文/茂名市電白區(qū)望夫中學(xué)
物理知識的抽象性特征比較明顯,所以很多初中生一談到物理,特別是物理實(shí)驗(yàn),就感到非常害怕,對初中物理有很重的厭學(xué)情緒。物理實(shí)驗(yàn)和物理理論構(gòu)成了初中物理學(xué)科知識。作為學(xué)習(xí)初中物理的一種方式,物理實(shí)驗(yàn)既有較強(qiáng)的實(shí)踐性,對學(xué)生的動手操作能力有較高的要求;又有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬓?,需要學(xué)生從現(xiàn)象出發(fā)深入分析和探究其內(nèi)在原因。然而,如果初中物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芎蛯W(xué)生的實(shí)際生活結(jié)合起來,那么不僅能將抽象的物理知識變得直觀、生動,而且能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,從而形成生活化的教學(xué)手段,不斷優(yōu)化學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)。
案例一——“光的反射”
在一個黑暗的環(huán)境中,放置一張桌子,桌子上鋪一張沒有使用過的白色紙,將一塊表面積為4cm2的平面鏡放在這張白紙的正中間。這時(shí),一個人打開手電筒,將手電筒及手電筒的光垂直照射于平面鏡上。另一個人先從側(cè)面觀察白紙的顏色,此時(shí)白紙相對較____,這是由于光從燈泡發(fā)出之后,垂直照射到白紙上就在白紙表面上發(fā)生了____;然后將眼睛緊靠著手電筒,讓眼睛的光線和手電筒的邊緣盡可能的靠近且平行,這時(shí)____相對更亮一些。
按照這個題目,教師和學(xué)生可以根據(jù)下面的步驟設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和展開分析、探究:
演示過程:
師:先為學(xué)生創(chuàng)設(shè)黑暗的環(huán)境(將窗簾、門關(guān)上),然后放置一張桌子,桌子上鋪一張沒有使用過的白色紙,將一塊表面積為4cm2的平面鏡放在這張白紙的正中間。為了在實(shí)驗(yàn)的過程中平面鏡和白紙的位置不容易發(fā)生改變,需要將白紙粘貼在桌子上,平面鏡粘貼在白紙的正中間。這時(shí),教師將手電筒放置好位置,然后向?qū)W生提問“同學(xué)們,你們猜一猜等下看上去是平面鏡更亮一些,還是白紙更亮一些呢?”
生1:我覺得平面鏡看上去更亮一些。
生2:不,我覺得白紙看上去更亮一些。
生3:你們都不對,分明平面鏡和白紙一樣亮。
師:有一部分同學(xué)說平面鏡看上去更亮一些,有一部分同學(xué)說白紙看上去更亮一些,還有一部分同學(xué)認(rèn)為平面鏡和白紙一樣亮,看來同學(xué)們的意見存在著分歧。那么到底是什么原因讓你們對同一實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了不同的看法呢?
(學(xué)生開始思考,為什么每個人經(jīng)歷的實(shí)驗(yàn)過程是一樣的,卻看到了不同的現(xiàn)象呢?這時(shí)候,他們疑惑或許是自己觀察不夠認(rèn)真,或許是角度的問題。)
師:同學(xué)們看到的實(shí)驗(yàn)都是由老師一人操作的,那為什么會出現(xiàn)不同的觀察結(jié)果?可能你們對于這一現(xiàn)象也感到非常好奇,老師建議你們從不同的角度再認(rèn)真的觀察一下這個實(shí)驗(yàn)。例如,右邊的同學(xué)到左邊看看,中間的同學(xué)到右邊看看等。經(jīng)過角度變化之后,再對比一下剛才觀察的結(jié)果是不是不同。
(學(xué)生開始走動,嘗試換著角度觀察實(shí)驗(yàn)。)
師:同學(xué)們,你們現(xiàn)在又看到了什么現(xiàn)象呢?和剛才看到的是不是一樣的呢?
生4:我在左邊看,白紙更亮。但是,當(dāng)我到了右邊之后,我發(fā)現(xiàn)平面鏡更亮。
生5:我到中間看之后,發(fā)現(xiàn)平面鏡要亮一些,和剛才看的白紙更亮不同。
(學(xué)生再次感到疑惑,在努力思考為什么自己看到的不一樣。)
師:可能有些同學(xué)心中出現(xiàn)了疑問,為什么自己看到的不一樣。關(guān)于這個問題,老師暫時(shí)先不解釋,請同學(xué)們自己閱讀教材中的“鏡面反射和漫反射”,相信你們會在這一部分內(nèi)容中找到你們想要的答案。
(學(xué)生開始自主閱讀,針對自己觀察的現(xiàn)象通過閱讀尋找答案。并且學(xué)生可以就自己的疑惑和其他學(xué)生進(jìn)行討論,在討論中碰撞出思維的火花。在這個過程中,教師可以適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行點(diǎn)撥,從而讓學(xué)生理解其中的原理,真正消除學(xué)生的困惑。)
分析:這道題借助學(xué)生日常生活中常見的素材設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在教師的指導(dǎo)和學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、討論下完成實(shí)驗(yàn)的分析。光的反射現(xiàn)象在實(shí)際生后中非常多,教師要做的就是將生活中的場景“搬”到課堂上,讓學(xué)生觀察、思考、對比,從而將課堂變得更直觀、生動,學(xué)生的學(xué)習(xí)更高效,教師的教學(xué)效果更好。
案例二——“測量速度”
有甲、乙兩個同學(xué),他們要對百米賽跑的速度進(jìn)行測量。但是,他們都沒有找到計(jì)時(shí)器。后來,甲同學(xué)建議用自己的脈搏跳動次數(shù)充當(dāng)“計(jì)時(shí)器”,對百米賽跑中的時(shí)間進(jìn)行記錄。最后,甲同學(xué)通過這種方法測量出了乙同學(xué)百米賽跑所用的速度。
按照這個題目,教師和學(xué)生可以根據(jù)下面的步驟設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和展開分析、探究:
實(shí)驗(yàn)步驟:
首先,先要將甲同學(xué)脈搏在一定時(shí)間內(nèi)跳動的次數(shù)測定,甲同學(xué)可以用腳均勻的打著節(jié)拍,并數(shù)著數(shù)。當(dāng)數(shù)到60下的時(shí)候,看看脈搏跳動了多少次。每次都這樣做,一共做六組。
其次,在取得六組數(shù)據(jù)之后,根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算脈搏跳動一次大概的平均時(shí)間,就利用這一個平均時(shí)間作為測速時(shí)間單位。當(dāng)然,這樣的時(shí)間存在的一定的誤差,所以一方面計(jì)算時(shí)要取平均值,另一方面甲同學(xué)在測的過程中盡量保持心率平順。
再次,甲同學(xué)站在終點(diǎn)和乙同學(xué)站在起點(diǎn),當(dāng)甲同學(xué)指揮乙同學(xué)開始跑時(shí),自己迅速開始計(jì)算自己脈搏一共跳動了多少次。當(dāng)乙同學(xué)到達(dá)終點(diǎn)的時(shí)候,甲同學(xué)停止數(shù)脈搏跳動次數(shù)。這時(shí),甲同學(xué)得到了乙同學(xué)跑一百米自己脈搏跳動了24次的數(shù)據(jù)。
最后,在得到24次脈搏跳動次數(shù)的數(shù)據(jù)后,將之乘以甲同學(xué)脈搏跳動一次大概的平均時(shí)間,就得到了乙同學(xué)在一百米賽跑中所用的速度。
分析:學(xué)生一般習(xí)慣于各種條件都告知的實(shí)驗(yàn)題,而本題中的時(shí)間是未知的,需要學(xué)生借助脈搏充當(dāng)“計(jì)時(shí)器”。這種方法不僅和學(xué)生的實(shí)際生活聯(lián)系非常緊密,而且創(chuàng)新程度非常高,學(xué)生的興趣也比較足。
綜上所述,物理與實(shí)際生活之間的聯(lián)系非常緊密,從實(shí)際生活中尋找設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)的模型,從實(shí)際生活出發(fā)分析物理實(shí)驗(yàn),是初中生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的重要方法。為此,教師一方面需要將學(xué)生遇到的物理實(shí)驗(yàn)與實(shí)際生活結(jié)合起來,通過生活場景的再現(xiàn)讓學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理更懂,另一方面要從實(shí)際生活中尋找設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)的模型,加強(qiáng)初中生從生活中獲得設(shè)計(jì)和分析物理實(shí)驗(yàn)的靈感。這樣一來,初中生不僅對初中物理實(shí)驗(yàn)的重要性有充分認(rèn)識,而且能形成將物理實(shí)驗(yàn)和實(shí)際生活聯(lián)系起來分析的學(xué)習(xí)習(xí)慣,從而幫助他們更好的建立初中物理知識體系。這樣一來,不僅學(xué)生形成了科學(xué)探究意識,而且提高了學(xué)生的物理素養(yǎng)。