| 标题 | 利用身边物品自制教具，提升物理教学效果 |
| 范文 | 陈瑜 摘 要：在物理教学中利用学生身边的一些物体开发物理实验，可以让学生很好地亲近物理，拉近物理与生活的距离，也可以弥补实验仪器的不足，从而提升物理教学的效果，提高学生的科学素养。 关键词：身边物品；演示实验；实验资源；教学效果 中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）2-0051-3 实验是物理教学的基石，搞好物理实验教学可以很好地提高课堂教学的效率，提升学生的科学素养。实验教学除了要重视学生的分组实验，还要重视演示实验。演示实验除了可以运用实验室现成的实验器材，还可以根据实际情况和要求，利用生活中的存在物开发。在物理教学中，教师要是能因地制宜地开发出符合教学和学生实际的物理实验，可以使自己的教学更富有个性，充满智慧。更重要的是让学生亲近生活，增强了感知和体验，可以起到激发学生兴趣，提高教学效果，提升学生的科学素养的目的，使物理课堂对学生更有吸引力和亲和力。本文以牛顿第一定律教学为例，介绍笔者在教学各个环节中利用生活物品所开发的演示实验，以期抛砖引玉。 1 利用身边物品开发演示实验，激发兴趣导入新课 利用实验引入新课，可以起到激发学生兴趣，调动学生学习积极性的重要作用，从而为本节课奠定一个好的学习氛围。而利用学生身边的一些物品来做实验，会让学生感觉到更亲切，让学生正真体验到物理与生活的紧密联系，拉近生活与物理、学生与物理的距离，激起学生学习物理的热情。 案例1 隔空灭火 在牛顿第一定律的教学中，我们可以利用学生比较常见的生活物品（茶叶罐、气球、蜡烛等）做一个演示实验来引入新课，可以起到出其不意的效果。 材料：茶叶罐、气球、蜡烛、细铁钉。 制作：用细铁钉将茶叶罐底部打一个小孔，把气球开口部分减掉一截，将剩余部分套在茶叶罐灌口。（如图1所示） 操作：将蜡烛点燃置于水平桌面，将茶叶罐罐底的小口对准蜡焰，用手指弹或按橡皮膜。 实验现象：手指隔空可以将蜡烛弹灭。 教学效果：这是现实版的“炮打隔山”。在实验之前让学生猜测实验结果，埋下伏笔，营造课堂气氛。实验结果出乎学生的意料，起到出其不意的效果。在这里通过设问，引导学生思考“为什么隔空可以弹灭蜡烛？”，“要科学合理地解释这一现象就要学习牛顿第一定律”。这样，可以最大限度地引起学生的探究兴趣和学习激情。 2 利用身边的物品开发演示实验，过程凸显物理思维 物理是一门十分注重思维含量的学科，肩负着培养学生的科学素养，提升学生的思维能力的重要使命。所以，物理课堂的效果关键在于课堂是否让学生的思维得到训练，思维品质得到提升。在牛顿第一定律的教学中，牛顿第一定律的发现过程是教学的重点。牛顿第一定律的发现过程的教学，可以展示很多物理上的思想方法和物理学家的思维过程，尤其是伽利略理想斜面实验。在还原理想斜面实验时，也可以用身边的一些器材开发演示实验，把思维过程凸显出来，使看不见的思维有了具体的载体，而不再抽象和难懂。 案例2 巧用木板探寻理想实验 牛顿第一定律的教学，难点之一在于让学生理解伽利略理想实验、实验的重要意义、实验的思维过程，尤其是理想实验的合理外推的思维。 通过T型木板，利用生活中的常见物品可以巧妙地制作一个实验教具，把斜面实验和伽利略摆合二为一，在教学中可以很好地凸显伽利略理想实验的思维过程。 材料：方木板、木条、小球（一大一小各一个，小的有孔）、细线、不同型号的铁钉若干、线槽。 制作：将木板锯成“T”型；在木板的“把手”从上端开始依次选取5个等间距的点，用稍粗的铁钉打5个小孔，小孔恰好可以用手把铁钉插入。插入细铁钉，如图2所示。锯一段木条，打磨光滑。用细铁钉从线槽侧边的细缝将线槽钉在木条下方，再将线槽钉在木板背面以固定木条。实验时将细线穿过小孔，并悬挂在“把手”最上面小孔所插入的铁钉上，如图2所示。给木板制作两个“脚”。 操作与现象 步骤1：按照图3所示单摆，小球从E点释放后几乎能到达与E等高的位置（1至4号孔中无铁钉插入）。 推理1：如果没有空气阻力小球可以到达与A等高的点。 步骤2：将剩余小孔插入铁钉，如图3中小球从M点释放，到了O点的右侧半径依次变大，小球几乎到达与M点等高的A、B、C、D、E。 推理2：如果没有空气阻力的话小球能到达与M点等高的A、B、C、D、E。如果将轨迹换成光滑的圆弧轨道，如图4所示，小球从M点释放则能依次到达与M等高的A、B、C、D、E。随着运动轨迹半径的增大，小球由于要回到与释放位置等高的地方，所要经过更长的路程，花费更多的时间，而速度的减小也越来越慢。如果把圆弧轨道换成斜面，由图4过渡到图5。将小球从图5的M点释放，可推理出，如果斜面光滑小球将会滚到与M等高的位置。第二个斜面的倾角变小后小球为了回到等高的B、C、D、E点而经过更长的路程花费更长的时间。如果第二个斜面水平，小球为了回到等高的位置，要经过无限长的路程与时间，而一直运动下去[1][2]。这时把图1所示的仪器反转，换成图6所示的仪器，并演示斜面倾角逐渐减小时，要经过更长路程的过程。 教学效果：凸显了牛顿第一定律的发现过程的思维推进，化解了学生思考的难度，而且与原来的纯理论的讲授相比，实验较好地激发了学生的学习兴趣。 3 利用身边物品开发演示实验突破教学难点 教学难点的突破关系到一节物理课能否使学生的认识上一个台阶，只有突破了教学难点，才能解决学生在学习过程中“卡壳”的节点。如，在牛顿第一定律的学习中，虽然学生初中就知道质量越大惯性越大，但很多学生还不能很好地理解，也仍然经常犯错。利用演示实验，可以加深学生对“质量越大惯性越大”的理解，从而突破惯性这一难点。 案例3 小小活动突破大难题 质量越大惯性越大，学生都记住了，而且在初中就记住了，但是却不理解，也很难用理论去解释。通过一个小小的探究活动，可以很好地突破这一难点。 材料：废纸若干。 操作：将两张废纸叠在一起撕一个小口，小口两侧一侧较宽，一侧较窄。叫班上力气较大的男生用手抓住其中一张废纸较宽的一侧，老师抓住另一张纸较小的一侧。两人同时用力甩，比比看谁先甩掉另一侧的纸。 结果：教师抓住较小的一侧，甩较大一侧，先甩掉。 教学效果：师生同台比赛能很好地调动学生的学习热情，而这样的情景学生会有更多的体验，得到的结论能够保持更长时间的记忆。 4 利用身边物品演示物理知识在生活中的运用 物理新课标提出“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念，这要求加强物理和生活的紧密联系。运用物理知识分析解决生活中的问题，是物理与生活紧密联系的重要部分。还是以牛顿第一定律教学为例，学习了牛顿第一定律和惯性后，可以让学生列举惯性在生活中的运用。但是，如果教师能准备几件物品，演示惯性在生活中的运用，将会获得更好的教学效果。 案例4 小小锤子蕴含大道理 为了加深学生对牛顿第一定律的理解，教师可以准备一个手柄松动的小锤，让学生想办法弄牢固，并解释为什么。但是，解释不能像初中时期那样仅仅停留在“因为惯性的缘故”这样浅层的解释上，而是要理性化、有序化地思考和表达，并能根据所学知识解决生活中的实际问题，或预防生产生活中事故的发生。 材料：小锤。 操作与结果： ①将小锤的把手弄松。 ②教师设问：现在锤柄松了，请同学们帮忙解决这一问题。 ③学生给出方案：把锤柄竖直向下撞击地面，并示范。 ④教师设问：请用所学知识解释为什么锤柄竖直向下撞击地面，原来松动的小锤就套紧了？ ⑤此时学生的答案，往往是“因为惯性”，而没有更进一步地详细解释。 ⑥学生在教师的引导下解释：锤头和柄原来静止，在人施加的力的作用下，运动状态改变，一起向下运动，当柄碰到地面时，受到很大的撞击力，柄的运动状态变为静止。而锤头由于惯性要继续向下运动，但是会受到柄施加的力的作用（弹力、摩擦力）改变运动状态而最终停下。因为锤头沿锤柄向下运动一小段距离滑到锤柄上更粗的地方套紧，增大了锤头和柄之间的弹力，从而增大了二者之间的最大静摩擦力，而让锤头不易松动。 ⑦根据日常生活经验，我们知道，刚才套紧的小锤在使用过程中很快就松动了，松动的小锤在使用过程中会有怎样的危险？如何做才能使松动的小锤套紧后不易再次松动？ ⑧引导学生分析：松动的小锤，使用过程中会因为惯性导致锤头飞出去，造成人或财物的伤害。要使锤头不易松动，就应该在锤柄和锤头接触的地方垫一层牛皮或橡胶，或者在锤柄与锤头之间加楔子，以增大二者之间的最大静摩擦力。 教学效果：在这样的情景中，得到的结论能够保持更长时间的记忆。同时，让学生学习把简单的物理问题理性化、有序化思考和表达，而不只是停留在回答“由于惯性”。 5 结束语 物理教学应重视实验，以实验为物理教学的根基。但是，往往实验室的设备不能完全满足教学的要求。我们欣喜地看到现在政府和学校越来越重视实验教学，越来越多的现代化的数字实验进入到越来越多的学校，给物理教学增添了活力。用身边物体做演示实验，除了可以对学校实验室的器材有一个较好的补充以外，还能起到很好的教学效果。与用电脑、各类传感器、软件为主要组成部分的新实验相比，学生更能从身边取材的物品所做的实验中看清楚实验过程，会有更多的情感体验，会对物理产生更多的亲近感觉。 参考文献： [1]何赛君.牛顿第一定律教学的四点突破[J].物理通报，2011，（6）：28. [2]郑青岳.牛顿第一定律教学中的思维因素分析[J].中学物理教学参考，2011，（12）：13. （栏目编辑 陈 洁） |
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