利用身邊物品做物理實驗的教學功能探析

1、第27卷第8期2007年8月物理實驗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,山東濟寧人,曲阜師范大學物理工程學院教授,主要從事物理教學和計算機輔助物理教學研究工作.基礎(chǔ)教育研究利用身邊物品做物理實驗的教學功能探析陳萬平1,申萬兵2,吳同華3(1.曲阜師范大學物理工程學院,山東曲阜273165;2.哈爾濱工業(yè)大學(威海信息科學與工程學院,山東威海264209;3.牡丹江師范學院物理系,黑龍江牡丹江157012摘要:結(jié)合教學實踐,探討了適于做物理實驗的身邊物品以及利用這些物品做物

2、理實驗的獨特教學功能.關(guān)鍵詞:實驗器材;物理實驗;教學功能中圖分類號:G 633.7文獻標識碼:B 文章編號:100524642(20070820019203物理實驗是人類認識世界的一項重要活動,是進行科學研究的基礎(chǔ).研究表明1,如果實驗所用的材料是學生所熟悉的,就會使學生感覺到親切,較容易克服思維障礙,能較好的達到實驗的目的;如果實驗所用的儀器是學生親手制作的,那么不僅能培養(yǎng)學生的動手能力,而且還能幫助學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,使學生對知識的理解更加透徹.因此,教師應當引導學生充分利用順手拈來的、所熟悉的物品做物理實驗,這樣可以豐富學生實驗物品,彌補實驗儀器

3、不足,拓展實驗探究的時空,讓學生真正經(jīng)歷“從自然到物理、從生活到物理”的認識過程.本文結(jié)合教學實踐,探討了適于做物理實驗的身邊物品以及利用這些物品做物理實驗的獨特教學功能.1適用于做物理實驗的身邊物品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、筷等都是很好的實驗器材.在利用這些物品時要首先告訴學生它們的一些用途,如塑料筆可以做摩擦起電、杠桿、折射、測重心等實驗;醋、食鹽可以做密度的測量等實驗;碗可以作為實驗容器,筷子可以做攪拌器、杠桿;干電池可以做學生電源;一次性注射器可以做量筒等.教師在演示實驗時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,定會活躍課堂氣氛,能夠起到實驗儀器所不能替代的作用,使學生在好奇中愉快地學習物理.根據(jù)玩具在物理實驗中的作用,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)計的,可以直觀地顯現(xiàn)物理現(xiàn)象,在教學中教師可以直接將其拿過來運用.如教師可以用撒尿泥娃娃演示熱力學定律,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物理實驗的教學作用并不大,但其結(jié)構(gòu)裝置、控制機構(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)計出來的,那么可以在適當?shù)那榫啊l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、電燈泡、吹風機、打印機、電視機、電風扇等,可以進行很多物理實驗.如為了驗證電子的運動,可以把通草球在電視機熒光屏上拖動,過一會通草球就會突然跳起來,而且球與熒光屏的距離越近,球偏離得就會越大;為了向?qū)W生講清物體吸收熱量的多少與顏色有關(guān)時,可以利用電燈泡做實驗,將罐頭鐵皮剪成兩半,除去上下2個面,并將其分成2個半圓(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驗證“物體吸熱多少與顏色有關(guān)”實驗裝置1.4廢舊物品廢舊物品是物理實驗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)嶒炂骶?如利用果凍塑料外殼做驗證帕斯卡定律小實驗,在1個塑料殼8個側(cè)面的同一高度處分別扎1個小孔,用萬能膠把2個塑料外殼口對口地粘在一起.待干后放入水中,讓水從8個孔進入塑料殼,直到水滿為止.取出后,在其中1個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條細水柱噴出的距離相同,這說明加在密閉液體上的壓強能夠大小不

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

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

9、物理實驗只是即興玩玩而已,在實驗過程中遇到一點困難和挫折就放棄,這樣不利于培養(yǎng)學生不怕挫折、勇往直前的科學精神.如在做水果電池實驗時,如果教師不告訴學生可選哪些材料以及具體做法,實驗難度自然增大.此時,教師就應針對學生在實驗中出現(xiàn)的問題指導他們修改實驗方案,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)不怕挫折的科學精神.由于學生的升學壓力很大,所以他們既要搞好學習增強升學的競爭力,也要學會放松保持身心的健康.但很多學生選擇了上網(wǎng)聊天、玩游戲的方式進行放松,長時間的上網(wǎng)不僅會對學生的身體造成傷害,而且還會使學生的心理健康受到影響.因此,教師應當根據(jù)中學生年輕好動的特點

10、鼓勵他們就地取材做物理實驗.隨著這樣活動的展開,學生的興趣廣泛了,以前學生下課后不愿意提問,不愿意與老師交往,現(xiàn)在由于隨時隨地可以做實驗,師生常在一起玩,學生則會把老師當成朋友,實驗成了師生心情的放松劑.參考文獻:1安忠,劉炳升.中學物理實驗教學研究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:教育科學出版社,1980.57.3蔣絢,龔曉霞.即興物理實驗J .物理實驗,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