利用身边物品做物理实验的教学功能探析

1、第27卷第8期2007年8月物理实验P H YSICS EXPERIM EN TA TION Vol.27No.8Aug.,2007收稿日期:2007203215作者简介:陈万平(1955-,男,山东济宁人,曲阜师范大学物理工程学院教授,主要从事物理教学和计算机辅助物理教学研究工作.基础教育研究利用身边物品做物理实验的教学功能探析陈万平1,申万兵2,吴同华3(1.曲阜师范大学物理工程学院,山东曲阜273165;2.哈尔滨工业大学(威海信息科学与工程学院,山东威海264209;3.牡丹江师范学院物理系,黑龙江牡丹江157012摘要:结合教学实践,探讨了适于做物理实验的身边物品以及利用这些物品做物

2、理实验的独特教学功能.关键词:实验器材;物理实验;教学功能中图分类号:G 633.7文献标识码:B 文章编号:100524642(20070820019203物理实验是人类认识世界的一项重要活动,是进行科学研究的基础.研究表明1,如果实验所用的材料是学生所熟悉的,就会使学生感觉到亲切,较容易克服思维障碍,能较好的达到实验的目的;如果实验所用的仪器是学生亲手制作的,那么不仅能培养学生的动手能力,而且还能帮助学生建立起牢固的相关物理表象,敏锐地洞察其中发生的物理过程,使学生对知识的理解更加透彻.因此,教师应当引导学生充分利用顺手拈来的、所熟悉的物品做物理实验,这样可以丰富学生实验物品,弥补实验仪器

3、不足,拓展实验探究的时空,让学生真正经历“从自然到物理、从生活到物理”的认识过程.本文结合教学实践,探讨了适于做物理实验的身边物品以及利用这些物品做物理实验的独特教学功能.1适用于做物理实验的身边物品1.1日常用品家庭中的很多日常用品如书本、笔、厨房里的醋、食盐、碗、筷等都是很好的实验器材.在利用这些物品时要首先告诉学生它们的一些用途,如塑料笔可以做摩擦起电、杠杆、折射、测重心等实验;醋、食盐可以做密度的测量等实验;碗可以作为实验容器,筷子可以做搅拌器、杠杆;干电池可以做学生电源;一次性注射器可以做量筒等.教师在演示实验时也要尽量利用这些随手可得的物爱玩是青少年的天性,大到露天娱乐场的“翻滚过

4、山车”以及当今最酷的“蹦极跳”,小到塑料“旋转飞镖”,都是他们想玩、爱玩的“玩具”,将它们引入课堂,定会活跃课堂气氛,能够起到实验仪器所不能替代的作用,使学生在好奇中愉快地学习物理.根据玩具在物理实验中的作用,可以将其分为2类:一类是直接移用型,如碰碰球、光控电子鸟、超级离心赛车、撒尿泥娃娃、不倒翁等,这类玩具本身就是根据物理原理设计的,可以直观地显现物理现象,在教学中教师可以直接将其拿过来运用.如教师可以用撒尿泥娃娃演示热力学定律,用碰碰球说明弹性碰撞原理,用不倒翁演示物体重心位置,等等.另一类是技术移用型,这类玩具就其本身而言对物理实验的教学作用并不大,但其结构装置、控制机构等技术因素可以

5、利用电器是根据众多的物理原理设计出来的,那么可以在适当的情景、条件下把相关的物理现象显现出来,利用身边常见的电器,如电暖器、冰箱、电子表、电话、麦克风、电灯泡、吹风机、打印机、电视机、电风扇等,可以进行很多物理实验.如为了验证电子的运动,可以把通草球在电视机荧光屏上拖动,过一会通草球就会突然跳起来,而且球与荧光屏的距离越近,球偏离得就会越大;为了向学生讲清物体吸收热量的多少与颜色有关时,可以利用电灯泡做实验,将罐头铁皮剪成两半,除去上下2个面,并将其分成2个半圆(如图1把其中的一半用蜡烛火熏黑,另一半不变,然后将它们等距离的围在100W 的灯泡周围,罐头铁皮外侧各用凡士林粘上1根火柴梗,然后开

6、亮灯泡,过一段时间熏黑的一面的火柴梗先落下来,这就形象地向学生说明了黑色容易吸收辐射热 .图1验证“物体吸热多少与颜色有关”实验装置1.4废旧物品废旧物品是物理实验中可以充分利用的资源,如用废旧的纸盒、易拉罐、塑料瓶、旧弹簧、橡皮筋,再辅助塑料板和黏合剂等就可制成仪器模型或实验器具.如利用果冻塑料外壳做验证帕斯卡定律小实验,在1个塑料壳8个侧面的同一高度处分别扎1个小孔,用万能胶把2个塑料外壳口对口地粘在一起.待干后放入水中,让水从8个孔进入塑料壳,直到水满为止.取出后,在其中1个塑料壳底部扎入注射器针头,利用注射器推入水,可以看到8条细水柱喷出的距离相同,这说明加在密闭液体上的压强能够大小不

7、变地向各个方向传递,从而验证了帕斯卡定律.除了以上例子外还有很多实验,如用废钢锯条做振动发声的实验,用易拉罐作小电动车,等等.2利用身边物品做物理实验的教学功能2.1利用身边物品做物理实验新鲜生动,可激发学生的学习兴趣物理学科的特点,决定了学生学习物理的难度,使一些学生对物理产生畏学、厌学情绪.在实验室做物理实验虽然比较正规,但很多学生对其却有恐惧感.用身边的物品进行实验,由于这些物品是学生所熟悉的,所以可以使学生原有的认知结构与物理教学贴近,可以消除学生对物理仪器的恐惧感和对物理现象的神秘感,顺应学生爱玩、爱动的天性,使其“玩入物理世界,探究物理规律”.这里需要注意的是,学生刚开始把目光投向

8、身边物品时,因不懂如何下手所以兴趣不大,这时教师应该在上课时,在适当的教学环节,根据教学的内容和学生的学习状态,随机进行实验,这样有助于开拓学生的视野,启发学生的思维,同时也是教师教学机智的体现.苏联教育学家苏霍姆林斯基说过:“兴趣的源泉还在于把知识加以运用,使学生体验到一种理智高于实事和现象的权威学生的创新意识学生利用身边物品做物理实验时,往往都怀有极大的兴趣去探寻适合做实验的物品,此时没有老师的指导,没有条条框框的约束,有的是宽松2物理实验第27卷的时间、自由的空间,学生的情趣十分投入,思维活跃,极易摆脱课堂教学和课本的束缚,在实验过挫折的精神,促进学生身心健康由于升学的压力,有些中学生对

9、物理实验只是即兴玩玩而已,在实验过程中遇到一点困难和挫折就放弃,这样不利于培养学生不怕挫折、勇往直前的科学精神.如在做水果电池实验时,如果教师不告诉学生可选哪些材料以及具体做法,实验难度自然增大.此时,教师就应针对学生在实验中出现的问题指导他们修改实验方案,让他们经历“创造”、“发明”的甘苦,在克服困难的过程中锤炼意志,自觉培养不怕挫折的科学精神.由于学生的升学压力很大,所以他们既要搞好学习增强升学的竞争力,也要学会放松保持身心的健康.但很多学生选择了上网聊天、玩游戏的方式进行放松,长时间的上网不仅会对学生的身体造成伤害,而且还会使学生的心理健康受到影响.因此,教师应当根据中学生年轻好动的特点

10、鼓励他们就地取材做物理实验.随着这样活动的展开,学生的兴趣广泛了,以前学生下课后不愿意提问,不愿意与老师交往,现在由于随时随地可以做实验,师生常在一起玩,学生则会把老师当成朋友,实验成了师生心情的放松剂.参考文献:1安忠,刘炳升.中学物理实验教学研究M .北京:高等教育出版社,1986.288293.2苏霍姆林斯基.给教师的建议(上M .北京:教育科学出版社,1980.57.3蒋绚,龚晓霞.即兴物理实验J .物理实验,2003,23(12:3031.Exploring the teaching f unction of easily accessiblem aterials in physic

11、s experimentsC H EN Wan 2ping 1,S H EN Wan 2bing 2,WU Tong 2hua 3(1.College of Physics and Engineering ,Quf u Normal U niversity ,Quf u 273165,China ;2.College of Information Science and Engineering ,Harbin Instit ute of Techology (Weihai ,Weihai 264209,China ;3.Depart ment of Physics ,Mudanjiang Normal University ,Mudanjiang 157012,China Abstract :This paper explores t he unique teaching f unctions of easily accessible materials in p hys 2ic