关键词:物理社团活动 实验教学 可持续发展
一、常规物理课堂实验实况调研
物理是一门以实验为基础的自然科学,是以观察实验为基础的由“物”及“理”的科学,它在物理教学中有着举足轻重的地位。现行课程中的物理实验多半是以验证为主,不少中学教师只重视实验结论,不重视实验过程。
二、创新物理实验的活动背景
我校高一年级创办了魅力物理社团,由笔者担任社团辅导老师。社团成员106人,分为两个班,每班5个小组,每周六下午在实验室开展两节实验活动课。社团推选出一名社长,负责组织社员协助教师开展社团活动,每个活动小组选出一名小组长负责组内活动。魅力物理社团秉承国际物理年“让实验引领物理,让物理走进生活”的宗旨,与学生一起体验科学探究的乐趣,领略物理学科的魅力,学到更多有趣、有用的物理知识。
三、魅力物理社团的活动设计
物理实验具有驱动作用,可以激发学生的物理学习兴趣。国内外教育界统计表明,中学生因为喜欢做物理实验从而喜爱学习物理的人数占被调查人数的70%以上。魅力物理社团的主要实验设计与课堂教学知识点的联系如附表所示。
附表实验的出处与涉及的知识
四、几个具体活动实例
1、“贪婪”的水杯
(1)实验用品:水杯、水、大头针。
(2)实验步骤:把一只水杯装满水,一直加到杯子边上。按说应该是满了,不能再盛其他东西了。但是如果你把大头针小心谨慎地放进杯子里(提醒:在放大头针时一定要小心,不能让水有一点震动以免溢出,可先把针尖放进水里,然后慢慢放手),你会发现盛满水的水杯还能容纳几十枚,甚至上百枚大头针,而杯子里的水并没有溢出,只是看到水面比杯口略高出一点来。
(3)实验剖析:看起来好像那些大头针失去体积似的,不占据杯子的空间,杯子也好像变大了似的,即使盛满了水还能“吞”下那么多的大头针。其实这是水的表面张力作用的结果,在水与空气之间有个表面层,表面层内分子间的相互作用力宏观变现为表面张力,对大头针有支持力的作用。
(4)实验启示:实验的成功会使学生被物理现象的神奇而感动,同时也教育我们不要以为自己的能力已经发挥到极限而没有上升的空间,其实只要我们方法科学、心态积极,相信也会像实验中的水杯一样蕴藏着更大的潜力。
2、翻跟斗的弹簧
(1)实验用品:长木板、塑料弹簧
(2)实验步骤:在事先调整好斜面角度的木板上端,按图示旋转一根劲度系数很小的塑料弹簧,然后用手提着弹簧的上端,沿图中的第一个虚线路径轻轻一拉,放手后,整根弹簧就会沿着图中的第2个、第3个、第4个……虚线路径不停地翻转下去,就像杂技演员在地面上翻筋斗一样。
(3)实验剖析:先由学生分析,再由老师剖析。当用手沿第1个虚线路径拉时,弹簧处于“∩”形状。这时,弹簧发生伸长形变,储存了弹性势能,于是弹簧便产生收缩的弹力,拉动后面部分沿着虚线路径运动,当前端接触到斜面时,后端变成了上端,即变成了下一个动作的前端,在惯性的作用下弹簧继续往下翻。整个运动过程中,弹簧的重力势能、弹性势能和动能三者之间不断发生相互转化。这样,弹簧就不停地翻转下去了。
(4)实验启示:在学习过程中,同学们组成一个个学习小组,形成一股合力,相互帮助,相互鼓励,就可以共同进步。如果缺少这种合力,你就会像这个弹簧一样,只会栽筋斗,最后一事无成。
3、“千人震”实验
(1)实验用品:一节电动势为1.5V的新干电池,几根导线、开关和一个用于日光灯上的镇流器
(2)实验步骤:几位做实验的同学手拉手成一串,和电池、镇流器、开关、导线连成图示实验电路,让最近的一名学生双手各握镇流器两端,突然将电键与电源断开,此过程中同学们会有明显的被电击的感觉。
(3)实验剖析:人体两手先与变压器线圈构成一个闭合回路,再与电池连接时,人体与线圈并联在电池上,由于人体电阻比线圈电阻大得多,所以线圈中流过的电流比人体中要大得多;当两手离开电池时,人体和线圈串联,仍然是一个闭合回路,这时通过线圈中的电流将由较大的数值突然变为零;线圈周围的磁场也突然变为零,磁场的突然变化,产生电磁感应现象,在线圈两端产生很高的电压,这个电压可高达上万伏,所以会造成强烈电击感觉。当然由于这时通过人体的电流时间很短,所以不会发生危险。
(4)实验启示:在学生为一节干电池的“威力”而疑惑不解时顺利进入“自感现象”的教学。这个神奇的实验告诉我们不要忽视了细小问题,它们背后往往蕴含着巨大的能量,只要我们善于思考、勇于探索,相信我们也能够借助一粒石子的力量挖掘出智慧的宝藏!
五、学生评价和实施效果
本次研究采用问卷调查和深度访谈法。在一年时间内,笔者对魅力物理社团的的106位成员进行问卷和访谈,问卷从物理课堂教学过程中的实验研究、趣味实验的设计原理以及如何能更有效的掌握物理原理和提升物理成绩进行设计。调查结果显示:95%的学生取得了优异的成绩,90%的学生在六选三组合中选了物理。从问卷中可以看出学生热爱生活,有良好的价值取向,对物理实验课充满兴趣。教师应当在物理课程的开发和实施中,加强实验的趣味化、生活化,激发学生学习物理的兴趣,帮助学生认识物理与人类生活的密切联系,让实验引领学生走进物理,让学生跟着物理走进生活,引导学生从物理的角度关注思考人类面临的问题,培养学生的社会责任感和独立思考解决实际问题的能力,从而促进学生的可持续发展。
参考文献:
[1]杜晓娟,李春密.基于学生自制教具的物理教学实践研究[J].物理通报,2020(01):33-36.
[2]张珂,华国强,郑旭.例析如何在物理探究实验中培养学生的科学探究能力[J].物理通报,2020(01):37-41.
[3]李成德.在实验课堂上飞扬科学梦想[J].学周刊,2020(02):93.
论文作者:商俊博
论文发表刊物:《教育学文摘》2020年1期
论文发表时间:2020/4/3
标签:物理论文; 弹簧论文; 大头针论文; 学生论文; 线圈论文; 社团论文; 水杯论文; 《教育学文摘》2020年1期论文;