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简析初中物理二例生活化实验题解析

2019-08-13黄东娥

师道·教研 2019年7期
关键词:百米赛跑平面镜白纸

黄东娥

物理知识的抽象性特征比较明显,所以很多初中生一谈到物理,特别是物理实验,就感到非常害怕,对初中物理有很重的厌学情绪。物理实验和物理理论构成了初中物理学科知识。作为学习初中物理的一种方式,物理实验既有较强的实践性,对学生的动手操作能力有较高的要求;又有严谨的逻辑性,需要学生从现象出发深入分析和探究其内在原因。然而,如果初中物理实验能和学生的实际生活结合起来,那么不仅能将抽象的物理知识变得直观、生动,而且能激发学生的学习兴趣,从而形成生活化的教学手段,不断优化学生的物理学科素养。

案例一——“光的反射”

在一个黑暗的环境中,放置一张桌子,桌子上铺一张没有使用过的白色纸,将一块表面积为4cm2的平面镜放在这张白纸的正中间。这时,一个人打开手电筒,将手电筒及手电筒的光垂直照射于平面镜上。另一个人先从侧面观察白纸的颜色,此时白纸相对较,这是由于光从灯泡发出之后,垂直照射到白纸上就在白纸表面上发生了;然后将眼睛紧靠着手电筒,让眼睛的光线和手电筒的边缘尽可能的靠近且平行,这时相对更亮一些。

按照这个题目,教师和学生可以根据下面的步骤设计实验和展开分析、探究:

演示过程:

师:先为学生创设黑暗的环境(将窗帘、门关上),然后放置一张桌子,桌子上铺一张没有使用过的白色纸,将一块表面积为4cm2的平面镜放在这张白纸的正中间。为了在实验的过程中平面鏡和白纸的位置不容易发生改变,需要将白纸粘贴在桌子上,平面镜粘贴在白纸的正中间。这时,教师将手电筒放置好位置,然后向学生提问“同学们,你们猜一猜等下看上去是平面镜更亮一些,还是白纸更亮一些呢?”

生1:我觉得平面镜看上去更亮一些。

生2:不,我觉得白纸看上去更亮一些。

生3:你们都不对,分明平面镜和白纸一样亮。

师:有一部分同学说平面镜看上去更亮一些,有一部分同学说白纸看上去更亮一些,还有一部分同学认为平面镜和白纸一样亮,看来同学们的意见存在着分歧。那么到底是什么原因让你们对同一实验产生了不同的看法呢?

(学生开始思考,为什么每个人经历的实验过程是一样的,却看到了不同的现象呢?这时候,他们疑惑或许是自己观察不够认真,或许是角度的问题。)

师:同学们看到的实验都是由老师一人操作的,那为什么会出现不同的观察结果?可能你们对于这一现象也感到非常好奇,老师建议你们从不同的角度再认真的观察一下这个实验。例如,右边的同学到左边看看,中间的同学到右边看看等。经过角度变化之后,再对比一下刚才观察的结果是不是不同。

(学生开始走动,尝试换着角度观察实验。)

师:同学们,你们现在又看到了什么现象呢?和刚才看到的是不是一样的呢?

生4:我在左边看,白纸更亮。但是,当我到了右边之后,我发现平面镜更亮。

生5:我到中间看之后,发现平面镜要亮一些,和刚才看的白纸更亮不同。

(学生再次感到疑惑,在努力思考为什么自己看到的不一样。)

师:可能有些同学心中出现了疑问,为什么自己看到的不一样。关于这个问题,老师暂时先不解释,请同学们自己阅读教材中的“镜面反射和漫反射”,相信你们会在这一部分内容中找到你们想要的答案。

(学生开始自主阅读,针对自己观察的现象通过阅读寻找答案。并且学生可以就自己的疑惑和其他学生进行讨论,在讨论中碰撞出思维的火花。在这个过程中,教师可以适当的进行点拨,从而让学生理解其中的原理,真正消除学生的困惑。)

分析:这道题借助学生日常生活中常见的素材设计并进行实验,在教师的指导和学生的自主学习、讨论下完成实验的分析。光的反射现象在实际生后中非常多,教师要做的就是将生活中的场景“搬”到课堂上,让学生观察、思考、对比,从而将课堂变得更直观、生动,学生的学习更高效,教师的教学效果更好。

案例二——“测量速度”

有甲、乙两个同学,他们要对百米赛跑的速度进行测量。但是,他们都没有找到计时器。后来,甲同学建议用自己的脉搏跳动次数充当“计时器”,对百米赛跑中的时间进行记录。最后,甲同学通过这种方法测量出了乙同学百米赛跑所用的速度。

按照这个题目,教师和学生可以根据下面的步骤设计实验和展开分析、探究:

实验步骤:

首先,先要将甲同学脉搏在一定时间内跳动的次数测定,甲同学可以用脚均匀的打着节拍,并数着数。当数到60下的时候,看看脉搏跳动了多少次。每次都这样做,一共做六组。

其次,在取得六组数据之后,根据这些数据计算脉搏跳动一次大概的平均时间,就利用这一个平均时间作为测速时间单位。当然,这样的时间存在的一定的误差,所以一方面计算时要取平均值,另一方面甲同学在测的过程中尽量保持心率平顺。

再次,甲同学站在终点和乙同学站在起点,当甲同学指挥乙同学开始跑时,自己迅速开始计算自己脉搏一共跳动了多少次。当乙同学到达终点的时候,甲同学停止数脉搏跳动次数。这时,甲同学得到了乙同学跑一百米自己脉搏跳动了24次的数据。

最后,在得到24次脉搏跳动次数的数据后,将之乘以甲同学脉搏跳动一次大概的平均时间,就得到了乙同学在一百米赛跑中所用的速度。

分析:学生一般习惯于各种条件都告知的实验题,而本题中的时间是未知的,需要学生借助脉搏充当“计时器”。这种方法不仅和学生的实际生活联系非常紧密,而且创新程度非常高,学生的兴趣也比较足。

综上所述,物理与实际生活之间的联系非常紧密,从实际生活中寻找设计物理实验的模型,从实际生活出发分析物理实验,是初中生学习物理实验的重要方法。为此,教师一方面需要将学生遇到的物理实验与实际生活结合起来,通过生活场景的再现让学生对实验原理更懂,另一方面要从实际生活中寻找设计物理实验的模型,加强初中生从生活中获得设计和分析物理实验的灵感。这样一来,初中生不仅对初中物理实验的重要性有充分认识,而且能形成将物理实验和实际生活联系起来分析的学习习惯,从而帮助他们更好的建立初中物理知识体系。这样一来,不仅学生形成了科学探究意识,而且提高了学生的物理素养。

责任编辑 龙建刚

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