例析物理实验教学中的趣味实验，本文主要内容关键词为：趣味论文,物理实验论文,教学中论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
德国教育家第斯多惠曾说过：“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒和鼓舞。”兴趣是最好的老师，是求知的动力，是学生自主学习，发挥主动性和积极性的源泉。中学生喜欢充满趣味的课堂，而在物理课堂上讲授的概念和规律却通常比较抽象，有些问题因受教材的篇幅限制也未能得到透彻翔实的分析。在物理课堂上若能恰当地运用一些趣味实验，不仅能使知识点化难为易、形象直观，而且能丰富教学内容，激发学生兴趣，引发学生思考，最终提升学生能力。笔者将从表演、体验、探索3方面入手阐述趣味实验在物理教学中的运用。 一、以表演型趣味实验促求知 笔者所讲的表演是指师生间用趣味性的实验进行演示。在中学物理课堂中，利用充满趣味、悬念和魔力的趣味性实验可以创设情境，导入主题，更可以激发学生的好奇心和求知欲，为整个学习活动搭好“脚手架”。根据笔者平时教学经验的积累，以下几种表演形式较受学生认同。 1.悬念性表演 利用“新奇”的趣味实验制造悬念，吸引学生注意力，激发学生好奇心，引发他们探究物理的欲望。 案例1：“打火机点灯泡”。在教学影响导体电阻大小的因素一课时，上课前，设计一个悬念引起学生的思考：“打火机能点亮灯泡吗？”然后演示实验，如图1所示，用一只热敏电阻、一只发光二极管或小灯泡、电源、开关以及导线若干连接好电路。闭合开关灯泡不发光。随后用打火机烧热敏电阻，灯神奇地亮了。一阵惊叹后，学生满心狐疑，同时产生一系列疑问：灯泡为什么会亮？打火机为什么如此神奇？有学生质疑所烧的电阻。拆下热敏电阻，重新连好电路，灯泡正常发光。经过此番演示，学生通常会饶有兴趣地想一探究竟。该实验通过创设悬念、破解悬念，增强了学生对知识的渴求，使学生感悟到知识的魅力。 2.趣味性表演 趣味实验可以创建和谐、融洽的学习氛围，以情激趣，以趣导学，寓教于乐。
案例2：“番茄歌手”。在教学电流的测量一课时，事先调查班级学生的生日，然后请一位“番茄歌手”给某某唱《生日快乐》歌，同时演示实验，如图2所示，拿出事先准备好的番茄，铜棒、锌棒和导线，以及生日蛋糕里的音乐卡片，如图2所示串联，并将铜棒和锌棒插入番茄之中，课堂里随即响起动听的音乐。通过这样的趣味小实验，既增强了知识的趣味性，又拉近了师生的距离，增添了物理课堂温馨和谐的气氛。 3.魔力性表演 魔术是一门集知识性、科学性、趣味性于一体的艺术门类。它与物理紧密相联，看似玄妙神秘，其实蕴藏着物理原理。在物理课堂上巧妙运用魔术性的趣味实验，学生在眼前一亮的同时，能够深切地感觉到物理知识的无穷魅力。 案例3：“神奇的塑料袋”。在教学气化与液化一课时，首先，出示一只普通的塑料袋，事先在里面滴加少量酒精，教师同时加以渲染：“这是一只普通的塑料袋，接下来老师将用普通的热水加上老师的内力将它鼓起来。擦亮眼睛，接下来就是见证奇迹的时刻！”稍过片刻，学生就会发现塑料袋真的鼓起来了。接下来，打开塑料袋让学生闻一下气味，他们会发现原来是里面的酒精实现了这一“奇迹”。神奇的现象令学生显得异常兴奋，想破解魔术的强烈渴望激发了他们思维的主动性和积极性，帮助他们获取了液体气化的相关知识，记忆深刻。 通过这些形式的表演，创设了丰富的问题情境，可激发学生的学习兴趣，引导他们产生疑问并不断探求新知识。在这种自发、自愿的前提下，学生会自觉地投入到学习中。正如布鲁纳所说：“满怀兴趣的学习可以减轻负担，提高学习效率，身心得到全面的发展，并且可以持续保持，甚至进一步激发学习新知识，钻研新知识的热情。” 二、以体验型趣味实验促思考 体验到的东西最具真实感，能使人留下深刻印象。我们亲身经历过的事情不容易遗忘，也更易于被我们接受。在物理教学中，不仅所涉知识面广，而且有些概念尤其抽象晦涩。仅通过教师讲授，知识往往无法得到理解。而且中学生存在学习兴趣持续时间短，对概念规律似懂非懂等诸多学习问题。因此，设计针对性趣味实验，让学生进行亲身实验，体验实验过程，思考实验原理，可使知识由抽象变为形象，使学生的思维由感性认识上升为理性认识。 1.游戏性体验 根据美国缅因州国家物理实验室的“学习金字塔”模型，在两周后的平均学习保持率（即两周后还能记住多少）中，讲授式教学的学习保持率最低，仅为5%；而实际演练（即在做中学）的效率可以达到75%以上。这表明只要选对了学习的方式，即学生主动参与学习，就一定会取得非常可喜的效果。根据中学生贪玩的心理，与其让那些害人的网游抢走学生的心，教师可结合教学内容，设计一些趣味“游戏”，使教材更丰富，更符合中学生的心理特点，从而把学生拉回到课堂上。 案例4：“颠倒世界”。在教学平面镜成像规律时，第一关：“认时间”，在黑板前竖直放一面平面镜，让每组派两名代表参加比赛。其他组成员在比赛选手身后，展示事先画好的无数字刻度的石英钟盘。参赛选手看平面镜内的时间认准并读出。记录所用时间。第二关：“读句子”，原则同上。用事先打印好的一些宋体文字，根据距离的远近设置合适的字号。同样比正确率和所用时间。两关所用时间最短且准确无误的读出者为胜利者。实验结束后，让“失败者”拿着比赛用的卡片讲述读数、认字错误的成因，也可以让胜利者讲述成功的秘诀。从实验中学生获取了时间和字是正立、大小相等、左右相反、物与像到镜面距离相等等关于平面镜成像的规律。通过游戏的形式丰富了教材内容，使知识更具体化。同时，也使学生更主动地去思考，意识到正确使用知识的价值。 2.制作性体验 苏霍姆林斯基在《给教师一生的建议》中指出：“学生的聪明才智来自他们的手指头。”趣味实验正是以较强的自主性、灵活性和趣味性，深受学生的喜爱。趣味性实验让学生有了一展身手的舞台，激发出他们创造的潜能和激情，完善了他们思考问题的方式。 案例5：“人造彩虹”。在教学活用光学知识时，可利用生活中常见的物品，如肥皂水、面盆、杯子、平面镜、水管、水等物质制造出“人造彩虹”。看似简单的问题，通过学生的实际操作却可以产生很多方法。方法1：背对阳光，嘴里含一口冷水，快速喷雾，可以形成短时间的彩虹。方法2：用水管连接水龙头，打开水管并捏紧水管出水口处喷出水雾。同样，只要背对阳光就能看到彩虹。方法3：如图3所示，把水倒入烧杯，使烧杯底部倾斜对着太阳，在下面放一张白纸就能看到圆弧状的彩虹。方法4：将肥皂放入水中搅拌一小段时间，肥皂泡上也能看到彩虹。方法5：如图4所示，在烧杯中注入水，并在烧杯底部斜放一面平面镜，与杯底成30°～60°角。让阳光射入杯内镜面上时，由于水与镜面构成了一只三棱镜，太阳光在三棱镜处发生色散，并最终在墙面上形成“七色彩虹”。
在设计和操作趣味实验之前，先请学生预测一下实验结果。实验结束后，请设计实验的小组成员运用学过的物理知识、原理或者现象进行解释，并介绍这项实验在生活中的应用，预估可能在哪些领域将发挥作用。通过该趣味实验的制作，不但消除了部分学生对实验畏惧的心理，开阔了学生的视野，而且学生在制作过程中对知识有了新的思考。该类实验也给了学生展示才能的机会，促使他们保持了浓厚的学习物理的兴趣。 这些体验的方式是以实验为载体，以游戏和制作为形式。通过物理游戏和物理制作与教学活动、学习活动的结合，学生在游戏和制作的过程中感受实验，参与实验，理解实验的原理，得出实验的结论，了解物理的规律。这样，既维持了学生的学习兴趣，又促进他们思考，使学生在生活中遇到一些问题后，也能理论联系实际，切实体会到物理源于生活，高于生活，服务于生活的本质。 三、以探索型趣味实验促提升 探索是多方寻求答案，解决疑问的过程。如果在物理上有什么偶然发现，那么，这种“偶然”也只留给那些不断探索的人。因此，在中学物理课堂教学中，教师应利用好趣味实验，给学生提供更多的探索空间，提升他们对知识的理解，对问题的分析解决能力，从而最终提升每个学生的科学素养。 1.探索知识产生的背景 知识的产生必须在其真实的背景下才会有意义，抛弃了背景的知识将无法成立。在教学中我们应该还原这些背景，通过创设一些趣味实验提升他们对知识的理解。 案例6：“发烫的电动机”，在教学欧姆定律、电功计算的适用范围时，如图5所示，第一步，取一玩具汽车的电动机，读其铭牌上的数据。将其转动轴卡死测量出电流和电压的数值，过一段时间用手摸一摸。用欧姆定律计算电动机电阻，与铭牌上的数值对比。第二步，调整滑动变阻器阻值，使电压值与铭牌上的数值相同，测量此时电流，同样用手再感受一次。第三步，再用欧姆定律计算此时的电阻。第四步，比较两次手的感觉和计算出的电阻数值想到了什么？这个教学上的难点通过学生亲身参与体验，即两次手的不同温度的感受，得出电阻发热量的不同（即电动机通卡死时电路变为纯电阻电路只发热）。两次用欧姆定律计算与对比，使手的感受在定性的基础上上升到定量的计算，从而得出物理规律。这个趣味实验还原了知识产生的背景，使十分抽象的欧姆定律、电功计算的适用范围在知识背景的大环境下迎刃而解。
2.探索物理教学的思想 每一次物理技术的进步都是一个科学思想的体现。若干年后学生可能不记得学过的知识，但是物理的思想却能使他们受益终身。因此，在教学中抓住物理思想的精髓，并有趣地进行呈现是提升学生能力的有效手段。 案例7：“找朋友”。在教学电流的测量一课时，第一次，教师安排坐在教室中间一排的学生站起来排成一排，然后快速地走到自己最要好的同学身边坐下。其他同学用简单的小黑点代表学生，每一排画一条线画出这些同学的运动轨迹。第二次，教师再让中间排的学生重新排好队伍。假设大家最要好的朋友都是教师，快速地走到教师的身边。其他同学再画出他们的新的运动轨迹。用这两组轨迹对比让学生找出他们运动规律的差异并总结原因。第一次是无序的，第二次是有序的。那么有序和无序的原因又是什么？第一次大家真正的好朋友位置不同，所以运动的方向就不同。而第二次教师成为了所有人共同的目的地，即大家都在做定向运动。这样一个接一个有序定向运动的人就形成了“人流”。将抽象的微观现象变为形象的现实模型，使无法直接观察的现象有了间接的研究方法，通过“人流”和“电流”作对比。学生在探索体验中，理解了它们的相似性，建立了物理的模型。 3.探索快乐学习的模式 快乐是一种心态，是我们正确面对困难和挫折的心理状态。当我们以这种心理状态学习时，会发现学习是一件有趣的事情。在课堂上运用趣味性的实验将有助于学生快乐地学习，提升学习的成就感。 案例8：“公交司机”。在教学惯性定律应用时，假设教室是一辆公交车，教师是公交车司机，每一位学生是一个乘客。教师做出几个动作，看学生在最短的时间内会做出什么样的真实反应，并且又快又准。动作1：启动车辆前行，路况较好加速。动作2：有老人横穿马路，紧急刹车。动作3：十字路口左转弯。动作4：为避让一只小狗，向右打方向并刹车。前两个动作全班学生都能马上反应过来，而做第三个动作时很多学生出现了与他人反向的错误。通过及时观察纠正，他们也能马上意识到错误原因，并“一笑了之”。通过这3个动作学生能体会到知识的重要，获得成功的信心，体验成功的快乐。第四个动作，是为了让学生之间通过快乐体验引发深层次的思考，提升用惯性定律解决问题的能力。 “告诉我，我会忘记；做给我看，我会记得；让我亲自做，我才懂得。”在物理教学中，表演型趣味实验可以激发学习兴趣，促进学生求知；体验型趣味实验有助于维持学习兴趣，引发学生思考；而探索型趣味实验则有助于发展学习兴趣，提升学生能力。新、奇、特的趣味实验的运用，可以使学生感觉到物理就在我们身边，让学生在轻松愉悦的学习氛围中最终实现素质的全面发展。
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