丁憶凡
摘 要:作為基礎(chǔ)的自然科學(xué),物理學(xué)科是基于觀察實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上的,而實(shí)驗(yàn)也正是物理學(xué)科的魅力之所在,其重要性不言而喻。很多學(xué)生在小學(xué)階段都非常喜愛研究自然科學(xué)的科學(xué)課,原因很簡單,就是因?yàn)檫@是一門實(shí)驗(yàn)滿滿的有趣學(xué)科。那么既然如此,在物理課堂上,尤其是對(duì)于剛剛接觸物理的初中生物理課堂上,實(shí)驗(yàn)的教學(xué)不僅僅是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的第一步,也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、分析能力,形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)觀、世界觀的重要方法。
關(guān)鍵詞:課堂實(shí)驗(yàn);氣體壓強(qiáng);認(rèn)知沖突;感性認(rèn)知
物理學(xué)科的教學(xué)說難并不難,因?yàn)楣馐俏寤ò碎T的實(shí)驗(yàn)器材就足以調(diào)動(dòng)學(xué)生足夠的好奇心以及求知欲??梢f簡單,就又容易陷入老師做實(shí)驗(yàn),學(xué)生聽老師講實(shí)驗(yàn)、看現(xiàn)象、記錄知識(shí)點(diǎn)、做題、考試的窠臼,物理課堂不在有趣,新的實(shí)驗(yàn)也不過是試卷上的考題。又或者是老師拿來了器材,學(xué)生熱熱鬧鬧地按要求或不按要求瞎做一氣,至于實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,?shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論壓根一腦袋糨糊。這種現(xiàn)象在今天列舉的“氣體壓強(qiáng)2”這一課中又有很明顯的體現(xiàn)。這是一節(jié)規(guī)律教學(xué)課。整節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容總結(jié)只有三句話:大氣壓隨高度增加而減??;液體沸點(diǎn)隨液面上方氣壓的減小而降低;流體的流速越大,壓強(qiáng)越小。中考僅僅要求了解。然而這節(jié)課最大的優(yōu)勢(shì)也是可以利用的相關(guān)實(shí)驗(yàn)非常多,那么能否合理地用好這些實(shí)驗(yàn)就是決定本節(jié)課成敗的關(guān)鍵。根據(jù)實(shí)驗(yàn)的不同特點(diǎn)與作用,我將從不同角度,多維度地利用這些實(shí)驗(yàn),玩轉(zhuǎn)這節(jié)規(guī)律教學(xué)課。
一、用實(shí)驗(yàn)?zāi)M情景,豐富學(xué)生感性認(rèn)知
教師首先帶領(lǐng)學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)搜索了南京、西寧、拉薩三地的實(shí)時(shí)氣壓,得出了本節(jié)課的第一個(gè)結(jié)論:大氣壓隨高度增加而減小。并且利用青藏地區(qū)的各種風(fēng)土人情迅速進(jìn)入高原的情景,提出了“為什么高原上的米飯很難煮熟”的問題。為了驗(yàn)證同學(xué)們猜測的氣壓影響的猜測,利用抽氣機(jī)模擬高原上的低氣壓環(huán)境。這個(gè)實(shí)驗(yàn)效果非常明顯,一杯常溫的水隨著抽氣機(jī)的工作,周圍氣壓降低,竟然沸騰了起來,取出沸水,在班級(jí)中傳遞,水溫并不像平常的沸水那樣高。教師提出問題串指導(dǎo)學(xué)生分析:“水沸騰說明水已經(jīng)達(dá)到(沸點(diǎn))”“此環(huán)境中水的沸點(diǎn)比我們周圍環(huán)境的低得多”“影響沸點(diǎn)的原因是什么?”“說明沸點(diǎn)與氣壓有怎樣的
關(guān)系”。
這樣一個(gè)模擬情景的實(shí)驗(yàn),極大地豐富了學(xué)生的感性認(rèn)知,即使沒有去過低氣壓地區(qū),也能通過實(shí)驗(yàn)器材感知當(dāng)?shù)氐囊恍?/p>
現(xiàn)象。
二、利用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造認(rèn)知沖突,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
興趣是最好的老師,而認(rèn)知沖突是通過探究過程暴露原有知識(shí)結(jié)構(gòu)的不足,在“憤”“悱”的心理狀態(tài)下,激發(fā)學(xué)生合作探究、自我反思的一種教學(xué)策略。
教師請(qǐng)學(xué)生推舉最能“吹”的學(xué)生上臺(tái),試試能將漏斗中的乒乓球吹多高。
“吹氣大王”憋足了氣,乒乓球卻只是在漏斗上方滾動(dòng),并未被吹起。同學(xué)們有的笑得前仰后合,有的一臉疑惑,也有的自告奮勇地想上來嘗試,但都沒能成功。大家都已經(jīng)迫不及待地要解開這個(gè)謎團(tuán)!
三、研究實(shí)驗(yàn)對(duì)象,總結(jié)現(xiàn)象規(guī)律
在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生完成兩個(gè)小的實(shí)驗(yàn)探究,向紙條上方吹氣以及向自然下垂的兩張紙中間吹氣。
觀察到,第一個(gè)實(shí)驗(yàn)紙條向上飄,第二個(gè)實(shí)驗(yàn)紙片向中間靠攏。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)與乒乓球?qū)嶒?yàn)一樣令人有些費(fèi)解。此時(shí)教師帶領(lǐng)學(xué)生仔細(xì)研究實(shí)驗(yàn)對(duì)象。
通過一系列師生問答得到規(guī)律:氣體流速越大,壓強(qiáng)越小。
這樣的過程能夠培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中關(guān)注實(shí)驗(yàn)對(duì)象,提高學(xué)生的分析以及總結(jié)能力。
四、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證規(guī)律,鞏固知識(shí)
實(shí)驗(yàn)裝置:一只懸掛的氣球,請(qǐng)學(xué)生利用該裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證所學(xué)的氣壓與流速關(guān)系。
這是本節(jié)課的一個(gè)亮點(diǎn),學(xué)生要完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),需要首先認(rèn)可和熟悉相關(guān)規(guī)律,因果關(guān)系清晰,這個(gè)實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵就在條件的改變上:改變氣體流速,其次還需要學(xué)生能夠?qū)⒄n本知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用,簡單說就是吹氣,但是關(guān)鍵卻在對(duì)什么位置吹?怎么吹?一個(gè)小姑娘羞澀地舉起手上臺(tái)嘗試,對(duì)著氣球的側(cè)面,水平吹氣,氣球向吹氣一側(cè)飄動(dòng)。一些想到了同樣方法的學(xué)生看到他們預(yù)想中的現(xiàn)象,露出了滿意的笑容,而另一些沒想到實(shí)驗(yàn)方法的學(xué)生看到了演示,也忍不住“哦”了起來。
五、實(shí)驗(yàn)小競賽,活躍氣氛,學(xué)以致用
課本在這一節(jié)有一個(gè)很有趣的小實(shí)驗(yàn):向硬幣的上方吹氣,硬幣可以跳起,甚至“跨欄”。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)本身就極具趣味性,于是在這節(jié)課上,教師組織幾名學(xué)生開展了一個(gè)小小的“比比誰最能吹”的比賽。賽前有全班學(xué)生的小訓(xùn)練,加上班級(jí)推選、正式比賽的過程,課堂氣氛被推上了一個(gè)小高潮。這比無聊的實(shí)驗(yàn)分析、簡單的課后嘗試有趣得多,也有用得多。
六、思維越級(jí),禮花綻放,完美收官
這節(jié)課的最后一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)也非常巧妙。桌面上鋪一些彩紙屑,拿出一根洗衣機(jī)管,告訴同學(xué)們,老師希望在不觸碰紙屑的情況下,利用這根洗衣機(jī)管將紙屑灑出,我會(huì)怎么做。接下來,將一端管口對(duì)著紙屑,甩動(dòng)另一端管口,彩色紙屑像禮花一樣漫天飛舞!原來改變流體流速并不僅僅只有吹一種方式!最后的這個(gè)實(shí)驗(yàn)帶給學(xué)生的思考和現(xiàn)象一樣精彩!
參考文獻(xiàn):
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[2]駱波.優(yōu)化物理課堂教學(xué)提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng):以“二力平衡”的課堂教學(xué)改進(jìn)為例[J].教學(xué)月刊(中學(xué)版),2013(13):23-25.