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淺談利用非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)促進(jìn)初中生的自主學(xué)習(xí)
非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)是指使用生活物品、廢舊材料、兒童玩具、人體或人體局部等做物理實(shí)驗(yàn)，與它相對(duì)應(yīng)的是使用工廠生產(chǎn)的專門實(shí)驗(yàn)器材開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)，即常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)。非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)更能激發(fā)學(xué)生興趣，引起學(xué)生參與學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，更有利于促進(jìn)學(xué)生手腦并用，發(fā)展學(xué)生實(shí)踐能力、探究與創(chuàng)新能力，許多發(fā)達(dá)國(guó)家十分重視這類實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，筆者在此對(duì)非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探析。
一、激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動(dòng)力
孔子說(shuō)：“知之者不如好之者，好之者不如樂(lè)之者。”孔子這句話告訴我們“興趣是最好的老師”，興趣是一種動(dòng)力。興趣，使人不怕吃苦;興趣，使人廢寢忘食;興趣，使人執(zhí)著而愿意付出努力。人一旦對(duì)某種事情產(chǎn)生了興趣，那么他會(huì)竭盡全力投入到這件事情中去。在物理教學(xué)中，教師若能夠利用非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)，有意識(shí)地創(chuàng)設(shè)良好的物理情境，激發(fā)學(xué)生的興趣，將會(huì)成為學(xué)生自主學(xué)習(xí)的動(dòng)力。
案例一：學(xué)習(xí)光的折射時(shí)，筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)小游戲，在不透明碗中放一枚硬幣，全班圍繞在碗周圍，慢慢往后退，直到看不到硬幣時(shí)停下，向碗中逐漸加水，學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn)能看到硬幣了，一下興奮起來(lái)。
案例二：學(xué)習(xí)大氣壓時(shí)，筆者在課堂結(jié)束前，增設(shè)了一個(gè)噴泉實(shí)驗(yàn)。取一個(gè)燒瓶，再找一個(gè)大小配套的橡皮塞，在橡皮塞上鉆兩個(gè)小圓孔，正好可以使兩根玻璃管塞進(jìn)去，調(diào)整玻璃管在燒瓶中的長(zhǎng)度，甲長(zhǎng)些，乙短些，在露出燒瓶外的玻璃管一端套上橡皮管，乙長(zhǎng)些，甲短一些，向燒瓶?jī)?nèi)裝水(將燒瓶倒置，水面要高于乙玻璃管口)，將甲橡膠管放在桌面上裝水的盆中，注意橡膠管口要一直在水面下，在乙橡膠管口下放一個(gè)桶或盆接水，倒置燒瓶，在燒瓶?jī)?nèi)即可看到壯觀的噴泉，要用紅顏色的水，這樣更利于刺激眼球，桌上盆里要多裝些水，這樣噴泉將會(huì)源源不斷，全班嘩然。課后學(xué)生一擁而上來(lái)研究裝置，討論為什么要這樣設(shè)計(jì)裝置。
案例三：初三的復(fù)習(xí)課有時(shí)枯燥乏味。教師可以利用身邊隨處可得的器材增設(shè)非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)，以活躍氛圍，激發(fā)學(xué)生思維。如復(fù)習(xí)大氣壓時(shí)，筆者課前準(zhǔn)備了兩個(gè)大可樂(lè)瓶，將兩個(gè)相同的氣球套在瓶口內(nèi)，在甲瓶上鉆一個(gè)小洞，乙瓶不鉆洞，請(qǐng)兩個(gè)學(xué)生上臺(tái)比賽吹氣球，請(qǐng)瘦小的學(xué)生吹甲瓶中的氣球，又高又壯的學(xué)生吹乙瓶中的氣球，又高又壯的學(xué)生吹得面紅耳赤，氣球就是吹不大，瘦小的學(xué)生很輕松取得了勝利，全班哈哈大笑，立即來(lái)了興趣，都想一探究竟。再如，復(fù)習(xí)粒子與宇宙時(shí)，將兩個(gè)驗(yàn)電羽先烘干，用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒在甲驗(yàn)電羽的金屬桿上移動(dòng)一下，甲驗(yàn)電羽張開(kāi)，用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒在乙驗(yàn)電羽的金屬桿上移動(dòng)一下，乙驗(yàn)電羽張開(kāi)，再將甲驗(yàn)電羽靠近乙驗(yàn)電羽，發(fā)現(xiàn)它們像兩個(gè)小人兒一樣，先拉手后放手，很有意思，學(xué)生有了興趣，自然主動(dòng)地去思考這是為什么。
二、拉近了物理與生活的距離，是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的源泉
由于學(xué)生對(duì)生活中經(jīng)常使用或身邊隨處可見(jiàn)的材料和物品很熟悉，用它們呈現(xiàn)物理現(xiàn)象，探究它們的物理屬性或原理會(huì)使學(xué)生感到物理學(xué)親近、真實(shí)、可靠，會(huì)親身體會(huì)到物理與生活、物理與技術(shù)、物理與社會(huì)，以及物理與個(gè)人之間的密切關(guān)系，從而會(huì)更加關(guān)注生活中的物理現(xiàn)象和身邊的物理現(xiàn)象。
案例一：一家飯店的左面墻上是平面鏡，甲乙學(xué)生在門外面的右側(cè)，他們發(fā)現(xiàn)店內(nèi)的丙同學(xué)通過(guò)平面鏡看到了他們，正準(zhǔn)備從飯店內(nèi)出來(lái)找他們，甲就打賭丙會(huì)出門向左轉(zhuǎn)找他們，果然丙出門后向左轉(zhuǎn)去找他們，發(fā)現(xiàn)他們不在左邊，很吃驚地又向右找，發(fā)現(xiàn)他們正在壞笑，這時(shí)，丙也反應(yīng)過(guò)來(lái)了，搖著頭說(shuō)：“物理無(wú)處不在啊!”
案例二：礦泉水瓶在生活中隨處可見(jiàn)，也可以將之用于許多非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)中。學(xué)習(xí)大氣壓時(shí)，將礦泉水瓶側(cè)壁鉆一個(gè)小洞，在瓶?jī)?nèi)裝滿水，打開(kāi)瓶蓋，洞孔有水噴出，擰緊瓶蓋，一會(huì)兒水就不噴了。還可以在礦泉水瓶一側(cè)不同高度鉆三個(gè)洞，通過(guò)觀察水噴得遠(yuǎn)近來(lái)研究液體壓強(qiáng)。在學(xué)習(xí)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系時(shí)，可以在水平桌上平行地固定兩個(gè)氣球桿(氣球桿倒下來(lái)放)，將兩個(gè)去包裝紙的輕便光滑的空礦泉水瓶平行地躺在氣球桿上，用力對(duì)著兩瓶中間水平吹氣，礦泉水瓶靠攏，現(xiàn)象明顯，學(xué)生課后也可以體驗(yàn)。
案例四：垃圾袋也可以做實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)浮力時(shí)，可以用細(xì)鋁絲以十字交叉型將垃圾袋口撐開(kāi)，將垃圾袋套在互相分開(kāi)的三個(gè)鐵架臺(tái)上，取一個(gè)小酒精棉球固定在細(xì)鋁絲十字架上，點(diǎn)燃小酒精棉球，一會(huì)兒，垃圾袋就升空了。這模擬了孔明燈，垃圾袋一直能升到教室頂部，學(xué)生很驚訝，垃圾袋也能做這么精彩的實(shí)驗(yàn)，生活中真是處處充滿著物理知識(shí)。
三、促進(jìn)了學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的探索，是學(xué)生自主學(xué)習(xí)的橋梁
非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)決定了學(xué)生能夠在課內(nèi)外自主和自由地實(shí)踐和探索，使學(xué)生由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)，由學(xué)不懂到學(xué)得懂，進(jìn)而使學(xué)生在成功需要的滿足中產(chǎn)生愉悅，增強(qiáng)自信心，消除畏難情緒。由于非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)所用的器材容易找到，因此會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生自己也動(dòng)手做一做的欲望。教師展現(xiàn)在學(xué)生面前的非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)，其巧妙的設(shè)計(jì)，獨(dú)到的構(gòu)思，將給學(xué)生以創(chuàng)造性的啟發(fā)和激勵(lì)，其不完美、不理想之處，又可促使學(xué)生產(chǎn)生要做得更好的創(chuàng)造動(dòng)機(jī)，特別是非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)含的“改變”“更換”“代替”“放大”“重組”“借用”等豐富的創(chuàng)新思路，有利于學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)促進(jìn)了學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的探索，通過(guò)非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)搭建起了學(xué)生通向自主學(xué)習(xí)的橋梁。
案例一：在學(xué)習(xí)大氣壓時(shí)，用燒瓶吞鵪鶉蛋，學(xué)生馬上就想到能否把蛋吐出來(lái)，教師倒置燒瓶，將蛋堵住瓶口，向瓶底澆熱水，當(dāng)?shù)俺鰜?lái)后，學(xué)生又想有沒(méi)有別的辦法將蛋吐出來(lái)。有的說(shuō)用手捂，有的說(shuō)用嘴吸，有的說(shuō)用電吹風(fēng)吹，等等，學(xué)生的主動(dòng)思維打開(kāi)了，知識(shí)就不難理解了。
案例二：學(xué)習(xí)聲現(xiàn)象時(shí)，可以讓學(xué)生自由取材，制作編鐘，并帶到學(xué)校展示，互相學(xué)習(xí)。學(xué)生想象力豐富，有的用鋼管，有的用木頭，有的用廢筆管，有的用玻璃管，他們彼此介紹制作工藝，比較優(yōu)缺點(diǎn)，聽(tīng)介紹的學(xué)生有時(shí)提問(wèn)，有時(shí)點(diǎn)頭，有時(shí)沉思，學(xué)生已經(jīng)陶醉在自主探索的樂(lè)趣中了。
總之，非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有親切性、簡(jiǎn)明性、趣味性、創(chuàng)造性等特點(diǎn)，能夠切實(shí)增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣和信心，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的欲望，改變其死記硬背的學(xué)習(xí)方式，提高其解決問(wèn)題能力，從而促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極主動(dòng)性，提升其自主學(xué)習(xí)的意識(shí)，提高其學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量。
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