物理實(shí)驗(yàn)教具的改進(jìn)
由于科學(xué)探究的本質(zhì)是不斷發(fā)展、探究的過程,所以很多情況下,知識(shí)都會(huì)進(jìn)行遷移或者負(fù)遷移。知識(shí)的遷移有助于學(xué)生知識(shí)的積累,知識(shí)的負(fù)遷移會(huì)影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。為了避免知識(shí)的負(fù)遷移,必須保證實(shí)驗(yàn)教具的準(zhǔn)確性。
在教材中,對(duì)于浮力大小的測(cè)量實(shí)驗(yàn)稱之為稱重實(shí)驗(yàn),但是這樣的說法并不嚴(yán)謹(jǐn)。如果將浮力的大小稱之為重量,那么很多的學(xué)生都會(huì)認(rèn)為浮力只能夠在液體中產(chǎn)生,但是事實(shí)并非如此。為此,筆者通過改變“稱重實(shí)驗(yàn)”的說法,改成“拉力差法”,能夠更好地提高學(xué)生對(duì)于浮力大小的認(rèn)知。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教具的過程中,筆者首先將兩塊石頭投入到水中,并且提問,石頭下沉到水底,那么石塊產(chǎn)生浮力了嗎?
學(xué)生回答,由于石塊受到兩個(gè)壓力差,根據(jù)浮力的本質(zhì),說明石塊受到了水的浮力。接下來,筆者繼續(xù)提問,如何證明石頭受到了水的浮力呢?學(xué)生利用彈簧測(cè)力計(jì)來測(cè)量出石塊的重量G,然后將石塊浸入在水中,此時(shí)利用彈簧測(cè)力計(jì)進(jìn)行測(cè)量G1。所以浮力就是G-G1。這樣的實(shí)驗(yàn)教具能夠幫助學(xué)生強(qiáng)化浮力大小的判斷,并且增加了知識(shí)遷移的效果。
在經(jīng)過一系列的實(shí)驗(yàn)教具探究之后,學(xué)生已經(jīng)能夠大概掌握浮力的概念與性質(zhì),但是學(xué)生由于在生活之中也會(huì)接觸過浮力,所以會(huì)產(chǎn)生很多方面的問題。同時(shí)學(xué)生也會(huì)將生活中的浮力現(xiàn)象引入到課堂之中,學(xué)生存在很多的困擾,為了能夠幫助學(xué)生將課內(nèi)知識(shí)遷移到生活之中,增強(qiáng)學(xué)科的應(yīng)用能力與效果。在這種情況下,教師可以通過接下來的實(shí)驗(yàn)教具來為學(xué)生答疑解惑。
教師讓學(xué)生準(zhǔn)備生雞蛋一枚,然后放在水中,觀察到雞蛋沉了下去。然后教師在水中加入鹽水,發(fā)現(xiàn)雞蛋開始逐漸上升。教師提問,為什么加入鹽水之后,雞蛋會(huì)上升呢?
學(xué)生回答,因?yàn)辂}水的加入改變了液體的密度,說明浮力的大小與液體密度有關(guān)。教師總結(jié),在剛才的“拉力差法”實(shí)驗(yàn)教具之中,由于石塊的加入,水會(huì)溢出,并且小石塊沉沒的體積越多,則溢出的水分越多,這樣就說明了石塊的浮力與沉沒的體積有關(guān)系,并且石塊沉沒的體積越大,則浮力越高。
通過改變實(shí)驗(yàn)教具,能夠幫助學(xué)生更加清楚地認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)知識(shí)的嚴(yán)謹(jǐn)性,養(yǎng)成失之毫厘謬以千里的物理實(shí)驗(yàn)思維。
中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教具的創(chuàng)新
科學(xué)探究體驗(yàn)在初中物理教學(xué)的過程中主要以試驗(yàn)為主。而且很多的物理概念、物理原理也必須通過物理實(shí)驗(yàn)教具才能夠幫助學(xué)生進(jìn)行理解。對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)教具的使用也是物理教學(xué)的一部分,通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教育,讓教具更加多樣化,能夠幫助學(xué)生學(xué)會(huì)從生活中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教具。
例如在進(jìn)行“浮力”實(shí)驗(yàn)過程中,可以采用生活中最常用的物品作為實(shí)驗(yàn)教具,并不一定是砝碼、鑷子、量杯等。實(shí)驗(yàn)過程如下:首先教師讓學(xué)生們拿出事先準(zhǔn)備的易拉罐、一盆水,然后將易拉罐放入在水中,并且讓學(xué)生相互討論自己的感受。在學(xué)生逐一體驗(yàn)完成之后,教師可以提問學(xué)生,在放入易拉罐的過程中,有什么樣的現(xiàn)象。學(xué)生回答,在輕輕地將易拉罐放入水中之后,易拉罐是漂浮在水面上的,然后自己逐漸用力,易拉罐會(huì)慢慢地沉入水里,但是有一股力量頂著易拉罐。
這時(shí),教師可以利用手邊的工具來模擬這樣的現(xiàn)象,并且說明易拉罐受到的這種托力就是浮力。在演示完浮力實(shí)驗(yàn)教具之后,教師可以讓學(xué)生自己舉例,看看生活中還有哪些浮力的產(chǎn)生。學(xué)生紛紛舉手回答,有的說在游泳時(shí)會(huì)產(chǎn)生浮力;也有的說放飛氣球也會(huì)產(chǎn)生浮力。最后教師總結(jié),浮力在我們身邊隨處可見,需要學(xué)生們多多觀察身邊的浮力現(xiàn)象。
利用乒乓球、細(xì)線、鐵塊、曲別針以及廢舊礦泉水瓶就能夠完成浮力的證明實(shí)驗(yàn)教具。通過將自制浮力方向演示器進(jìn)行適當(dāng)傾斜,學(xué)生能夠直觀地查看到浮力的方向是與重力相反的,并且不會(huì)受到外界條件的變化而變化。利用這個(gè)自制浮力試驗(yàn),可以極大地提高學(xué)生的動(dòng)手能力以及分析問題、解決問題的能力。
通過這兩個(gè)實(shí)驗(yàn),教師再利用生活中常見的實(shí)驗(yàn)教具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的同時(shí),還可以鍛煉學(xué)生分析問題、解決問題的能力,提高學(xué)生的領(lǐng)悟能力,讓學(xué)生不再想當(dāng)然地回答問題。在學(xué)習(xí)的過程中,不僅要知道其現(xiàn)象,還應(yīng)該重視其本質(zhì)。所以基于科學(xué)探究體驗(yàn),能夠強(qiáng)化學(xué)生物理核心素質(zhì),促使學(xué)生形成較強(qiáng)的觀察能力。
物理學(xué)作為一門注重科學(xué)探究的學(xué)科,在教學(xué)的過程中,必須重視學(xué)生的核心素質(zhì),積極提升學(xué)生的核心思想。只有在使用實(shí)驗(yàn)教具的過程中能夠不斷對(duì)于實(shí)驗(yàn)教具進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新,才能夠保證物理實(shí)驗(yàn)教具更加符合現(xiàn)代物理實(shí)驗(yàn)教具的發(fā)展,也可以更好地強(qiáng)化學(xué)生學(xué)習(xí)的效果,讓物理實(shí)驗(yàn)教具教學(xué)變得更加得輕松。