课外小制作对初中生物理学习力的培养

孙九林

[摘   要]物理是一门以实验为基础的学科，物理学科核心素养的要素之一是科学思维和科学探究。物理教学离不开实验教学，但由于受应试教育以及教师自身水平、观念等方面的影响，不少教师对物理实验教学的认识大多数仍停留在呈现物理现象、建立物理概念、总结物理规律这一层次上，把实验教学仅看作是一种传授知识的手段，通过实验培养学生的学习能力这一功能没有得到充分的发挥。文章探索了实验教学对培养学生物理学习力如动手操作能力、物理思维能力等方面的影响，致力于实验教学的研究，注重课外小制作对初中生物理学习力的培养。

[关键词]小制作;物理;学习力

[中图分类号]   G633.7        [文献标识码]   A        [文章编号]   1674-6058（2020）15-0065-02

由于很多初中生的思维能力更倾向于形象思维，抽象思维能力一般较弱，因此，进行课外小制作能更好地促进抽象思维和形象思维的良好互通，从而极大地调动和提升学生生学习物理的积极性，从而有效提高学生的物理学习力。

一、小制作可以激发学生学习物理的兴趣

学生学习的兴趣来源于对问题或现象的好奇及其与已有知识的认知冲突，在物理学习中，要注意充分利用课外小制作等多种方式来激发并培养学生学习物理的兴趣。学生对物理学科有了学习兴趣后，就会很自觉地多花工夫和时间去学习物理知识，物理学习力也会很自然地得到提升。例如，在学习摩擦力的知识后，可以让学生利用玻璃杯、筷子和米来做图1“筷子提米”小实验，在开始做这个小实验时，并不容易成功。教师在引导学生做此实验时，可以将班级学生分成几个小组，利用学生的竞技心理，通过小组比赛的方式看看哪个小组最先成功，从而激发学生的兴趣。再如，学习“做功改变物体内能”这一知识点后，学生可以利用打火机中的电火花发生器（如图2）、空矿泉水瓶、熔胶枪、熔胶棒，做成“对外做功演示器”（如图3）。装置做好后，在空瓶中滴入一两滴酒精，将瓶子摇晃几下，将几张面巾纸揉成团后松松地塞住瓶口，揿动电火花发生器的按钮，观察到瓶口的纸团被猛烈冲出，同时用手触摸瓶子感到很烫。学生在成功做完这个小实验后，不仅得到极大的震撼，而且也调动了学习物理的兴趣。

二、小制作可以培养学生的动手操作能力

物理是一门以实验为基础的学科，要学好物理，就要充分重视课外小实验、小制作对培养学生物理学习力尤其是动手操作能力的作用。例如，在学习苏科版物理《照相机与眼球视力的矫正》这节内容时，为了使学生能全面了解眼球的视物原理及自动调焦功能，在课前，我布置学生自制一个水透镜，制作步骤如下。

1.器材：热熔胶枪、熔胶棒各一根（如图4）。注射器、塑料软管、学生用胶带的内圈、空圆珠笔笔芯（长3cm左右）、橡皮膜（透明安全套）、细线一根、水。

2.制作方法：

①在胶带圈上钻一个比圆珠笔芯略大的圆孔并将空圆珠笔芯插入孔内，再用热熔胶将孔隙处进行密封处理。

②将透明安全套套在胶带圈上并拉紧，用细线将安全套口扎紧在空圆珠笔芯上。

③将空圆珠笔芯的一端套在塑料软管上，软管的另一端套在注射器的针孔处并将接口处密封;再将一段细金属杆固定在空圆珠笔芯上，这样就做成了一个水透镜。

④通过注射器向水透镜中注满水，排出水透镜内的空气（如图5）。

水透镜制作好后，将其置于光具座上，通过注射器向镜中注水或往外抽水，可以改变凹凸程度，进而观察到水透镜的焦距也发生了改变。然后，用水透镜来模拟正常人眼能看清远近不同物体的原理，通过这样的教学，不仅加深了学生对物理知识的理解，而且充分培养了其动手操作能力。

[例题1]学完“视力矫正”的知识后，小明用透明橡皮膜自制了一个水透镜，利用注射器向镜内注水或往外抽水，改变水透镜的焦距，小明利用此水透镜进行了如下探究，请填空。

（1）如图6所示，实验前，将水透镜、蜡烛和光屏放置在光具座上，调整它们的中心在水透镜的______________上。

（2）某次实验中，当蜡烛、水透镜和光屏在图示位置时，在光屏上恰能成清晰的像，______________就是根据这个原理制成的。

（3）在第（2）步的基础上，要想模拟正常人眼睛的成像情况，小明需要把蜡烛向____________（选填“左”或“右”）移动，并移动光屏，得到清晰的倒立、缩小的实像。

（4）小明查阅相关资料后得知远视眼的晶状体要比正常眼更扁平一些。要探究远视眼的成因，在保持蜡烛和水透镜位置不动的情况下，他要用注射器____________（选填“向水透镜中注水”或“从水透镜里往外抽水”），并向____________（选填“左”或“右”）移动光屏，这样才能在光屏上再次得到清晰的实像。

答案：（1）主光轴;（2）投影仪（幻灯机） ;（3）左;（4）从水透镜里往外抽水，右。

三、小制作可以培养学生的科学思维能力

物理学科核心素养的要素之一是科学思维。“科学思维”是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式;是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程;是分析综合、推理论证等方法的内化。在小制作活动中，同样的器材，由于设计的理念、使用的方法等方面的不同，可以制作成不同的作品，从而用来说明不同的物理原理。例如，在学完8年级的物理知识后，暑假前，我布置学生在暑假中以塑料吸管、透明牛奶瓶为主要器材，看看能设计哪些实验，这些实验说明哪些物理原理，将结论以图片加文字的形式发给我，结果暑假刚过去10几天，我就收到了很多学生的作品，部分作品图片如下。

1.用塑料吸管制作管笛（如图7）、简易吸管密度计（如图8）。

[例题2]在图7中，如果将吸管不断剪短，用嘴吹吸管的一端，吸管发出声音的音调将____________（选填：“变高”“变低”或“不变”）。

答案：变高。

2.用吸管制作口吹喷雾器（如图9）、用吸管验证滚动摩擦比滑动摩擦小（如图10、图11）。

3.用牛奶瓶做光的折射（如图12）及声音音调变化与盛水量的关系实验（如图13）。

4.用牛奶瓶做验证大气压存在的实验（如图14）。

透过这些作品，我们不仅看到学生对所学物理知识的牢固掌握及灵活运用情况，而且更看到学生的科学思维能力特别是发散性思维能力得到了很好的训练和培养。

物理学习力是指学习物理知识的能力，包括对物理知识的领悟、掌握和将其应用于实际的能力。物理作为一门自然学科，其科学性、实验性的特点必然会引發学生对科学知识浓厚的学习兴趣;而小实验、小制作是物理实验探究教学的有效补充和延伸，是物理知识应用于生活实际的具体体现。小制作活动可以一人完成，也可以几个人合作完成。虽然最终的作品不一定能做得很好，但在做的过程中，学生认真地思考了、钻研了、冥思苦想了，必然会学到很多的东西。学生因为自己亲身参与，所以兴趣一直很浓，并把这浓厚的兴趣从课外带到了课内，在基础知识的学习中起到了良好的促进作用，提高了物理学习效率。

[   参   考   文   献   ]

[1]  谷春生.谈物理课外实验与小制作的设计，培养科学探究能力[J].物理教师，2010（5）：5.

[2]  谷春生.浅谈物理课外实验与小制作的设计[J].现代物理知识，2005（11）：18.

（责任编辑    黄诺依）