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我是如何指导学生利用生活用品进行初中物理实验的

2018-11-01周华英

读与写·上旬刊 2018年8期
关键词:生活用品物理实验

周华英

摘要:物理课程是一门以实验为基础的课程,实验教学是物理教学中的重要组成部分。本文主要论述如何指导学生将生活用品作为实验仪器应用于物理实验,让物理知识更贴近生活,培养学生物理学习的兴趣,同时让他们深度挖掘生活中可用于物理实验的各种用品,促进学生观察能力、分析能力及解决问题能力等各种综合能力的提升。

关键词:指导学生;生活用品;物理实验

中图分类号:633.7 文献标识码:B 文章编号:1672-1578(2018)22-0162-02

物理是一门以实验为基础的学科,物理课中的科学探究都是通过实验来进行的,所以物理教学活动需要大量实验器材,而这些实验器材多而杂、小而细。然而初中物理很多实验并不具有专门的实验器材,也不需要专门的实验器材,在老师的指导下,学生利用生活中随手可得的生活用品进行实验,可以达到很好的实验效果。而且生活中的物品好找,有的纯属废旧利用。由于物品普通好找、不需要钱,为学生人人参与物理实验提供了必要条件。同时利用生活用品进行物理实验,不仅能拉近物理与生活的距离—即由物理走向生活,又使学生在生活中学到很多物理知识——即生活走向物理。本文联系教学实践谈谈我是如何指导学生利用生活用品进行初中物理实验的。

1.目前初中物理实验教学存在的问题

1.1 实验室的基础设施不够完善,实验器材不够齐全。厦门十中虽然是集美区龙头学校,为集美的教育做出了巨大的贡献,但实验室的基础设施却不尽人意。从96年我刚来工作时初中部才18个班级,到现在60个班级,学生数量扩大了好几倍,可实验室的增加却不成比例,分组实验时要轮上一个多星期,严重影响进度。有时老师只好把分组改演示,或上完新课再补做实验,这样必然影响实验效果。有的器材数量有限,只够老师做演示实验,学生摸器材的机会都没有,白白损失了一次次动脑动手的机会。

1.2 实验器材损耗大,不能及时得到补充。物理实验器材不像生活用品到处都能买到,所以及时补充很困难。而有的器材损耗大,甚至是一次性使用的。比如八年级课本大气压的实验,课本上用冷水浇铁皮罐,铁皮罐不能重复使用。又如用量筒测体积时,量筒容易打破。再如U形管压强计上橡皮膜容易破。还有的实验器材陈旧、破损,不能跟上新课程实验设置的要求。比如实验室的天平很久以前采购的,有的砝码镊子生锈,平衡螺母丢失,导致无论怎样也调不平。实验室的学生电源,保险丝烧了无法使用。

1.3 初中学生大部分缺少生活经验,动手能力较差。现在的学生大部分是独生子女,从小娇生惯养,衣来伸手,饭来张口,事事都由父母包办。因而很少有动手的机会,更没多少生活体验。一些简单的生活现象他们却一无所知,更不用说自己动手去解决生活中遇到的实际困难。

2.利用用生活用品进行物理实验的意义

2.1 有助于培养学生学习物理学习的兴趣。初中学生好奇心强,有一定的动手能力,在日常生活中,他们喜欢通过自己的双手探究未知,寻找真理。物理课程中,一些妙趣横生的物理实验能激发学生的好奇心理,增强学生探究物理知识的学习兴趣。学生自己通过妙用巧用生活用品,将物理知识与生活实际相联,从中观察、验证并发现其中的物理原理,增强对知识的理解,提高物理学习的趣味性,在动手操作的过程中提高了学生物理学习的信心。

2.2 有助于培养学生的探究能力。物理实验本身就是一个探究知识、验证知识的过程。通过借助生活用品进行物理实验,加强物理知识与生活实际的相联。在此过程中,需要学生提出疑问、分析问题、做出判断。在实验过程中,學生探究知识的能力得到培养,逻辑思维,分析问题,探究问题的能力也得到不同程度的提高。

2.3 有助于培养学生的创新能力。物理实验中生活用品的搜寻,恰到好处的制作实验器材,对于学生的创造力的培养有很大的促进作用。在用生活用品作为实验仪器进行的物理实验中,如何创造性的将生活用品,特别是将废旧用品变废为宝,为我所用,是学生创造性利用生活用品能力的展示与表现,是学生创造力的直接体现。

2.4 有助于培养学生的综合能力。利用生活用品进行物理实验的过程中,学生的综合能力得到提高。实验前,学生需要进行生活用品的选择,实验中,学生需要对物理现象进行观察,实验后,学生需要对实验结果进行总结,这些都需要学生应用综合能力,使学生的综合能力得到大幅提升提高。

3.如何指导学生利用生活用品

3.1 从学习用品中寻找物理实验材料。学生的学习用品如课桌、文具、书本、纸张等都可以发挥物理实验的功能。利用这些物品做物理实验的好处是,这些物品在学生学习时随身携带,根本不需要搜集。

如学习《流体压强与流速关系》时,让学生随手取出纸张进行实验:向两张纸中间吹气,观察两张纸是向外张开还是向中间靠近。学生看到两张纸不但没有被吹开反而互相向中间靠近。在此基础上分析得出结论:吹气加快了两张纸中间的空气流速,纸张向中间靠近,说明这个地方的压强小。所以对于流动的气体,流速大的地方压强小,流速小的地方压强大。

再如学习《声音的产生与传播》时,让学生这样进行实验:一个同学把耳朵紧贴着课桌的一端听,另一同学在桌子另一端用铅笔轻敲桌子,然后将耳朵离开桌面一点点,另一同学继续敲桌子,仔细辨别二次听到的声音是否一样,结果发现不一样,原因是:第一次是固体传来的,第二次是气体传来的。从而得出结论:声音可以在固体中传播。

又如将两本书的几页书交叉叠放在一起,往两边拉书,二本书很容易拉开,如果把二本书的所有书面交叉叠放在一起,再想把它们拉开就会很难,这个实验说明了摩擦力的存在。而且压力越大摩擦力越大。

3.2 从家庭用品中寻找物理实验材料。在我们日常生活中,有很多废弃的物品,利用这些废旧物品来进行物理实验既能化废为宝,又能拉近物理与生活的距离,让学生从物理走向生活。这些日常用品只需简单改造,就可以变为物理实验的有用器材。

如学习《摩擦力》时,让学生用二个长毛刷,毛对毛进行相对运动。学生看到二个毛刷的毛分别向不同方向弯曲形变。引导学生思考:摩擦力是在什么情况下产生的?摩擦力的作用点在哪里?摩擦力的作用是什么?在此基础上得出摩擦力的定义、了解摩擦力的作用点在两个物体的接触面上,摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反,摩擦力的作用总是阻碍物体间的相对运动。把长毛刷在讲台上推而不动,让学生观察毛形变的方向,从而说明静摩力的存在。

再如学习浮力知识时,让学生准备一个牙膏皮,先把牙膏皮压扁拧上盖子,放入水中,牙膏皮立即沉入水中;再把牙膏皮弄鼓拧上盖子放入水中,发现牙膏皮浮起来了。这是因为牙膏皮压扁时排开水的体积小,浮力小,浮力小于重力所以下沉,牙膏皮鼓起时排开水的体积增大,浮力变大,浮力大于重力所以上浮。

3.3 从玩具中寻找物理实验材料。初中生玩过和接触过许多玩具,这些玩具只要巧妙加以利用同样能够作为很好的实验材料。

如学习《弹力》知识时,让学生分别用力作用在橡皮筋、橡皮泥、气球等物体上,然后观察物体有什么变化?松手后结果又有何不同?生活中还有哪些物体有类似的物体?你能根据这些物体的特性进行概括与分类吗?再引导学生总结得出弹性形变、塑性形变等概念。接着让学生演示用橡皮筋将粉笔头弹出去。让学生思考:不让橡皮筋发生形变,能把粉笔头弹出去吗?使橡皮筋、弹簧、气球发生形变时,你的手有何感觉,这又说明了什么呢?最后归纳总结:任何物体只要发生弹性形变就一定会产生弹力。如拉力、压力、支持力等都是弹力。

再如学习《大气压强》时,让学生将把一个乒乓球放在装满水的矿泉水瓶瓶口,然后用手按住乒乓球,将瓶子倒过来后,松开按乒乓球的手,问学生看到的现象是什么?想一想为什么?然后与学生一起分析:乒乓球不掉下来,肯定受到一个向上的力,这个力是大气给的,证明了大气压的存在。然后用吸盘模拟马德堡半球实验:将两个吸盘相对用力挤压,两个吸盘吸在一起,再用力向外側拉,发现很难把两个吸盘拉开,这也有力证明了大气压的存在。

上述实验材料都来源于学生的生活,经济实用,易寻易得,用来进行物理实验,形象生动,简便易行,不仅可以使学生对物理现象获得具体生动的感性认识,加深对概念和规律的理解,而且还具有情感教育的重要价值,使学生深刻地感受到物理知识就存在于生活之中。

4.指导学生利用生活用品进行物理实验获得的教学成果

4.1 提高了学生的科学素养。麦克斯韦说过:“演示实验的教育价值常常与仪器的复杂性成反比,学生用自制仪器,即使老是出错,也常常比用细心调整的仪器易于学到更多的东西”。利用生活用品做实验,不仅具有简便、易行、直观、生动等优点。而且让学生自己动手操作,这样更有利于培养学生的创新意识和实践能力。所以通过这一教学活动,我还深深地体会到是否应该把指导学生自已动手寻找实验材料、制作物理实验的学具做为初中物理教学的一项必修内容。

4.2 形成了相关的教学案例。教师要处理好传授知识与培养能力的关系,首先要对教学内容有精准的把握。几年来,我在教学过程中对国内外多种版本的初中物理教材中涉及的物理实验进行梳理,重点了解了本地区采用的初中物理新教材,把实验中的专门仪器能用生活中的器材进行替代的,在保证实验效果的前提下,尽可能地进行替代。在此基础上,对每一节课,都形成了这种实验特色的教学设计,对与实验有关的课(主要是新授课),精心设计出利用生活中的物品做实验的教学案例。

4.3 为实验器材缺乏的学校和地区提供参考。我们国家的经济还有一定的困难,特别是广大乡村中学和边远山区中学,实验器材更是缺乏,若能借鉴本文的一些做法,利旧用废,因陋就简,充分利用身边的生活物品开发、设计出各种物理实验简易器材不失为一种较好教学方法。

参考文献:

[1] 董玉新.巧借生活用品 拓展初中物理实验[J]. 中学物理,2017,35(18):28-29+31.

[2] 罗中扬. 优化演示实验 提高教学效率[J].中学物理教学参考,2017,46(06):14.

[3] 夏兴明.低成本实验教学在初中物理教学中的运用分析[J].中学课程辅导(教师通讯),2017,(04):32.

[4] 陈英.低成本趣味实验的研究[J].物理教学,2016,38(05):28-30.

[5] 陈磊.把物理实验“搬”回家[J].中学物理教学参考,2016,45(02):81-82.

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