趣味物理实验在高中物理教学中的应用探究

来源:用户上传      作者:崔玉鹏

　　摘 要：高中物理课程作为高中阶段的必修课程，其目的是促进学生更加透彻的认识世界。而实验作為课堂教学中必不可少的组成部分，对于学生的动手能力和理论联系实际的能力的培养具有非常重要的指导意义。众所周知，高中物理相较于初中物理来说不论是理论知识或是实践操作都存在极大的难度，在教学中教师一定要关注学生学习主动性的培养，使其在学习兴趣的带动下开展知识探究。本文将基于高中物理实验课堂，就如何以趣味实验的形式吸引学生学习主动性开展深入的讨论。
　　关键词：高中物理;趣味实验;应用探究
　　什么是趣味实验？趣味实验教学是指在现有物理实验中增加一些趣味性的元素来吸引学生的主动探索意识和学习意识的教学方式。高中物理知识是抽象的，尤其是理论部分使得学生普遍认为物理是“一块难啃的骨头”，因此，以趣味实验为引，引导学生以自己喜欢的方式进行实验将会极大地推动实验课堂的开展，学生在实验中不断思考和探索，“手、眼、脑”三者的相互结合无形之中会让抽象感变得清晰可见。其次，趣味实验的设置必须从学生的角度出发，设置各式各样符合学生心理的实践方式，让物理实验更加符合学生的口味。这样的课堂形式无疑会让学生充满学习的活力和动力，在趣味实验中让学生发现理论与实际间的联系，借助趣味实验加速学生对于社会中一些现象的理解，这样才能激发学生的物理学习兴趣。另外，让学生发挥主观能动性，主动深入实验中发现未知、探索未知，这对学生日后的深入钻研也是良好的基础铺垫。
　　一、 创设情景，做好趣味导入
　　物理教师在教学新知识的时候会想方设法给学生留下深刻的印象，以获得学生主动学习的兴趣。如果单纯开展理论知识的讲解，无形之中就会给学生理解课堂带来很大的难度。研究发现，物理课堂中导入新课的方法有运用以往的旧知识进行导入、一般情境下的类比法以及物理实验导入等。从趣味性的角度出发的话，教师应当深入研习课本，创设学生喜欢的趣味实验来吸引学生的注意力。
　　例如，我们在教学高中物理人教版“全反射”的相关知识点的时候，教师就可以采用这样的方式进行课堂的导入。教师在上课之前需要制作一些信封，按照一个班级的几个小组进行相应的制作，制作的方法是这样的，首先拿一张白纸，然后用笔在纸张上面写上888这个数字，然后再拿一张塑料纸张，用笔在上面写上520这个数字，最后教师将888和520进行数字重叠，接着如法炮制制作信封。制作过程中需要注意的是两组数字应当写得差不多大小，如果大小相差较大的话，将无法重叠。然后教师在上课的时候将信封分发给每一个小组，引导学生说信封里面是老师的一些心里话，你们需要用一些特殊的方式才可以看到这些内容。出于好奇的心理，学生会想方设法看到信的内容，不断探索其中蕴含的原理。学生认为原理就是我们肉眼所看到的物质能够反射光，肉眼看到的是物品所反射的光。经过物体反射的光进入我们的眼睛之后，我们就可以看到这个物体了。这个实验巧妙之处在于白纸上的数字反射光首先经过的是空气，其次就是水，通过空气以后才可以进入到我们的眼睛。但是光线从空气折射到水中的时候就会发生偏折，然后就会发生全反射，导致我们的肉眼无法看到物体。但是如果是直接在塑料袋上的数字就会直接从水中折射到空气中，这样就不会发生全反射，因此我们就可以看到。这就是整个过程中，学生自己经过实验的探究发现了这样一种物理理论。这样的实验在开始的时候就会激发学生的好奇心和求知欲，让学生忍不住去探索其中的奥秘，当学生可以看到数字的时候是无比兴奋的，看不到的学生因为想看到的心理就会不断探索其中的原理。
　　在整个教学过程中，教师只需要做好适当地引入即可，在实验中指导学生，增强师生之间的互动和交流，也让学生感受到教师的用心良苦。课堂导入是非常重要的，就如同对一个人的第一印象，如果第一印象非常好并且很感兴趣，那么学生就有兴趣探索其中的奥秘。
　　二、 承上启下，引发趣味思考
　　课堂中的内容设计是非常全面的，教师一般会将一章的内容分为几个部分去讲解，这其中就需要一个过渡。但是很多教师并不重视，实际教学中往往直接跳过或者是稍微进行口头讲解。但这样会造成学生学习心理上的负担。因此，学会过渡是一门艺术，教师应当在物理教学中运用趣味实验的方法做好承上启下。
　　例如，我们在教学“全反射”的相关知识的时候，这部分的主要内容就是全反射和光纤，全反射是一种物理理论，光纤则是这种理论的具体应用，这也就体现了课本设置和安排的科学性，并且和现代科技是息息相关的，因此就要做好这两部分的衔接，用一个小小的趣味实验——“水流导光”即可让学生合理接受。首先让学生自己准备一个塑料瓶，并剪去上面的一部分，留下一部分用来盛水，接着在这个半截塑料旁边穿一个烟头大小的孔，然后拿一根激光笔从塑料瓶穿孔的另一个面穿过小孔。为了更好地观察光线的传播路径，教师提问学生如何才能够观察得更加清楚，学生经过思考之后发现可以放一张白纸，这样就可以观察得更加清楚。学生观察到激光的传播路径是一条直线。然后教师提问学生，如果在这个塑料瓶中加水会发生什么变化。这样的提问有助于引导学生深入思考和研究。在加入水之后，学生非常明显地观察到激光的传播路径随着水流拐弯了，此时的变化学生应当能够解释，学生运用了本节课全反射的实验做出了相应的解释。然后教师接着提出问题，你们能不能想到一种东西可以将这种随着水面流动的光线固定，或者说是将其实在抓住？不断引导学生思考到这种东西就是光纤。实验结束之后，教师提问学生整个过程的原理是什么，学生会回答说是光从水面到空气中，也就是说激光从光密介质到光疏介质，这就满足全反射的发生条件，这样我们就会感觉光线被困在了水中。
　　教师通过这样一种趣味实验的良好衔接，更加容易让学生接受，实现了从理论到运用的良好过渡，同时还能够培养学生的自主探究能力，这个过程完全是由教师引导和提问完成的，学生只有通过调动所学知识才能够将整个实验完成，最后了解其中的物理原理。因此教师不可忽视整个章节中的衔接，应充分查阅各方资料探索到适合本堂课的趣味实验，让学生在兴趣的基础上尽情投入其中。 　　三、 课后作业，深化趣味理解
　　课后作业是复习巩固本堂課程相关知识的重要环节。传统课堂中的作业一般是课后习题或者是一些练习册上面的习题训练，这样“开门见山”的学习方式对于物理学习来说并不适用，只会增加学生的学习负担，更甚会造成学生为了完成作业而去抄作业或者是草草完成，根本起不到训练的目的。因此，教师可以适当展开创新，在作业中穿插一些趣味性的小实验，帮助学生将所学知识融会贯通。
　　例如，我们在教学结束“全反射”的相关知识的时候就可以采用这样的方式。传统课堂的作业布置往往缺乏一定的趣味性，如何用实验进行作业的布置呢？这时教师可以借助多媒体的优势，将实验的空间和时间因素不断延伸。教师需要在课余时间将这个实验进行录制，准备一朵小花、一个试管、一些水。教师首先将花放入水中，然后将试管放置到花的上方，随后教师将试管微微倾斜。视频中通过镜头只能看到试管，无法看到花。教师在录制视频的时候最好有其他的教师或者一位学生进行辅助，保持这朵花的神秘感。然后教师向试管中加水，很神奇的就是这朵花出现了。镜头可以慢慢拉近这朵花，让学生看清楚。教师在录制视频之后需要认真观看，发现问题之后就要重新录制视频，对视频进行适当的剪辑，让整个视频看起来非常流畅和清晰。然后作业就是利用本节课的知识进行解释，并且要求学生将整个实验过程演示给家人观看，给家人讲解其中的基本原理，直到家人们都能够理解。教师布置这个视频实验的目的要远远优于练习题的作业，学生首先会被这一朵小花吸引，产生很强的好奇心，然后激发想要完成作业和探索知识的欲望。这个案例并不是完全否定传统的课后习题的作业，教师可以将这两者实现有机结合，这样的复习效果会更好。
　　教师在这个过程需要注意的是要对多媒体的视频利用非常熟悉，如果不是非常熟悉的情况下，可以请教信息技术的相关教师进行视频的剪辑等等，如果自己制作显得非常复杂，教师可以在上课之前在网上寻找相关的视频，其中避免对于原理的讲解，或者可以进行适当的处理，将文字和声音去掉。本案例中提到的实验可以在一定程度上激发学生的学习兴趣，教师可以在此基础上进行创新。
　　四、 延伸课堂，趣味实验拓展
　　高中物理教学目标不仅仅是教材上的内容，相关的拓展知识也是非常重要的，如果单纯依靠教材，无法适应高考，更加无法深入掌握和灵活运用物理知识。因此很多教师都会创建第二课堂，用以帮助学生拓展相关的知识。即使是第二课堂，教师也需要借助趣味实验的目的进行知识的讲解。
　　例如，教师可以运用“让自己的心灵变得更加明亮”这个实验。教师可以在课前提出一个问题，每个人生活中都会遇到一些困难和问题，你的心灵就会被埋上阴霾，那么你愿意通过一定的方式让自己黑暗的部分变得明亮嘛？然后教师组织学生开展实验，首先每个小组放置一个心形样子的铁饼，然后将一根蜡烛点燃，把铁饼放在上面进行燃烧，慢慢就会发现表面出现了一些小小的碳颗粒，用刷子将其刷成心形的样子。如何将这个心形变得明亮呢，教师引导学生将其放在水中，就会发现心形变得非常明亮了，然后将这个东西慢慢拿出来就会发现又变成了黑色。这个实验似乎和本节课的内容没有任何联系，但是认真思考就会发现经过燃烧之后产生的碳颗粒和水面之间产生空气，这个过程就和导入课程的实验一样，其中的原理也是一样的。
　　整个实验让人感觉非常浪漫，学生的学习兴趣也是非常高的，这样的实验完全可以在实验室中完成。教师要注意其实验中的安全问题：燃烧铁饼以及将铁饼放入水中的过程尽量在开阔的地方进行以免误伤其他同学。
　　五、 结语
　　本文从课前、课中、课后以及拓展等角度对趣味实验的应用进行阐述，强调其在学生物理学习中的重要性和实用性，更重要的是趣味实验的开设将会给枯燥的物理课堂带来生活趣味和故事色彩，从而激发学生的主动求知欲望，引导学生积极的深入探究学习。总之，趣味物理实验的开设不仅能够加强学生的课堂参与度，最重要的是激发了学生的学习积极性和主动性。
　　参考文献：
　　[1]刘瑞萍.浅谈趣味实验在中学物理实验教学中的应用[J].才智，2010（8）：126.
　　[2]袁祺开.趣味物理实验在高中物理教学中的有效实施[J].高考，2019（2）：105.
　　[3]张健敏.分析趣味物理实验在中学物理教学中的应用[J].新课程学习，2011（11）：42.
　　[4]杨君锋.趣味物理实验在高中物理教学中的应用[C].2018年“基于核心素养的课堂教学改革”研讨会，2018.
　　作者简介：
　　崔玉鹏，甘肃省酒泉市，瓜州县第一中学。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-15188552.htm