章学仕
迪庆藏族自治州藏文中学 云南迪庆 674499
摘要：高中物理是一门理论性与实践性都很强的课程，在实际的教学过程中，教师要加强实验方面的教学，提高学生的动手实践能力，使学生在实验的学习中收获更多的知识。趣味实验的应用可以更大限度地激发学生的物理学习潜能，高中物理教师要结合教学内容的特点以及学生的认知特点，合理地开发趣味化的实验资源，提高学生对物理知识的兴趣，使学生更好地融入到课堂学习环境中来，形成积极的物理学习态度。
关键词：高中物理；教学策略；趣味“游戏”
在高中物理教学过程中,常常会出现学生对于一些抽象概念和规律理解困难的现象.教师单纯的讲授既占用时间又无法达到预期的效果,而中学生的学习兴趣持续时间短,这时若设计一个针对性趣味“游戏”,不但可以将抽象的概念具体化,帮助学生理解,还可以拉近物理与生活的联系,提高学生的学习兴趣,让学生进行亲身体验,进而主动地思考、挖掘游戏后面隐藏的物理知识.教学过程中恰当地增设趣味“游戏”对于构建高效课堂很有帮助.下面结合具体实例和大家分享几个笔者实践过的趣味游戏.
1?特殊的拔河比赛
在学习摩擦力的时候,曾碰到如下的问题.一本大字典置于桌面上,一张A4纸(质量和厚度均可忽略不计)夹在字典最深处.假设字典的质量分布均匀,同一页纸上的压力分布也均匀,字典总质量M=1.5?kg,宽L=16?cm,高H=6?cm,A4纸上下表面与书页之间的动摩擦因数均为μ1=0.3,各接触面的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,重力加速度g取10?m/s2.若将A4纸夹在离桌面高度为3?cm处,要将A4纸从字典中水平向右抽出拉力至少做多少功?(字典固定在桌面上)
在巡查学生们解答时发现,绝大多数学生只计算了克服一个A4纸与字典书页之间摩檫力做的功.由此,在笔者开设的“趣味物理”选修课上设计了一个特殊的拔河比赛,让学生们亲身体验.开始活动前,问:班上哪位学生力气最大,敢不敢跟老师来一场“拔河比赛”,老师年长一些就用3根手指,参加挑战的同学可以用两只手.年轻气盛的高中男生这还怎么受得了,一时间很多男生举手要来跟笔者较量.笔者从袋子里拿出一条普通的毛巾 .
然后把摊开的毛巾折叠,笔者用3根手指紧紧捏住毛巾的中间处,请挑战的学生双手各拉毛巾的两端,看是否能把毛巾折叠处拉开.结果是挑战的学生咬着牙红着脸,但笔者还是纹丝不动,他们低丧着头纷纷败下阵来.见状笔者内心膨胀了,请两位大力士共同来挑战,一人拉毛巾一端,这次笔者“大意了”,很快毛巾就被拉开了,学生们开心地笑了.笔者表示:大意了,再来一次敢不敢来战?笔者把毛巾多叠了几层,用一只手紧紧抓住毛巾中间,,请刚刚赢的两位学生再次来参加比赛,结果大家应该都能猜到,任他们怎么用力,毛巾始终没被拉开.旁边观看的学生们开始沸腾了,一个个开始疑问老师怎么这么有自信.
游戏揭示的物理知识:老师请同学们观察折叠处毛巾有多少个接触面, 中间折叠处毛巾又有多少个接触面,毛巾比较粗糙,接触面间施加正压力,任何两个接触面间有相对运动或相对运动趋势是都会产生滑动摩擦力或静摩擦力.所以当一只手紧紧握住有多个接触面的毛巾时,总的最大静摩擦力很大,很难被拉开.
2?摩擦力方向判断
人行走(汽车跑动)时地面给人脚(汽车车轮)的摩擦力方向如何?
学生们在学习摩擦力的时候,易知人正常行走时地面给人的脚底的摩擦力是静摩擦力.但给前脚底和后脚底的摩擦力的方向如何呢?类似的问题,后轮驱动的汽车,地面给主动轮和从动轮的摩擦力方向如何呢?判断静摩擦力方向常用的方法是假设接触面光滑,然后相对运动趋势就可以凸显出来,从而得出与相对运动趋势相反的方向即为静摩擦力的方向.但上面的问题对于高一的初学者来说,往往难度较大,不容易想象.
在课堂上笔者设计了如下活动让学生体验:把从饭店收集回来的几十只一次性圆截面的筷子平行地铺在地面上,然后请学生正常行走时把前脚踏在铺好的筷子上面,明显可以看到这些筷子向前面滚,前脚掌也跟着向前滑;接着请学生正常行走时把后脚踏在铺好的筷子上面,明显可以看到这些筷子向后面滚,后脚掌也跟着向后滑.通过这个游戏可以清楚地把学生们不易想象的相对运动趋势显现出来.
游戏揭示的物理知识:后脚掌相对地面有向后的运动趋势,所以地面给后脚掌的静摩擦力向前;前脚掌相对地面有向前的运动趋势,所以地面给前脚掌的静摩擦力向后.同样也可以把遥控玩具汽车前轮和后轮分别放在铺好的筷子上,打开遥控开关让汽车启动,让学生观察筷子的滚动方向,从而得知后轮和前轮相对地面的运动趋势的方向,由此得知地面给前、后轮静摩擦力的方向.
3?能倾斜着立起来的易拉罐
教师在授新课“重力”的时候,会讲到重心的概念,对于形状不规则或质量分布不均匀物体重心位置的确定通常悬挂一个不规则硬纸板的方法演示实验(即用悬挂法),但通常这种纸板质量是均匀分布的.笔者用喝完饮料的空易拉罐代替课本实验,趣味性更强.问学生们能否让易拉罐斜着立起来,学生们试了试,发现怎么都立不住.笔者这时提供给学生们一杯水,让他们往易拉罐里慢慢加入水,每加一定量的水,尝试能否把易拉罐斜着立起来.尝试几次后会发现加入三分之一左右的水时易拉罐最容易斜着站立在桌面上.
游戏揭示的物理知识:易拉罐空着的时候其重心几乎在圆柱体中心(地球对空易拉罐各部分重力的共同作用效果相当于全部集中在圆柱体中心处),易拉罐所受重力方向竖直向下,桌面对易拉罐的支持力竖直向上,两者作用力方向不共线,不能满足二力平衡所以立不住.当加入三分之一左右的水时易拉罐和里面水整体的重心与桌面支持力的作用点在同一竖直线上,重力与支持力可以达到二力平衡,故能斜着站立在桌面上.
4?能装电荷的碗
在新授课“电容器的电容”,教师引入课题时一般是直接展示工厂正规生产的电容器实物或照片,如电路板上常用的柱形电容器、电扇上用的电容器.虽然这说明电容器在我们的生活中应用广泛,但学生不能清楚看见其内部的结构,会觉得比较高端,而且不能激发学生的学习兴趣.笔者授课时设计了一个趣味游戏.问题:毛皮摩擦塑料棒,有很多静电产生,有没有方法像水一样把它储存起来加以利用?这个碗行吗?(展示碗)
两个一模一样的金属碗,在中间放上一层塑料膜,然后把两个碗叠起来,相互靠近.教师强调,尽管相互靠近,但是被塑料膜绝缘,3位学生手拉手,第一个学生手托下面的碗,教师用毛皮摩擦PVC棒,把PVC棒和上面的碗的铝箔纸引线接触,然后让第三个学生手触摸上面碗的碗底.让学生体验被电的感觉,并让学生说说感受,思考说明什么?
师:可见这个碗有没有能力储存电荷?(生:有)人们就发明了这种可以储存容纳电荷的容器,叫做电容器.
游戏引入的物理知识:很自然地就可以引入能够储存电荷的容器叫电容器.借助“两个金属碗和塑料膜”让学生了解电容器的构造.两个金属碗相互靠近但绝缘,中间的一层塑料膜起绝缘作用.形形色色、多种多样的电容器都有3个基本组成:两个相互靠近但绝缘的导体,中间夹一层绝缘物质——电介质.
?本文针对高中物理教学应用趣味实验的策略展开了一番叙述。趣味实验在高中物理教学中的应用有助于改善传统高中物理教学中存在着的问题，激发学生的创造性思维，使学生可以真正地将物理知识与生活实际结合在一起，培养学生良好的综合素质。因此，高中物理教师要积极开发趣味实验资源，让高中物理课堂可以充满活力，丰富学生的物理学习形式，使学生成长为满足社会发展需求的优质人才。
参考文献：
[1]李韬.开发趣味物理实验 提高学生物理学习兴趣[J].实验教学与仪器,2017(S2).
[2]李俊.高中物理趣味实验微探[J].中学物理教学参考,2017,46(22):94-95.