劉洪生+于冬梅
摘要:“從生活走向物理,從物理走向生活”是物理教學(xué)的新理念,從生活中教會學(xué)生學(xué)習(xí),必然會促進學(xué)生的觀察、預(yù)測、推斷能力,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。家庭實驗是學(xué)生生活的一部分,是學(xué)生在輕松、愉快的環(huán)境下,親身體驗的科學(xué)探究的過程,有利于在生活中應(yīng)用知識。在物理學(xué)習(xí)中,大力開發(fā)家庭實驗成了必然的趨勢。
關(guān)鍵詞:物理家庭實驗 物理現(xiàn)象 物理規(guī)律 創(chuàng)新意識 創(chuàng)新能力
一、實驗是物理教學(xué)的基礎(chǔ)
實驗課是提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、提高物理課教學(xué)有效性必不可少的重要手段。“從生活走向物理,從物理走向生活”是物理教學(xué)的新理念,從生活中教會學(xué)生學(xué)習(xí),必然會促進學(xué)生的觀察、預(yù)測、推斷能力,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。家庭實驗是學(xué)生生活的一部分,是學(xué)生在輕松、愉快的環(huán)境下,親身體驗的科學(xué)探究的過程,有利于在生活中應(yīng)用知識。在物理學(xué)習(xí)中,大力開發(fā)家庭實驗成了必然的趨勢。
例如,講到聲音可以在固體和氣體中傳播,不能在真空中傳播時,充分發(fā)揮同學(xué)的想象空間和動手能力,讓學(xué)生自主設(shè)計實驗,結(jié)果有的同學(xué)帶來魚和魚缸,通過魚的反應(yīng)說明聲音可以在固體液體氣體中傳播。更有一位同學(xué)帶來熱水瓶,熱水瓶中間是真空的,放一個小球到里面并搖動,聽不見聲音說明真空不能傳聲。這說明孩子的創(chuàng)新能力是無窮的。在這一實驗探究過程中,學(xué)生可以針對問題提出不同的猜想,然后設(shè)計實驗進行驗證,學(xué)生通過自己選用的不同器材、不同的實驗步驟進行實驗。充分調(diào)動了學(xué)生進行科學(xué)探究的主動性,有效地激發(fā)初中學(xué)生的創(chuàng)新意識,在潛移默化中培養(yǎng)創(chuàng)新能力。比如,浮力是初中物理的難點,它涉及到力、重力、二力平衡、壓強等許多知識點。學(xué)習(xí)“浮力的應(yīng)用”之前,可以布置做“浮沉子”的家庭實驗。我根據(jù)學(xué)生不同的興趣、能力、以及各自的家庭情況,要求學(xué)生選擇合適自己的器材與方案進行家庭實驗。第二天,發(fā)現(xiàn)學(xué)生制作的“浮沉子”多種多樣。有的學(xué)生在金屬蓋中開一個稍微大一點的小孔,從小孔中灌進適量的水,使其恰好能倒立浮在水面且瓶底與水面相齊,此時所受到的浮力,剛好與自身(包括瓶內(nèi)裝的水)的重力相等。有的用眼藥水瓶制作“浮沉子”,在眼藥水瓶中裝適量的水,然后將瓶蓋旋緊,使瓶內(nèi)的氣體被密封起來,再將瓶子放入水中,使其恰好能倒立浮在水面,且瓶底與水面相齊。還有不少學(xué)生用火柴制作“浮沉子”,等等。這一過程中,通過學(xué)生動手實驗,更接近人類認識客觀規(guī)律的過程,使學(xué)生對物理事實獲得具體的、明確的概念和規(guī)律,培養(yǎng)了學(xué)生的觀察和實驗?zāi)芰?,發(fā)揮了學(xué)生的主體作用,激活了學(xué)生的創(chuàng)新意識?!疤骄科矫骁R成像特點”的教學(xué)時,要求學(xué)生在家長的配合下給身高1.6m的小明設(shè)計一塊穿衣鏡,要求在鏡中能看到全身,鏡需多長?很多學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗提出:人離鏡子越遠,看到自己在鏡子中的像越小,故多長都行。老師在制作前不作正面回答,叫學(xué)生自己設(shè)計實驗,自己動手完成。通過實驗得出,平面鏡成像特點為等大、正立、虛像。并算出了小明的穿衣鏡的長度為0.8m。這樣能有效提高學(xué)生自主實驗的積極性,對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著潛移默化的影響。
二、開展家庭實驗的建議
1.家庭物理實驗的難度要適中
學(xué)生是未成年人,學(xué)生的認知特點和思維水平有限。因此家庭實驗的內(nèi)容不宜太復(fù)雜,不能超出學(xué)生的知識、技能、能力水平,否則會降低實驗興趣,使問題得不到解決。
2.家庭物理實驗要注意安全
布置實驗時,應(yīng)充分考慮實驗過程、實驗器材的安全性,對學(xué)生加強安全教育。如:不要布置學(xué)生用交流電進行實驗、避免到河邊、野外實驗、避免高空作業(yè);實驗前,盡可能與家長取得聯(lián)系,家長可以協(xié)助子女進行實驗,防范可能發(fā)生的各種危險。
3.家庭物理實驗要具有可操作性
家庭物理小實驗必須體現(xiàn)實踐活動的特點,操作應(yīng)簡單易行,從選題到實驗器材的選擇、實驗的操作、現(xiàn)象的觀察等都應(yīng)具有可操作性,確保實驗器材能找得到,實驗?zāi)茏龊?,并能運用器材做多種相關(guān)實驗,完成既定的實驗?zāi)繕耍l(fā)現(xiàn)新的問題,探索研究新的情況。
例如:筷子的神力。
思考:把一根筷子插入裝著米的杯子中,然后將筷子上提,筷子會把米和杯子提起嗎?材料:塑料杯一個、米一杯、竹筷子一根。
操作:
(1)將米倒?jié)M塑料杯。
(2)用手將杯子里的米按一按。
(3)用手按住米,從手指縫間插入筷子。
(4)用手輕輕提起筷子,杯子和米一起被提起來了。
講解:
由于杯內(nèi)米粒之間的擠壓,使杯內(nèi)的空氣被擠出來,杯子外面的壓力大于杯內(nèi)的壓力,使筷子和米粒之間緊緊地結(jié)合在一起,所以筷子就能將成米的杯子提起來。
這樣的實驗,器材就在學(xué)生身邊,簡單可操作性強,是十分適合學(xué)生進行家庭實驗的。通過這樣的實驗,讓學(xué)生體會物理知識就在身邊,身邊充滿了物理,真正做到“始于歡樂,終于智慧”。
4.注重要點,減少環(huán)節(jié)
家庭實驗的設(shè)計不能局限于科學(xué)探究的七個步驟,對于那些一看便知的簡單的實驗,我們要側(cè)重現(xiàn)象的收集;對于操作的實驗,我們注重的是操作的先后順序和注意點;對于數(shù)據(jù)類的實驗我們注重的是分析與總結(jié)。不同實驗的探究步驟是可以有差異的,但是我們的目標都是一樣的——通過實驗來獲得新知與體驗樂趣。
例如:家庭實驗——杠桿找平衡
目的:學(xué)會制作和調(diào)節(jié)杠桿;
器材:粗細均勻的筆管,長螺絲及螺母、橡皮及細線;
提出問題:如何制作杠桿并使它水平平衡。
做一做:
(1)按如圖所示制作杠桿,并懸掛起來,你發(fā)現(xiàn)了什么?
(2)動手操作,看看如何使杠桿平衡,螺絲有作用嗎?
結(jié)論:調(diào)節(jié)螺母可以使杠桿平衡。
學(xué)生在操作中領(lǐng)悟知識,學(xué)會了方法,有利對生活現(xiàn)象的探索,也有利于“變廢為寶”的節(jié)約理念的形成。還可以在家做模擬翹翹板實驗,既讓學(xué)生懂得細心操作的重要性,也讓學(xué)生認識到數(shù)據(jù)收集的準確性,同時也要發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的規(guī)律性,學(xué)會觸類旁通、舉一反三,進而揭開杠桿原理的神秘面紗。
5.學(xué)會總結(jié),自我創(chuàng)作
家庭實驗的設(shè)計并不是要追求難度,而是要求簡單,又能夠讓學(xué)生記錄、總結(jié),便于去創(chuàng)新。家庭實驗從內(nèi)容分為已學(xué)知識的應(yīng)用和自我創(chuàng)新學(xué)習(xí)新知。因此,我們設(shè)計的家庭實驗要讓學(xué)生學(xué)會總結(jié),并能在學(xué)習(xí)過程中自我創(chuàng)新。
例如,讓學(xué)生吹分別放在兩個相同的空礦泉水瓶中(一個是完好的,一個是底部有一個小洞)的兩個相同的氣球。在吹的過程中,學(xué)生發(fā)現(xiàn)有洞的礦泉水瓶中的氣球很容易吹起,而另一個怎么也吹不起來。從操作中學(xué)生很快就會總結(jié)出與洞有關(guān),無洞的封住了氣體,氣體有壓強,很好地將大氣壓強拓展為氣體壓強,促進學(xué)生的探索。再如在學(xué)習(xí)杠桿平衡后,可以讓學(xué)生回家利用一根線去分胡蘿卜,分得的結(jié)果怎樣,合理嗎?進一步讓學(xué)生動起來,感受知識帶來的喜悅。
總之,家庭物理實驗無論如何都要以學(xué)生為主體、老師為主導(dǎo)、實驗為主干展開家庭物理實驗教學(xué)模式。大力開會家庭物理實驗,可以激發(fā)學(xué)生的主觀能動作用,最大限度地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性和主動性,培養(yǎng)學(xué)生的理解能力和實驗操作能力。因此,我們要不斷更新教學(xué)觀念,下大力氣設(shè)計物理家庭實驗,采用多種家庭實驗方法,才能便于學(xué)生透過物理現(xiàn)象理解物理知識的本質(zhì),更有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣,以提高他們整體的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新水平。
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