談物理實驗課的導入方法

劉海燕

所謂"實驗導入"指的是運用實驗導入新課。它是課堂實驗教學的開端，與一切有目的的行為一樣，良好的開端具有十分重要的意義。實驗導入的主要任務(wù)是在學習者和新的學習課題之間創(chuàng)設(shè)理想的誘發(fā)情境，激發(fā)學生學習興趣和愿望，使具有課題意識，明確學習目的，動員必要的已有經(jīng)驗和認識，運用學會的學習方法。

1、黑箱導入法。所謂"黑箱"是指內(nèi)部結(jié)構(gòu)和機制不清楚的系統(tǒng)，可以通過輸入某種信息，從獲得的輸出信息中推斷該系統(tǒng)的可能結(jié)構(gòu)模式和機制。這種研究方法就稱之為"黑箱方法"利用它創(chuàng)造的神秘感可以喚起學生的高度注意和積極思維，同時可以使學生得到科學方法的訓練。

例1：能量的轉(zhuǎn)換與守恒-魔筒導入。

這是一只金屬圓筒，稱之為"魔筒"，我把它沿臺面滾出去，看一看會有什么現(xiàn)象發(fā)生？演示后學生奇怪，滾出去的圓筒還會滾回來，而且還反復地滾來滾去？原來筒里面有二根橡皮筋中間拴著一個重物（如圖）。為什么這樣的結(jié)構(gòu)就會產(chǎn)生這種奇特的運動？在運動過程中能量是怎樣轉(zhuǎn)換的？學習了下面的課題，這些問題就不難解決。

2、配合故事導入法。在物理學的發(fā)展過程中，充滿著許許多多妙趣橫生的故事和傳說，如果在課堂教學中選用一些故事片斷，并做一些模擬演示，就會創(chuàng)設(shè)出非?；钴S的學習情境。

例2：大氣壓強-模擬馬德堡半球?qū)嶒瀸搿?/p>

這兒有兩個橡皮半球，用力將它們擠壓而合在一起，請兩個力氣大的同學上來，看他們能不能把兩個半球拉開？他們費了九牛二虎之力都沒有拉開，這是為什么？其實，早在十七世紀的時候，德國馬德堡市長、科學家格里克就當眾做了一個精彩的實驗。他所用的黃銅半球直徑約20厘米，抽氣以后兩邊共用了十六匹馬才把兩個半球拉開。這就是轟動世界的馬德堡半球?qū)嶒?。剛才的實驗，我可以不費吹灰之力就把它拉開（演示）。誰知道我是怎樣把它拉開的？——放氣（學生笑了）。為什么抽氣以后就拉不開呢？（板畫）。球的周圍有什么？空氣。顯然是空氣對球施加了壓力。這些實驗生動地告訴我們，大氣存在壓強。

3、解決實際問題和實驗競賽導入法。創(chuàng)設(shè)一種解決實際問題的情境或者以雙方競賽來解決某一實際問題的形式導入新課，往往也能產(chǎn)生很好的效果。

例3：兩力的合成-拉健身彈簧導入。

黑板前掛了一只健身拉力器，請一位同學上來拉彈簧的下端把手，要求拉到黑板上劃線的位置（請一位力氣小的女同學，沒能拉到位）。這位同學費了很大的力氣，但沒能完成任務(wù)。誰能來幫她一把？（實驗：兩位小同學共同用力把彈簧拉到了線下）。哪位同學能獨立地把彈簧拉到線下？（上來一位同學完成）。這位同學的力氣不小，一個人就頂上了兩個小同學的力氣。換句話說，把彈簧拉到線下，他所施的力與兩個小同學共同施力的效果相同。當一個力的作用效果和兩個力的作用效果相同時，物理學上就把這個力叫做另兩個力的合力。由于實際問題中一個物體往往受多個力的作用，從效果上用一個力來代替幾個力，就會使問題得到簡化，因此求合力是很有意義的。本節(jié)課我們就來研究一種最簡單的情況——求同一直線上的兩個力的合力。

4、實驗復習導入法。利用實驗復習，既可以創(chuàng)造一種直觀的環(huán)境，又可以較好地起到承上啟下的作用。

例4：阿基米德原理-復習浮力實驗導入。

上節(jié)課我們學習了浮力的概念。請問，我們是怎樣證明下沉的物體受到浮力的？（取出實驗裝置，回憶實驗過程）。當我們把重物從空氣中像電視慢動作一樣地逐步放入水中，想一想，物體受到的浮力是怎樣變化的？由此猜想一下浮力與什么因素有關(guān)。（演示、觀察、回答：隨著深度的增大而增加）。按照你們的說法，也就是浮力的大小與物體所處的深度有關(guān)，是嗎？請再看一遍演示。當物體浸沒水中后，浮力就不再改變，顯然不能認為浮力與深度有關(guān)。那么，在上述的實驗中，除了深度改變外，還有什么因素在改變呢？物體浸入水下的部分在改變。未浸入時浮力為零，隨著浸入的部分變大，浮力也就變大;完全浸沒以后，浸入的部分不再改變，浮力的大小也就不變。二千多年前，阿基米德為完成皇帝交給他的任務(wù)——辨別皇冠的真?zhèn)慰嗫嗨妓?，當他洗澡的時候，無意中發(fā)現(xiàn)浴缸的水被溢出時，猛然想起了身體入水部分的體積跟排開的水的體積相等，他欣喜若狂地喊到："我想出了，我想出了！"從這里我們能得到什么啟發(fā)嗎？——浮力與物體排開水的體積，或者說，與排水量有關(guān)。下面我們就用實驗來研究這個問題。

實驗導入的類型很多，同一個課題可以有許多不同的導入方法。選擇的依據(jù)主要是教學內(nèi)容的特點和學生的情況。一般在學習單元開始時或課題比較平直，可以考慮選擇趣味性較強的演示法和故事法;如果學生存在著較頑固的錯誤概念，就需要選擇能激起強烈思維沖突的方法;如果課題與前面所學知識的聯(lián)系性較強，而學生的準備知識又不足，則選擇復習導入的方法;應(yīng)用性較強的課題，多引用聯(lián)系實際的方法;對年齡較小的學生，可多用競賽的方法。