gai)才能(neng)(neng)真正有(you)效的(de)(de)进(jin)行,学(xue)(xue)生(sheng)的(de)(de)兴趣才能(neng)(neng)长久的(de)(de)保(bao)持,课改(gai)的(de)(de)目(mu)标才能(neng)(neng)实(shi)现,让我们为实(shi)现这(zhei)一(yi)共同的(de)(de)目(mu)标而努力吧!