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生活現(xiàn)象以揭示物理規(guī)律
生活現(xiàn)象以揭示物理規(guī)律【1】
【摘要】物理知識來源于生活。
教師要引導(dǎo)學(xué)生通過生活現(xiàn)象來認(rèn)識物理規(guī)律，利用所學(xué)的物理知識來解決生活中的問題。
本文從探究生活問題、引入生活元素、走進(jìn)生活三個維度進(jìn)行了分析，并提出了具體的措施。
【關(guān)鍵詞】生活現(xiàn)象 物理規(guī)律 初中物理
新課改理念是讓學(xué)生通過生活中的現(xiàn)象來認(rèn)識物理規(guī)律，利用所學(xué)物理知識來解決生活中的問題。
在日常教學(xué)中，教師可以通過生活現(xiàn)象讓學(xué)生去感知物理知識，從而總結(jié)與之相關(guān)的規(guī)律，這樣學(xué)生理解并掌握物理知識就會比較容易，并且通過學(xué)生熟悉的現(xiàn)象來活躍課堂氛圍，讓學(xué)生對物理產(chǎn)生濃厚的興趣，從而使物理知識規(guī)律的講解變得更加簡單，易于學(xué)生的理解。
一、探究生活問題，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣
在初中物理教材中展示了很多物理現(xiàn)象，這些現(xiàn)象大多來自于學(xué)生身邊的生活，如果教師能通過富有生活情趣的問題，帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識，就會使學(xué)生從內(nèi)心上積極主動地參與課堂教學(xué)中，全身心地投入到課堂討論中，激發(fā)學(xué)生對知識的渴望，進(jìn)而激勵學(xué)生深入探究，并產(chǎn)生創(chuàng)新的欲望。
如在教學(xué)《壓強(qiáng)》一課時，在學(xué)習(xí)如何增大、減小壓強(qiáng)的方法之前，為了引導(dǎo)學(xué)生從生活出發(fā)考慮問題，教師可以提出開放性的問題：“你將如何實現(xiàn)使你對地面的壓強(qiáng)增大;又如何使你對地面的壓強(qiáng)減小。請同學(xué)們討論后演示出來。”學(xué)生通過熱烈的討論后，紛紛演示：有學(xué)生捧了一堆書站在地上來增大壓強(qiáng);有學(xué)生則用一只腳站在地面上來增大壓強(qiáng);還有學(xué)生手里捧著一堆書且用一只腳站在地上來增大壓強(qiáng)。
當(dāng)學(xué)生演示減小壓強(qiáng)時，課堂氣氛異常高漲：有學(xué)生走到前臺后，脫掉外衣來減小壓強(qiáng);有學(xué)生則是趴在地上來減小壓強(qiáng);還有學(xué)生坐在了地上來減小壓強(qiáng)……學(xué)生在演示的過程中，為自己也為同學(xué)上了很生動的一課，在討論探究的過程中獲取了增大、減小壓強(qiáng)的方法，在一片歡聲笑語中掌握了物理知識。
二、引入生活元素，調(diào)動思維意識
由于年齡因素，學(xué)生對一些物理規(guī)律很難理解透徹，教師如果把教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生生活聯(lián)系起來，根據(jù)課本內(nèi)容選擇一些與之相關(guān)的生活現(xiàn)象，讓學(xué)生在分析生活現(xiàn)象的過程中，逐步發(fā)現(xiàn)蘊(yùn)含其中的物理規(guī)律。
如在教學(xué)《平面鏡》一課時，為了使學(xué)生能夠清楚地掌握平面鏡成像的特點，教師把學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象呈現(xiàn)在課堂中，讓學(xué)生通過思考、探究，最終獲得平面鏡成像的特點。
例如，讓一個學(xué)生站在平面鏡前并勻速地走向平面鏡，那么在平面鏡中他的高度是多少?他在平面鏡中所成像的大小會如何變化?學(xué)生看到這個問題就非常感興趣，在自主思考后，開始討論，紛紛發(fā)表自己的觀點。
通過這樣的討論，促使學(xué)生從多方位對物理現(xiàn)象進(jìn)行了探究，并能對同伴提出的觀點再次進(jìn)行分析和整合，最終使問題得到解決，得出平面鏡成像的特點：所成的像和物體始終一樣大小;所成的像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離是相等的，也就是說所成像和物體是關(guān)于平面鏡對稱，而且所成像是虛像。
引入生活元素能幫助學(xué)生透徹理解物理規(guī)律，使學(xué)生能夠透過現(xiàn)象看到事物的本質(zhì)，讓學(xué)生逐步學(xué)會分析問題的方法，深刻領(lǐng)悟其中所包含的物理思想。
三、走進(jìn)生活，培養(yǎng)觀察能力
物理知識來源于生活。
教師要抓住這一特點，多讓學(xué)生走進(jìn)生活，從身邊的生活入手，探究其中的物理規(guī)律，使生活素材能夠激發(fā)學(xué)生的問題意識，進(jìn)而主動探究物理規(guī)律，并用所學(xué)知識去解決生活問題，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)好物理的動力。
如在教學(xué)《杠桿》一課時，教材中描述了杠桿的本質(zhì)：一根硬棒，當(dāng)力作用在能夠圍繞其上的固定點轉(zhuǎn)動。
可是在實際生活中，學(xué)生看到的杠桿卻是形態(tài)各異的，這時教師就要引導(dǎo)學(xué)生從生活現(xiàn)象出發(fā)，發(fā)現(xiàn)杠桿的存在。
學(xué)生通過仔細(xì)觀察發(fā)現(xiàn)：開啟啤酒瓶蓋時就是杠桿的一種;平時掃地也是杠桿的一種體現(xiàn);擰螺絲用的扳子也是杠桿的一種;用來剪東西的剪刀也是杠桿的一種。
然后讓學(xué)生觀察這些器具的構(gòu)造，仔細(xì)體會它們的工作過程，尋找它們的共同點，再將杠桿的定義與其進(jìn)行對比，從而體會杠桿的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用原理，進(jìn)而充分認(rèn)識杠桿的本質(zhì)特征。
通過探究生活化的物理知識，加上教師的引導(dǎo)，給予學(xué)生足夠想象的空間，使學(xué)生能夠處于主動觀察、思考和探究中，充分感受、發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律。
讓學(xué)生養(yǎng)成了觀察的好習(xí)慣，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。
總之，拉近物理與生活的距離，增加了物理教學(xué)的趣味性和現(xiàn)實應(yīng)用，讓學(xué)生真正感受到生活中物理的存在，并從內(nèi)心深處愿意學(xué)習(xí)物理，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高初中物理教學(xué)效率。
運用生活現(xiàn)象做物理實驗【2】
根據(jù)新課程教學(xué)理念，在物理課堂教學(xué)方式上更加注重探究與體驗，根據(jù)教材的知識內(nèi)容，巧妙利用生活中的素材，培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力，使概念和規(guī)律在探究中習(xí)得，在動手中養(yǎng)成能力，在辨析中完善思維，而“渦流、電磁阻尼和電磁驅(qū)動”這一節(jié)的內(nèi)容就為學(xué)生進(jìn)行物理來源提供了很好的素材。
盡管學(xué)生學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，對現(xiàn)實生活中渦流現(xiàn)象也并不陌生，但由于很難從直觀觀察和感受渦流的形成，只停留在教材文本和教師的講述中，為了讓學(xué)生更形象、更直觀地掌握渦流的形成，筆者利用生活中常見的物品，指導(dǎo)學(xué)生動手設(shè)計了一些小實驗，運用到課堂教學(xué)中，獲得了較好的教學(xué)效果。
用電磁爐引入新課
巧妙利用生活中的一些物品來設(shè)計、開發(fā)適合學(xué)生認(rèn)知水平的物理小實驗，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，豐富實驗教學(xué)內(nèi)容和手段，加深學(xué)生對物理知識的認(rèn)識和理解，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。
人教版高中《物理》選修3-2在《電磁感應(yīng)》一章安排了“渦流” 的學(xué)習(xí)，而沒有設(shè)計有關(guān)渦流的演示實驗。
筆者借助生活中常見的電磁爐，設(shè)計了利用電磁爐點亮沒有電源的小燈泡和水中的二極管兩個小實驗，激發(fā)學(xué)生的學(xué)生興趣。
實驗1：沒有電池，你能讓燈泡發(fā)光嗎? 所需材料：電磁爐、小燈泡、節(jié)能燈泡、漆包線。
實驗方法：①將漆包線卷成一圈(或者一般的帶塑料絕緣皮的導(dǎo)線也可以)，與小燈泡連上。
將做好的線圈放到電磁爐上，打開開關(guān)，小燈泡就會每隔數(shù)秒閃爍一次。
�、趯⑵岚�纏20圈左右，與5瓦的節(jié)能燈泡連接。
同樣將做好的線圈放在電磁爐上，也會與小燈泡相同的閃亮。
實驗2：沒有電池，你能讓水中的二極管發(fā)光嗎? 所需材料：二極管、漆包線、帶鐵芯的線圈(實驗室用來演示電磁感應(yīng)現(xiàn)象的線圈即可)、燒杯。
實驗方法：將二極管與纏有20圈左右的線圈連接上。
將裸露的金屬部分用防水膠帶纏上，以防止水進(jìn)入。
將帶二極管的線圈放入燒杯的水中，將此燒杯置于內(nèi)有鐵芯的線圈上。
將此線圈通上20伏左右的交流電，會看到線圈沉到底部，二極管閃亮。
而且如果一會兒通交流電，一會兒又?jǐn)嗟�，就會看到水中的線圈沉沉浮浮的樣子。
學(xué)生知道電磁爐是在日常生活中經(jīng)常使用到的工具，是利用線圈的感應(yīng)電流來加熱飯鍋的。
但利用這個感應(yīng)電流點亮小燈泡及節(jié)能燈泡，確是學(xué)生在平時不曾見到的，可以極大地激發(fā)學(xué)生了解電磁爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)的興趣，順利引入所要學(xué)習(xí)的知識――渦流的形成。
通過前面點亮小燈泡的實驗得知，導(dǎo)體中有渦流時會發(fā)熱，說明渦流像其他電流一樣也具有熱效應(yīng)。
渦流的熱效應(yīng)在生活、生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用，如電磁爐、真空冶煉爐都是利用渦流的熱效應(yīng)來工作的，筆者借助電磁爐設(shè)計了一個加熱鋁箔的實驗來說明渦流加熱的特點，效果很明顯。
實驗3：利用電磁爐，加熱鋁箔 所需材料：電磁爐、鋁箔(家庭廚房用的即可)、木筷子。
實驗方法：剪一塊鋁箔，用木筷子夾起在電磁爐上晃動，就會看到，鋁箔被加熱后，在某一部分產(chǎn)生火花繼而燃燒起來的現(xiàn)象。
通過分析鋁箔的燃燒，可以帶領(lǐng)學(xué)生分析，如何利用或防止渦流的熱效應(yīng)，并進(jìn)而讓學(xué)生猜想：使用電磁爐時所用的鍋都是鐵質(zhì)或不銹鋼的，不能使用鋁制或銅制的鍋，加深利用學(xué)到的物理知識解釋生活中的常見現(xiàn)象的能力。
電磁爐演示電磁阻尼
電磁阻尼現(xiàn)象源于電磁感應(yīng)原理，由于閉合導(dǎo)體所穿透的磁通量發(fā)生變化，閉合導(dǎo)體會產(chǎn)生感應(yīng)電流，這一電流所產(chǎn)生的磁場會阻礙兩者的相對運動。
電磁阻尼現(xiàn)象廣泛應(yīng)用于需要穩(wěn)定摩擦力以及制動力的場合，比如電表、電磁制動機(jī)械等，但由于實驗室演示這類現(xiàn)象的儀器比較少，現(xiàn)象不明顯，原理也不易解釋，造成學(xué)生對電磁阻尼這類實際應(yīng)用問題理解困難。
因此，筆者利用電磁爐設(shè)計了一個效果非常顯著的鋁箔懸停的小實驗完全避開這些問題。
實驗4：利用電磁爐，鋁箔空中懸停。
所需材料：電磁爐、鋁箔、圓筒(保鮮膜的芯即可)。
實驗方法：把鋁箔切成圓形，中心開個孔。
把保鮮膜的芯放在電磁爐的中央。
讓鋁箔的孔穿過保鮮膜的芯，也放在電磁爐上。
打開電磁爐的開關(guān)，鋁箔就會立即浮起來，漂浮在半空中。
利用偏轉(zhuǎn)線圈，演示電磁驅(qū)動
課本上，電磁驅(qū)動實驗是將一個鋁框放在梯形磁鐵的兩個磁極間，可以繞固定軸自由轉(zhuǎn)動。
轉(zhuǎn)動磁鐵觀察到鋁框能緩慢的轉(zhuǎn)動起來，但實驗效果不明顯，而且缺乏趣味性，對學(xué)生吸引力不大，筆者借助實驗室淘汰下來的老式示波管上的偏轉(zhuǎn)線圈，制做了一臺電磁驅(qū)動儀器，實驗儀效果不僅直觀而且比原來有了顯著改善，同時可以利用這個裝置設(shè)計趣味性很強(qiáng)的電磁驅(qū)動實驗。
實驗5：利用舊電視或?qū)嶒炇抑械睦吓f示波器中取出的偏轉(zhuǎn)線圈制作旋轉(zhuǎn)磁場，讓小鐵球旋轉(zhuǎn)。
所需材料：偏轉(zhuǎn)線圈(從廢棄的電視機(jī)上拆卸)，電容器(220伏，200微法)、學(xué)生電源、導(dǎo)線、接線柱、小鐵球(直徑1厘米左右的小球)，光滑的塑料圓盤。
實驗方法：①裝置組裝，如圖一所示，從廢棄的陰極射線管上，拆下偏轉(zhuǎn)線圈，裝在如花盆形狀的陶瓷罐里，將2個線圈相對放置，安裝好。
如圖二所示，與其他的材料一起，安裝在長30厘米左右的正方形板子上，為了抑制線圈發(fā)熱，把交流電壓降至10伏。
偏轉(zhuǎn)線圈的2個線圈即使不動，由于微弱的感應(yīng)電阻差的影響，流動的電流也會產(chǎn)生相位差形成轉(zhuǎn)動的磁場，但由于已將此相位差調(diào)為了90度，所以只能給一側(cè)的線圈施加200微法的電容器。
用它可以得到頻率為50赫茲的旋轉(zhuǎn)磁場。
同時旋轉(zhuǎn)的方向是可變的，用導(dǎo)線和接線柱與另一側(cè)的線圈連接，就能使極性發(fā)生逆轉(zhuǎn)。
�、谠谄D(zhuǎn)線圈的上面放置光滑的塑料圓盤，往盤中放入小鐵球，就可以觀察小鐵球發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)然為了吸引學(xué)生的注意力也可以在圓盤上放置其他一些金屬物，在金屬物上粘貼卡通圖片，觀察它們的旋轉(zhuǎn)。
綜上所述，在物理教學(xué)中如果能利用生活中常見的物品，設(shè)計出效果明顯、操作簡單的小實驗，不僅可以調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時也能活躍課堂氣氛，讓學(xué)生知道物理來自生活。
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