利用身邊物品做物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能探析

1、第27卷第8期2007年8月物理實(shí)驗(yàn)P H YSICS EXPERIM EN TA TION Vol.27No.8Aug.,2007收稿日期:2007203215作者簡介:陳萬平(1955-,男,山東濟(jì)寧人,曲阜師范大學(xué)物理工程學(xué)院教授,主要從事物理教學(xué)和計(jì)算機(jī)輔助物理教學(xué)研究工作.基礎(chǔ)教育研究利用身邊物品做物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能探析陳萬平1,申萬兵2,吳同華3(1.曲阜師范大學(xué)物理工程學(xué)院,山東曲阜273165;2.哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海信息科學(xué)與工程學(xué)院,山東威海264209;3.牡丹江師范學(xué)院物理系,黑龍江牡丹江157012摘要:結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,探討了適于做物理實(shí)驗(yàn)的身邊物品以及利用這些物品做物

2、理實(shí)驗(yàn)的獨(dú)特教學(xué)功能.關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)器材;物理實(shí)驗(yàn);教學(xué)功能中圖分類號(hào):G 633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B 文章編號(hào):100524642(20070820019203物理實(shí)驗(yàn)是人類認(rèn)識(shí)世界的一項(xiàng)重要活動(dòng),是進(jìn)行科學(xué)研究的基礎(chǔ).研究表明1,如果實(shí)驗(yàn)所用的材料是學(xué)生所熟悉的,就會(huì)使學(xué)生感覺到親切,較容易克服思維障礙,能較好的達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的;如果實(shí)驗(yàn)所用的儀器是學(xué)生親手制作的,那么不僅能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,而且還能幫助學(xué)生建立起牢固的相關(guān)物理表象,敏銳地洞察其中發(fā)生的物理過程,使學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解更加透徹.因此,教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生充分利用順手拈來的、所熟悉的物品做物理實(shí)驗(yàn),這樣可以豐富學(xué)生實(shí)驗(yàn)物品,彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)儀器

3、不足,拓展實(shí)驗(yàn)探究的時(shí)空,讓學(xué)生真正經(jīng)歷“從自然到物理、從生活到物理”的認(rèn)識(shí)過程.本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,探討了適于做物理實(shí)驗(yàn)的身邊物品以及利用這些物品做物理實(shí)驗(yàn)的獨(dú)特教學(xué)功能.1適用于做物理實(shí)驗(yàn)的身邊物品1.1日常用品家庭中的很多日常用品如書本、筆、廚房里的醋、食鹽、碗、筷等都是很好的實(shí)驗(yàn)器材.在利用這些物品時(shí)要首先告訴學(xué)生它們的一些用途,如塑料筆可以做摩擦起電、杠桿、折射、測重心等實(shí)驗(yàn);醋、食鹽可以做密度的測量等實(shí)驗(yàn);碗可以作為實(shí)驗(yàn)容器,筷子可以做攪拌器、杠桿;干電池可以做學(xué)生電源;一次性注射器可以做量筒等.教師在演示實(shí)驗(yàn)時(shí)也要盡量利用這些隨手可得的物愛玩是青少年的天性,大到露天娛樂場的“翻滾過

4、山車”以及當(dāng)今最酷的“蹦極跳”,小到塑料“旋轉(zhuǎn)飛鏢”,都是他們想玩、愛玩的“玩具”,將它們引入課堂,定會(huì)活躍課堂氣氛,能夠起到實(shí)驗(yàn)儀器所不能替代的作用,使學(xué)生在好奇中愉快地學(xué)習(xí)物理.根據(jù)玩具在物理實(shí)驗(yàn)中的作用,可以將其分為2類:一類是直接移用型,如碰碰球、光控電子鳥、超級(jí)離心賽車、撒尿泥娃娃、不倒翁等,這類玩具本身就是根據(jù)物理原理設(shè)計(jì)的,可以直觀地顯現(xiàn)物理現(xiàn)象,在教學(xué)中教師可以直接將其拿過來運(yùn)用.如教師可以用撒尿泥娃娃演示熱力學(xué)定律,用碰碰球說明彈性碰撞原理,用不倒翁演示物體重心位置,等等.另一類是技術(shù)移用型,這類玩具就其本身而言對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)作用并不大,但其結(jié)構(gòu)裝置、控制機(jī)構(gòu)等技術(shù)因素可以

5、利用電器是根據(jù)眾多的物理原理設(shè)計(jì)出來的,那么可以在適當(dāng)?shù)那榫?、條件下把相關(guān)的物理現(xiàn)象顯現(xiàn)出來,利用身邊常見的電器,如電暖器、冰箱、電子表、電話、麥克風(fēng)、電燈泡、吹風(fēng)機(jī)、打印機(jī)、電視機(jī)、電風(fēng)扇等,可以進(jìn)行很多物理實(shí)驗(yàn).如為了驗(yàn)證電子的運(yùn)動(dòng),可以把通草球在電視機(jī)熒光屏上拖動(dòng),過一會(huì)通草球就會(huì)突然跳起來,而且球與熒光屏的距離越近,球偏離得就會(huì)越大;為了向?qū)W生講清物體吸收熱量的多少與顏色有關(guān)時(shí),可以利用電燈泡做實(shí)驗(yàn),將罐頭鐵皮剪成兩半,除去上下2個(gè)面,并將其分成2個(gè)半圓(如圖1把其中的一半用蠟燭火熏黑,另一半不變,然后將它們等距離的圍在100W 的燈泡周圍,罐頭鐵皮外側(cè)各用凡士林粘上1根火柴梗,然后開

6、亮燈泡,過一段時(shí)間熏黑的一面的火柴梗先落下來,這就形象地向?qū)W生說明了黑色容易吸收輻射熱 .圖1驗(yàn)證“物體吸熱多少與顏色有關(guān)”實(shí)驗(yàn)裝置1.4廢舊物品廢舊物品是物理實(shí)驗(yàn)中可以充分利用的資源,如用廢舊的紙盒、易拉罐、塑料瓶、舊彈簧、橡皮筋,再輔助塑料板和黏合劑等就可制成儀器模型或?qū)嶒?yàn)器具.如利用果凍塑料外殼做驗(yàn)證帕斯卡定律小實(shí)驗(yàn),在1個(gè)塑料殼8個(gè)側(cè)面的同一高度處分別扎1個(gè)小孔,用萬能膠把2個(gè)塑料外殼口對(duì)口地粘在一起.待干后放入水中,讓水從8個(gè)孔進(jìn)入塑料殼,直到水滿為止.取出后,在其中1個(gè)塑料殼底部扎入注射器針頭,利用注射器推入水,可以看到8條細(xì)水柱噴出的距離相同,這說明加在密閉液體上的壓強(qiáng)能夠大小不

7、變地向各個(gè)方向傳遞,從而驗(yàn)證了帕斯卡定律.除了以上例子外還有很多實(shí)驗(yàn),如用廢鋼鋸條做振動(dòng)發(fā)聲的實(shí)驗(yàn),用易拉罐作小電動(dòng)車,等等.2利用身邊物品做物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能2.1利用身邊物品做物理實(shí)驗(yàn)新鮮生動(dòng),可激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣物理學(xué)科的特點(diǎn),決定了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的難度,使一些學(xué)生對(duì)物理產(chǎn)生畏學(xué)、厭學(xué)情緒.在實(shí)驗(yàn)室做物理實(shí)驗(yàn)雖然比較正規(guī),但很多學(xué)生對(duì)其卻有恐懼感.用身邊的物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn),由于這些物品是學(xué)生所熟悉的,所以可以使學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)與物理教學(xué)貼近,可以消除學(xué)生對(duì)物理儀器的恐懼感和對(duì)物理現(xiàn)象的神秘感,順應(yīng)學(xué)生愛玩、愛動(dòng)的天性,使其“玩入物理世界,探究物理規(guī)律”.這里需要注意的是,學(xué)生剛開始把目光投向

8、身邊物品時(shí),因不懂如何下手所以興趣不大,這時(shí)教師應(yīng)該在上課時(shí),在適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)環(huán)節(jié),根據(jù)教學(xué)的內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài),隨機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這樣有助于開拓學(xué)生的視野,啟發(fā)學(xué)生的思維,同時(shí)也是教師教學(xué)機(jī)智的體現(xiàn).蘇聯(lián)教育學(xué)家蘇霍姆林斯基說過:“興趣的源泉還在于把知識(shí)加以運(yùn)用,使學(xué)生體驗(yàn)到一種理智高于實(shí)事和現(xiàn)象的權(quán)威學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)學(xué)生利用身邊物品做物理實(shí)驗(yàn)時(shí),往往都懷有極大的興趣去探尋適合做實(shí)驗(yàn)的物品,此時(shí)沒有老師的指導(dǎo),沒有條條框框的約束,有的是寬松2物理實(shí)驗(yàn)第27卷的時(shí)間、自由的空間,學(xué)生的情趣十分投入,思維活躍,極易擺脫課堂教學(xué)和課本的束縛,在實(shí)驗(yàn)過挫折的精神,促進(jìn)學(xué)生身心健康由于升學(xué)的壓力,有些中學(xué)生對(duì)

9、物理實(shí)驗(yàn)只是即興玩玩而已,在實(shí)驗(yàn)過程中遇到一點(diǎn)困難和挫折就放棄,這樣不利于培養(yǎng)學(xué)生不怕挫折、勇往直前的科學(xué)精神.如在做水果電池實(shí)驗(yàn)時(shí),如果教師不告訴學(xué)生可選哪些材料以及具體做法,實(shí)驗(yàn)難度自然增大.此時(shí),教師就應(yīng)針對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題指導(dǎo)他們修改實(shí)驗(yàn)方案,讓他們經(jīng)歷“創(chuàng)造”、“發(fā)明”的甘苦,在克服困難的過程中錘煉意志,自覺培養(yǎng)不怕挫折的科學(xué)精神.由于學(xué)生的升學(xué)壓力很大,所以他們既要搞好學(xué)習(xí)增強(qiáng)升學(xué)的競爭力,也要學(xué)會(huì)放松保持身心的健康.但很多學(xué)生選擇了上網(wǎng)聊天、玩游戲的方式進(jìn)行放松,長時(shí)間的上網(wǎng)不僅會(huì)對(duì)學(xué)生的身體造成傷害,而且還會(huì)使學(xué)生的心理健康受到影響.因此,教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)中學(xué)生年輕好動(dòng)的特點(diǎn)

10、鼓勵(lì)他們就地取材做物理實(shí)驗(yàn).隨著這樣活動(dòng)的展開,學(xué)生的興趣廣泛了,以前學(xué)生下課后不愿意提問,不愿意與老師交往,現(xiàn)在由于隨時(shí)隨地可以做實(shí)驗(yàn),師生常在一起玩,學(xué)生則會(huì)把老師當(dāng)成朋友,實(shí)驗(yàn)成了師生心情的放松劑.參考文獻(xiàn):1安忠,劉炳升.中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究M .北京:高等教育出版社,1986.288293.2蘇霍姆林斯基.給教師的建議(上M .北京:教育科學(xué)出版社,1980.57.3蔣絢,龔曉霞.即興物理實(shí)驗(yàn)J .物理實(shí)驗(yàn),2003,23(12:3031.Exploring the teaching f unction of easily accessiblem aterials in physic

11、s experimentsC H EN Wan 2ping 1,S H EN Wan 2bing 2,WU Tong 2hua 3(1.College of Physics and Engineering ,Quf u Normal U niversity ,Quf u 273165,China ;2.College of Information Science and Engineering ,Harbin Instit ute of Techology (Weihai ,Weihai 264209,China ;3.Depart ment of Physics ,Mudanjiang Normal University ,Mudanjiang 157012,China Abstract :This paper explores t he unique teaching f unctions of easily accessible materials in p hys 2ic