教研文章 初中物理趣味小实验的设计研究----以《压强》为例

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一、聚焦问题

1，问题出现

物理新课程标准中，对于教学设计的要求中提出，教学设计应注重联系学生生活中的事例，让学生乐于探索日常生活中的物理学道理，引导学生从自然走向物理，从生活走向物理，从物理走向社会。因此，在教学过程，教材内容应尽量取材于学生的生活实际，让学生从熟悉的情境中学习知识。但是，对于生活实际的取材不是盲目的、照搬的，否则，不仅无法达到预期的目标，甚至会造成学生更多的困扰，我在进行《压强》这一节时遇到了一些困扰。

《压强》这节课的内容知识与生活实际紧密相连，在之前的课堂引入中，我采取的是消防队员在冰面上匍匐前进救人的视频，虽然视频引入也能够调动学生的兴趣，但是缺乏直观性，我们物理组在本学期一直在探究趣味性小实验对于物理教学的作用，因此，我采用趣味小实验的方式引出本节课的教学内容。

教学片断：

师：同学们，通过之前的学习，我们已经掌握了压力的有关知识，我们本节课一起来认识另外一个物理量--压强，在学习之前，老师要请咱们班两位最积极的同学喝饮料，规则是两位同学分别用吸管的不同两端，看谁最先喝到饮料？

两位男生开始游戏，拿吸管的姿势、位置各有不同，最后使用平的一端的学生取得了胜利，最先“喝到了饮料”。

师：结果跟大家预料的一样吗？同学们平时日常生活中喝饮料用吸管的哪端呢？

生：不一样，用尖端。

师，那为什么会出现这种结果呢？

学生七嘴八舌的讨论起来，有说是因为他们拿吸管的姿势、位置不对，有说最先喝到饮料的并不是最先扎破饮料的，还有说他们反应的灵敏度不同，最先扎破饮料的同学仅仅是因为他反应快，仅有一部分同学说出了我想要的答案，虽然吸管与饮料的接触面积不同，但是获胜同学的力气更大，所以才会有这样的结果出现。

我顺着正确回答的同学的思路继续进行了本节课的讲授，直到讲课完毕，虽然趣味小实验的确吸引了大部分同学的兴趣，调动了课堂的氛围和学生的积极性，但是，还有同学对实验结果的真实性存在怀疑和疑虑，那么，这个实验的引入就是失败的。那么问题出在哪儿呢？

2，寻找原因

（1）对实验器材的选择太随意。

因为实验取材于生活，为了与生活实际相贴切，所以对于实验的选材选择比较随意，奶盒的薄膜较软，吸管较硬，导致即使用吸管的平端也较容易扎开，因此实验现象不明显。

（2）整个实验环节设置的不合理

我们物理组的同事们经过讨论，觉得问题出现在实验环节是不合理的，虽然实验的方式更容易调动学生的积极性，活跃课堂氛围，实验内容取自生活实际，容易引起同学们的共鸣，但是实验中的变量太多，两位同学很难做到同步，两位同学拿吸管的位置和姿势也可能会影响实验结果，两位同学对力的大小的感觉不同......这些因素都可能会导致最后的结果不同，因此存在歧义。

3，问题确定

这样的趣味小实验虽然取自于生活实际，但是由于实验环节制定不合理、实验器材太随意，导致了虽然课堂氛围“闹哄哄”，但是课后脑子“一场空”。

因此，需要对整个实验进行优化，

二、寻找策略

1，查找资料，借鉴他人经验。

我们物理组的同事在调研趣味小实验的设计和实施的有关文献中，找到了一些解决的方法，刘颖老师在《初中物理趣味小实验的开展对策》中提到：在物理学习活动开展中，为了使学生加深对严谨，抽象的物理知识的理解，教师需要向其展现一些形象、直观的物理实验，以确保物理实验过程、实验结果等都可以为学生清楚的看到、清楚的掌握。但是，在我们所开展的物理实验中，有一些实验现象是无法为学生清楚看到的，此时，就需要我们将这些不明显的实验现象直观的再现出来。

张家陆老师在《初中物理趣味小实验的研究与实践》中指出，在设计趣味小实验时，要做到“真”、“显”，其中“真”是指教师在演示实验的过程中也必须保证过程的真实性和结论的可靠性。“显”是显明易见，实验的目的就是要使全体学生有直观的印象，并通过其建立正确的物理概念。

2，修正趣味小实验

我将趣味小实验从新设置，这样在第二个班再次讲这节课的时候，情况就变成了这样：

师：同学们，通过之前的学习，我们已经掌握了压力的有关知识，我们本节课一起来认识另外一个物理量--压强，在学习之前，老师要请咱们一位最积极的同学喝饮料，哪位同学愿意呢？

学生们跃跃欲试，最后一位非常活跃的女生直接走上了讲台，说她想要喝饮料。

给她一瓶学生爱喝的娃哈哈AD钙奶，师：这瓶奶是奖励你积极参与课堂活动的，你在讲台上用你平时习惯的方式把这瓶奶扎开吧。

这位女生接过奶和吸管之后非常流畅的用吸管的尖端把饮料给扎开了，前后用时不过两秒左右的时间，接着我开始发问，师：我注意到，你用的是吸管的尖端扎开的饮料，那么其他同学，你们平时喝饮料是用吸管的哪端扎开的饮料呢？

生：尖端

师：那么看看用吸管的平端扎饮料又会有什么不同，请这位女生再试一次。

由于上一次失败的经历，所以这一次在挑选实验器材时，我选用了饮料瓶盖的薄膜质地较厚一些的，而吸管的质地较软一些的，虽然使用尖端仍然可以轻松扎破饮料，但是使用平的那端却不容易，这位女生试了两三次都没有给扎开，下面同学开始迫不及待了，看到这样的情况，我说：哪位同学愿意上来帮助她？一位男生走上来，接过饮料之后，使劲一摁，把饮料扎开了，下面的同学纷纷鼓掌。

师：那同学们，你们观察到用哪端是最容易把饮料扎开的吗？为什么？

生：尖端，因为尖，接触面积小。

师：那为什么女同学不容易用平端扎开，而男同学却扎开了呢？

生：因为男生力气大！

师：太棒了，你们的观察能力非常强。没想到一个小小的吸管还有这么多的学问啊，而这个知识其实就是我们本节课要学习的压强。

在这节课中，没有学生再对实验的结果存在怀疑，而强烈的现象对比，也使学生很容易了解到现象背后的本质原因。

三、拟定改进

1，压强趣味性实验的具体内容

（1）实验内容：生活中与压强有关的现象，用尖的吸管、用更大的力越容易扎破饮料。

（2）实验材料：选用的饮料薄膜质地要稍硬，吸管的材料要稍软。

（3）实验过程：由一位同学先后完成用吸管的尖端和平端扎破饮料，观察所用时间的长短，分析原因；由这位同学描述分别用尖端和平端扎破饮料时的不同感觉，分析原因。

四、预设成效

1，对于学生的影响。

（1）通过体验趣味小实验加深对知识的理解

联系生活实际调动学生已有的知识储备，再通过动手操作，更加深了对知识的掌握。

（2）激发学生动手做趣味小实验的兴趣

实验的现象和器材来源于生活，制作简单，实验现象明显，趣味性强，吸引了学生动手动脑学物理。

2，对于教师的影响。

（1）更加重视趣味小实验的作用

通过操作简单、易操作的趣味小实验，有助于帮助学生将物理知识与生活实际联系起来，提高物理教学的趣味性。

（2）更加科学合理的设计趣味小实验

趣味小实验虽然取材于生活实际，但不是将生活现象直接拿到课堂，要进行科学的甄别和设计，原理科学，现象明显，器材简单，结论可靠。