物理这门课的学习,说难也难,说容易也容易,关键看教学如何运行,看老师如何教学。如果一味地只靠课堂讲课,甚至照本宣科,那么再容易懂的物理知识也变得深奥难测了。物理课理论性太强,专业术语又多,老师光凭一张嘴讲讲不清楚,学生竖起耳朵听听不明白。但是如果在讲物理基本知识的同时,增加一些必要的实验,那就会大大满足学生的好奇心理,大大激发学生的学习兴趣。兴趣是最好的老师,在兴趣的促使下,积极性主动性就会增强,学习效果自然就会明显。
其实,物理实验是蛮有趣味的,尤其是生活当中常见的一些问题,在物理实验里都能找到原理,都能找到答案。学生对自然现象的解释和日常生活中的实际问题的处理等都具有浓厚的兴趣,如学了“大气压”后,学生懂得了钢笔为什么能吸入墨水;学了“物态变化”后,知道了自然界中的“雾气”、“露水”形成的原因;学了“电学”后,懂得了节能灯为什么随着时间的推移会越来越亮;学了“动量定理”后,懂得了重量很轻的鸟为什么能把质量很大而且坚硬的飞机撞变形;学了“热胀冷缩原理”后,懂得了冬天贴地板砖的时候为什么缝子要留宽一些,懂得了夏天柏油马路为什么会向上拱;学了“光的反射成像原理”,懂得了万花筒的制作方法,也懂得了万花筒为什么会出现“万花”的现象:万花筒它是由三面玻璃镜子组成一个三棱镜,再在一头放上一些各色玻璃碎片,这些碎片经过三面玻璃镜子的反射,就会出现对称的图案,看上去就像一朵朵盛开的花;如此等等。这些都是学生感兴趣的,好奇的,渴求知道的。邓男子求真科学秀为什么深受广大观众尤其是中小学生的喜爱,其主要原因就是通过做实验来求得科学知识。下面就以邓男子曾经做过的一个物理实验来看学生对实验感兴趣到什么程度。
主持人邓男子曾经做过这样一个有趣的物理实验:一块木板上面放四个气球,气球上面放一块透明的玻璃板,让一个体重高达170公斤的日本相扑运动员站上去,以测试四个气球的承受重量。那么,气球会不会被压爆呢,观众拭目以待、急不可耐。两个大小伙子把相扑运动员扶上去,旁边的女参与者吓得捂住嘴巴瞪大眼睛直往后退,结果有惊无险,玻璃板都被压弯了,气球也被压得严重变形了,相扑运动员在上面还手舞足蹈的,可是气球没有被压爆,真是让人难以置信。这到底是什么原因呢?邓男子告诉大家这是物理上一个压强的问题。170÷4=42.5,也就是说一个气球最少能承受42.5公斤的重量。那么气球承重的极限又是多少呢?带着这个问题,如法炮制,继续实验:一块大木板上面放了400个气球,为了受力均匀起见,气球上再放一个700公斤重的木板,再放一个2500公斤重的集装箱,也就是总共有3200(700+2500)公斤重的东西要压在这400个气球上,那么这些气球能经受得住吗?学生众说纷纭:有的回答气球会全部爆炸,有的回答有些会爆有些不会爆,还有的大胆猜想一个都不会爆。那么到底哪个学生猜得准呢?集装箱被吊车吊向压在气球之上的木板上,学生的目光集中在集装箱上,整个现场鸦雀无声,笼罩着浓浓的紧张的气氛,空气似乎都凝结了。学生们攥紧拳头,甚至手心都出汗了;有的紧皱眉头,甚至都不敢看了;有的揪住心头,甚至都捂住耳朵了。终于集装箱慢慢地平稳地放在了气球上。每个气球都被压扁了,可是一个也没有爆。猜准了的学生得意洋洋,没猜准的学生惊讶不已。后来当邓男子宣布还要把一辆重达1800公斤的汽车放在集装箱上时,现场爆发出一片“哇”的惊叫声。接着邓男子坐在车里,车缓缓地被吊车吊上去,学生跟邓男子有互动,有玩笑,有的问邓男子害不害怕,害怕换我上去,有的为邓男子加油壮胆。汽车放上去后,气球被压得更扁了,但气球还是一个也没爆,说明400个气球能承受5000(3200+1800)公斤的压力了,但还能不能承受更大的压力呢?这次不再用逐渐加码的办法实验了,而是换了一种方式:减少气球的个数。这一次邓男子还不忘让学生带着问题去思考、去观察,他让学生猜测多少个气球能承载起5吨(5000公斤)的重量。学生跃跃欲试,争先恐后,400个,300个,200个,甚至有人大胆地猜130个,声声此起彼伏,不绝于耳。接着邓男子带着大家扎气球,扎破180个,剩下220个。
然后邓男子给每个角上放一个鹌鹑蛋,问学生会不会被压爆。有了前面的出人意料的实验,学生对鹌鹑蛋有了信心,异口同声地回答不会。实验又一次成功了。220个气球能承受5000公斤的重量,但是这还没有到气球的承受极限。为了测算出气球的承受极限,邓男子继续扎气球,直到剩下90个气球了,还能承重5000公斤的重量,继续扎,终于承受不住了:气球被压爆了,鹌鹑蛋也被压爆了。气球承重的极限就是5000÷/90≈55.6,也就是说一个气球能承受重量的极限是55.6公斤,相当于一个中等人的重量。那么,气球为什么会有这么大承受能力呢?这其实用的是压强等于压力除以受力面积的物理知识。气球通过上方木板和气球里面的空气,将力分散到了气球表面的每一个点上,受力很均匀,而且每个点分到的力也并不大,所以气球不会爆炸。而当你用手抠气球时,气球受到的力没有被分散就很容易被弄破。
整个实验过程,学生跟邓男子配合得很默契,互动得很和谐,认真思考并回答邓男子提出的每个问题,注意力全部集中在邓男子的物理实验上,磁石吸铁般被物理科学知识牢牢地给吸引住了。看看学生害怕气球被压爆的紧张表情、动作,看看学生争先恐后回答问题的态度,听听学生热烈的掌声,回答问题响亮的声音,就足以知道学生对物理实验感兴趣到什么程度。由此看来,多做实验再配以适时提问,甚至让学生参与实验,能大大激发学生的学习兴趣,增强学生学习的积极性和主动性。
作者:郭户林 单位:陕西国防工业职业技术学院
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