巧设物理魔术 构建活力课堂

姜建军

【摘 要】以物理实验为基础，将实验现象与生活情景相融合。巧设物理魔术来设置悬疑引入新课、设置梯度突破难点，设置拓展再现过程，构建活力课堂。

【关键词】物理魔术;引入新课;突破难点;活力课堂

苏科版物理教材的编写以生活实践为“源”，物理实验为“基”。教材为了使物理实验更有趣更贴近生活而创设了许多“物理魔术”现象。“物理魔术”就是以物理实验为基础，将实验现象与生活情景相融合，展示出令人称奇的现象，是一种常见的创设教学情景的手段。如何使丰富多彩生活实践通过物理魔术再现？如何创设物理魔术情景，使物理课更具活力？通过《平面镜》的教学实践研究为例，我们不妨从以下几个方面着手：

一、利用物理魔术引入课题——设置悬疑

引入课题的方案有很多，利用物理魔术设置悬疑，引入课题不失为一种好的方法。它可以极大激发学生的兴趣。学生为了探知魔术的奥秘，整堂课都会紧跟教师节奏，从而有效提高课堂效率。例如，在探究《平面镜》这节课：

师：展示“魔箱”（如图1所示）。

师：我这个魔箱可以对实物进行复制和粘贴。

生：老师，钱能复制和粘贴吗？

师：当然可以。

生：将信将疑的出示十元钱说：“老师帮我复制粘贴一下。”

师：将十元钱当着学生的面放入魔箱，学生观察到两张十元，发出了惊叹声。

师：给学生二十元。

生：老师我这里还有一百元钱。

师：老师让学生将一百元钱当着全班同学再次放入魔箱。

生：面色紧张说：“老师我的钱非但没有复制粘贴，而且不翼而飞了。”

师：探究了《平面镜》，我们就能把钱找回来。

我国古代教育家陆九渊提出：“为学患无疑，疑则有进。” 学生带着悬疑来探究新课，目标更明确，动力更足，激情更高。教师可以将物理教材上的很多小实验融入适当情景巧为小魔术来引入新课，如：水往低处流，为什么如图2所示覆杯实验中的水不往下流？如图3所示，漏斗下的乒乓球，受到重力而且往下吹气为什么不往下掉？……来引入新课会激发物理课的探究活力。

二、利用物理魔术突破难点——设置梯度

设置一节高效物理课的关键点在于难点的突破。如何有效突破难点，有趣的物理魔术，往往起到事半功倍的作用。

《平面镜》这节课的难点在于如何确定像的位置？只有确定了像的位置，才能比较像与物的大小和像与物到平面镜的距离关系等成像特点。由于平面镜所成的是虚像，学生对于虚像概念在认知上会感到非常抽象。很多教师将教材中 “蜡烛在水中燃烧”这一魔术用来引入新课，让学生带着悬疑来探究新课，激发学生的探究兴趣起到很大作用。如果我们进一步重构教材，将这魔术由学生来破解，在突破“确定像的位置”这一难点上，能起到很大的推动作用。例如：

师：展示视频《蜡烛在水中燃烧》如图4所示。

师：哪个小组能利用老师给你的器材，重现这个物理魔术来进行解密？

师：组织学生讨论。

小组上讲台进行解密：

第一组，将点燃的蜡烛放在烧杯中并往烧杯中加水，魔术失败。

第二组，将点燃的蜡烛放在平面镜前，烧杯放在平面镜后加水，魔术失败。

生：表示魔术无法解密。

师：组织小组进一步讨论，并追问：“还有什么器材没有用到？能否一试？”

小组合作再一次踊跃展示：

第三组，将点燃的蜡烛放在茶色玻璃板前，烧杯放在玻璃板前加水，魔术失败。

第四组，将点燃的蜡烛放在茶色玻璃板前，烧杯放在玻璃板后加水，如图5所示魔术解密成功。

生：获得成功感，欢呼！

师：为什么一开始用平面镜解密魔术失败？

生：平面镜不透明，只能看到像，看不到后面的烧杯。

师：此实验成功最关键的一点是什么？

生：关键想到用茶色玻璃代替平面镜。

师：为什么？

生1：茶色玻璃透明的，眼睛在茶色玻璃前既能看到蜡烛的像，又能看到茶色玻璃后面的烧杯和水。

生2：眼睛在茶色玻璃板前看点燃蜡烛的像，将烧杯准确放到茶色玻璃板后面像的位置加水。

师：烧杯的位置确定为像的位置，像与物大小如何比较？

生：小组讨论，再将一根一样大小的蜡烛代替烧杯，放在像的位置与像的大小进行比较。

师生在解密小魔术的互动过程中，很自然的突破了用透明玻璃板代替平面镜来确定像的位置这一难点，平面镜其他成像特点的探究也就迎刃而解了。

利用实验来突破难点和重点是物理探究的常用方法。教师如果将突破难点的实验巧设为物理小魔术做为梯度来让学生解密，在降低了思维难度和激发了学生探究兴趣的同时，也加快了难点的突破，有效提高了课堂效率。如让学生来解密两个外形一样的乒乓球（其中一个里面灌满沙子）同时浸没在水中，一个下沉一个上浮，得出物体浮沉条件。巧妙的物理魔术不但激发了学生的求知欲而且有效的突破了教学难点，为成功构建活力课堂奠定了基础。

三、利用物理魔术再现过程——设置拓展

物理来源于生活并最终回归生活，如果教师通过各种信息渠道采集生活上的小魔术，融入到物理教材中去，对拓展学生的思维将起到很大的作用。

教师知道平面镜成像特点后，将魔箱交给学生：

师：现在魔箱给你，去找回你的一百元钱。

生：学生解密魔箱原理。

这个魔箱的秘密是平面镜成像的原理。事先在纸箱内放一块平面镜与箱底成45度角如图6所示，箱底关于平面镜对称所成的像刚好与后壁重合，从侧面看上去给人一个整体空间的感觉。物体放在平面镜前会看到物體和像形成复制粘贴的假象，放在不透明的平面镜后，物体就“消失了”。

师：演示“空箱出鸡蛋”

教师再将此魔箱子面对学生的一侧是敞开的，箱子里面空空如也。将顶盖向前翻下，用手从空中抓了几下，好像将什么东西抓到了，再放到箱子里，然后再打开顶盖，把手伸进去，摸索了一下，然后拿出一个真的鸡蛋！教师将鸡蛋交给学生，让学生检验。

生：学生独立思考后解密，魔术演示前先将鸡蛋放在平面镜后，因为平面镜不透明所以看不到平面镜后面的鸡蛋。

师：展示视频刘谦魔术《年年有余》，玻璃缸里只有清水，用一块丝巾盖住玻璃缸，刘谦用手向空中抓了一下，似乎把什么东西放入玻璃缸。再拿开丝巾，玻璃缸里竟然出现几条美丽的小金鱼，在水中快活地游泳。

小组讨论揭秘：在表演之前，将一块尺寸合适的平面镜放入装有清水的玻璃缸，与鱼缸底面成45度角。魔术师将金鱼放入平面镜后面的水中，但是由于平面镜不透明且成像，观众看到的玻璃缸里只有清水。拿走丝巾的同时，也拿走平面镜，金鱼就出现在玻璃缸中。

如何使物理探究更贴近生活，关键在于物理情景的设置，将物理实验创设为小魔术是设置情景的一个有效方法。我们可通过观察生活中的现象或通过网络等手段采集物理魔术信息，融入到教材中，巧设物理魔术来设置悬疑引入新课、设置梯度突破难点，设置拓展再现过程，一定会构造出活力四射的物理课堂！

【参考文献】

[1]刘炳升，李容主编.苏科版物理教材[M].江苏科学技术出版社，2013

【课题来源：本文系江苏省“十三五”规划立项课题“初中课堂学程生态化建设研究”（编号：E-c/2016/19）;南通市教育科学“十三五”规划立项课题“基于物理科技制作的STEM课程开发研究”（编号：GH2018083）的阶段性研究成果。】