巧設(shè)物理魔術(shù) 構(gòu)建活力課堂

姜建軍

【摘 要】以物理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與生活情景相融合。巧設(shè)物理魔術(shù)來(lái)設(shè)置懸疑引入新課、設(shè)置梯度突破難點(diǎn)，設(shè)置拓展再現(xiàn)過(guò)程，構(gòu)建活力課堂。

【關(guān)鍵詞】物理魔術(shù);引入新課;突破難點(diǎn);活力課堂

蘇科版物理教材的編寫以生活實(shí)踐為“源”，物理實(shí)驗(yàn)為“基”。教材為了使物理實(shí)驗(yàn)更有趣更貼近生活而創(chuàng)設(shè)了許多“物理魔術(shù)”現(xiàn)象?！拔锢砟g(shù)”就是以物理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與生活情景相融合，展示出令人稱奇的現(xiàn)象，是一種常見的創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景的手段。如何使豐富多彩生活實(shí)踐通過(guò)物理魔術(shù)再現(xiàn)？如何創(chuàng)設(shè)物理魔術(shù)情景，使物理課更具活力？通過(guò)《平面鏡》的教學(xué)實(shí)踐研究為例，我們不妨從以下幾個(gè)方面著手：

一、利用物理魔術(shù)引入課題——設(shè)置懸疑

引入課題的方案有很多，利用物理魔術(shù)設(shè)置懸疑，引入課題不失為一種好的方法。它可以極大激發(fā)學(xué)生的興趣。學(xué)生為了探知魔術(shù)的奧秘，整堂課都會(huì)緊跟教師節(jié)奏，從而有效提高課堂效率。例如，在探究《平面鏡》這節(jié)課：

師：展示“魔箱”（如圖1所示）。

師：我這個(gè)魔箱可以對(duì)實(shí)物進(jìn)行復(fù)制和粘貼。

生：老師，錢能復(fù)制和粘貼嗎？

師：當(dāng)然可以。

生：將信將疑的出示十元錢說(shuō)：“老師幫我復(fù)制粘貼一下。”

師：將十元錢當(dāng)著學(xué)生的面放入魔箱，學(xué)生觀察到兩張十元，發(fā)出了驚嘆聲。

師：給學(xué)生二十元。

生：老師我這里還有一百元錢。

師：老師讓學(xué)生將一百元錢當(dāng)著全班同學(xué)再次放入魔箱。

生：面色緊張說(shuō)：“老師我的錢非但沒(méi)有復(fù)制粘貼，而且不翼而飛了。”

師：探究了《平面鏡》，我們就能把錢找回來(lái)。

我國(guó)古代教育家陸九淵提出：“為學(xué)患無(wú)疑，疑則有進(jìn)?！?學(xué)生帶著懸疑來(lái)探究新課，目標(biāo)更明確，動(dòng)力更足，激情更高。教師可以將物理教材上的很多小實(shí)驗(yàn)融入適當(dāng)情景巧為小魔術(shù)來(lái)引入新課，如：水往低處流，為什么如圖2所示覆杯實(shí)驗(yàn)中的水不往下流？如圖3所示，漏斗下的乒乓球，受到重力而且往下吹氣為什么不往下掉？……來(lái)引入新課會(huì)激發(fā)物理課的探究活力。

二、利用物理魔術(shù)突破難點(diǎn)——設(shè)置梯度

設(shè)置一節(jié)高效物理課的關(guān)鍵點(diǎn)在于難點(diǎn)的突破。如何有效突破難點(diǎn)，有趣的物理魔術(shù)，往往起到事半功倍的作用。

《平面鏡》這節(jié)課的難點(diǎn)在于如何確定像的位置？只有確定了像的位置，才能比較像與物的大小和像與物到平面鏡的距離關(guān)系等成像特點(diǎn)。由于平面鏡所成的是虛像，學(xué)生對(duì)于虛像概念在認(rèn)知上會(huì)感到非常抽象。很多教師將教材中 “蠟燭在水中燃燒”這一魔術(shù)用來(lái)引入新課，讓學(xué)生帶著懸疑來(lái)探究新課，激發(fā)學(xué)生的探究興趣起到很大作用。如果我們進(jìn)一步重構(gòu)教材，將這魔術(shù)由學(xué)生來(lái)破解，在突破“確定像的位置”這一難點(diǎn)上，能起到很大的推動(dòng)作用。例如：

師：展示視頻《蠟燭在水中燃燒》如圖4所示。

師：哪個(gè)小組能利用老師給你的器材，重現(xiàn)這個(gè)物理魔術(shù)來(lái)進(jìn)行解密？

師：組織學(xué)生討論。

小組上講臺(tái)進(jìn)行解密：

第一組，將點(diǎn)燃的蠟燭放在燒杯中并往燒杯中加水，魔術(shù)失敗。

第二組，將點(diǎn)燃的蠟燭放在平面鏡前，燒杯放在平面鏡后加水，魔術(shù)失敗。

生：表示魔術(shù)無(wú)法解密。

師：組織小組進(jìn)一步討論，并追問(wèn)：“還有什么器材沒(méi)有用到？能否一試？”

小組合作再一次踴躍展示：

第三組，將點(diǎn)燃的蠟燭放在茶色玻璃板前，燒杯放在玻璃板前加水，魔術(shù)失敗。

第四組，將點(diǎn)燃的蠟燭放在茶色玻璃板前，燒杯放在玻璃板后加水，如圖5所示魔術(shù)解密成功。

生：獲得成功感，歡呼！

師：為什么一開始用平面鏡解密魔術(shù)失??？

生：平面鏡不透明，只能看到像，看不到后面的燒杯。

師：此實(shí)驗(yàn)成功最關(guān)鍵的一點(diǎn)是什么？

生：關(guān)鍵想到用茶色玻璃代替平面鏡。

師：為什么？

生1：茶色玻璃透明的，眼睛在茶色玻璃前既能看到蠟燭的像，又能看到茶色玻璃后面的燒杯和水。

生2：眼睛在茶色玻璃板前看點(diǎn)燃蠟燭的像，將燒杯準(zhǔn)確放到茶色玻璃板后面像的位置加水。

師：燒杯的位置確定為像的位置，像與物大小如何比較？

生：小組討論，再將一根一樣大小的蠟燭代替燒杯，放在像的位置與像的大小進(jìn)行比較。

師生在解密小魔術(shù)的互動(dòng)過(guò)程中，很自然的突破了用透明玻璃板代替平面鏡來(lái)確定像的位置這一難點(diǎn)，平面鏡其他成像特點(diǎn)的探究也就迎刃而解了。

利用實(shí)驗(yàn)來(lái)突破難點(diǎn)和重點(diǎn)是物理探究的常用方法。教師如果將突破難點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)巧設(shè)為物理小魔術(shù)做為梯度來(lái)讓學(xué)生解密，在降低了思維難度和激發(fā)了學(xué)生探究興趣的同時(shí)，也加快了難點(diǎn)的突破，有效提高了課堂效率。如讓學(xué)生來(lái)解密兩個(gè)外形一樣的乒乓球（其中一個(gè)里面灌滿沙子）同時(shí)浸沒(méi)在水中，一個(gè)下沉一個(gè)上浮，得出物體浮沉條件。巧妙的物理魔術(shù)不但激發(fā)了學(xué)生的求知欲而且有效的突破了教學(xué)難點(diǎn)，為成功構(gòu)建活力課堂奠定了基礎(chǔ)。

三、利用物理魔術(shù)再現(xiàn)過(guò)程——設(shè)置拓展

物理來(lái)源于生活并最終回歸生活，如果教師通過(guò)各種信息渠道采集生活上的小魔術(shù)，融入到物理教材中去，對(duì)拓展學(xué)生的思維將起到很大的作用。

教師知道平面鏡成像特點(diǎn)后，將魔箱交給學(xué)生：

師：現(xiàn)在魔箱給你，去找回你的一百元錢。

生：學(xué)生解密魔箱原理。

這個(gè)魔箱的秘密是平面鏡成像的原理。事先在紙箱內(nèi)放一塊平面鏡與箱底成45度角如圖6所示，箱底關(guān)于平面鏡對(duì)稱所成的像剛好與后壁重合，從側(cè)面看上去給人一個(gè)整體空間的感覺(jué)。物體放在平面鏡前會(huì)看到物體和像形成復(fù)制粘貼的假象，放在不透明的平面鏡后，物體就“消失了”。

師：演示“空箱出雞蛋”

教師再將此魔箱子面對(duì)學(xué)生的一側(cè)是敞開的，箱子里面空空如也。將頂蓋向前翻下，用手從空中抓了幾下，好像將什么東西抓到了，再放到箱子里，然后再打開頂蓋，把手伸進(jìn)去，摸索了一下，然后拿出一個(gè)真的雞蛋！教師將雞蛋交給學(xué)生，讓學(xué)生檢驗(yàn)。

生：學(xué)生獨(dú)立思考后解密，魔術(shù)演示前先將雞蛋放在平面鏡后，因?yàn)槠矫骁R不透明所以看不到平面鏡后面的雞蛋。

師：展示視頻劉謙魔術(shù)《年年有余》，玻璃缸里只有清水，用一塊絲巾蓋住玻璃缸，劉謙用手向空中抓了一下，似乎把什么東西放入玻璃缸。再拿開絲巾，玻璃缸里竟然出現(xiàn)幾條美麗的小金魚，在水中快活地游泳。

小組討論揭秘：在表演之前，將一塊尺寸合適的平面鏡放入裝有清水的玻璃缸，與魚缸底面成45度角。魔術(shù)師將金魚放入平面鏡后面的水中，但是由于平面鏡不透明且成像，觀眾看到的玻璃缸里只有清水。拿走絲巾的同時(shí)，也拿走平面鏡，金魚就出現(xiàn)在玻璃缸中。

如何使物理探究更貼近生活，關(guān)鍵在于物理情景的設(shè)置，將物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)為小魔術(shù)是設(shè)置情景的一個(gè)有效方法。我們可通過(guò)觀察生活中的現(xiàn)象或通過(guò)網(wǎng)絡(luò)等手段采集物理魔術(shù)信息，融入到教材中，巧設(shè)物理魔術(shù)來(lái)設(shè)置懸疑引入新課、設(shè)置梯度突破難點(diǎn)，設(shè)置拓展再現(xiàn)過(guò)程，一定會(huì)構(gòu)造出活力四射的物理課堂！

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉炳升，李容主編.蘇科版物理教材[M].江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2013

【課題來(lái)源：本文系江蘇省“十三五”規(guī)劃立項(xiàng)課題“初中課堂學(xué)程生態(tài)化建設(shè)研究”（編號(hào)：E-c/2016/19）;南通市教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃立項(xiàng)課題“基于物理科技制作的STEM課程開發(fā)研究”（編號(hào)：GH2018083）的階段性研究成果?！?/p>