挖掘生活素材，巧做物理實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生探究能力

（甘肅省張掖市第四中學(xué) 734000）

挖掘生活素材，巧做物理實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生探究能力

高燕萍（甘肅省張掖市第四中學(xué) 734000）

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)不可缺少的組成部分。通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解，發(fā)展學(xué)生的動(dòng)手、動(dòng)腦能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)精神。筆者通過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐認(rèn)為，物理教學(xué)應(yīng)充分利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材結(jié)合生活中的資源，充分挖掘生活素材，就地取材、因陋就簡(jiǎn)、變廢為寶、大膽設(shè)計(jì)、積極改進(jìn)，盡一切可能讓學(xué)生充分參與實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識(shí)。

一、中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

物理教材隨著課程改革的步步推進(jìn)，教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法都有了很大的變化，而學(xué)校的一些實(shí)驗(yàn)器材都是多年前配置的，實(shí)驗(yàn)器材沒(méi)能及時(shí)更新，加上一些學(xué)校班級(jí)的增多，班額的增大，學(xué)?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材的品種和數(shù)量以及實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地都已很難完全滿足物理課的實(shí)驗(yàn)需求。尤其是分組實(shí)驗(yàn),受場(chǎng)地和器材的限制，許多學(xué)校很少甚至不做分組實(shí)驗(yàn)。這與“以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨”，倡導(dǎo)“以科學(xué)探究為主的多樣化學(xué)習(xí)方式”的新課程標(biāo)準(zhǔn)的理念相悖。

在這種情況下，教師不應(yīng)該消極等待，應(yīng)充分挖掘現(xiàn)實(shí)生活資源，積極主動(dòng)創(chuàng)造條件多做物理實(shí)驗(yàn)。生活中許多普通的物品甚至是“廢品”都是我們很好的實(shí)驗(yàn)素材。例如，用醫(yī)用注射器、氣球、橡皮泥、塑料瓶、易拉罐、鋼尺、橡皮筋甚至手機(jī)等都可以作為實(shí)驗(yàn)器材的替代品用于實(shí)驗(yàn)。對(duì)這些“實(shí)驗(yàn)器材”只要巧妙設(shè)計(jì)、合理利用，就可以設(shè)計(jì)出一些簡(jiǎn)便易操作，讓學(xué)生能很好地感受物理場(chǎng)景的好實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)不僅能加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，還能激發(fā)學(xué)生的動(dòng)手操作能力、實(shí)驗(yàn)探究能力和學(xué)習(xí)興趣。這樣的一些很“生活化”的實(shí)驗(yàn)相信一定會(huì)在教學(xué)中收到良好的效果。

二、挖掘生活素材，巧做實(shí)驗(yàn)的課堂設(shè)計(jì)實(shí)例

在平常的許多實(shí)驗(yàn)課中，我大膽嘗試著用一些普通用品設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)。不僅豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)，而且學(xué)生在課堂上驚喜地發(fā)現(xiàn)生活中常見(jiàn)的物品竟然可以驗(yàn)證物理規(guī)律、推導(dǎo)物理原理。通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)使學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理不再是枯燥的“紙上談兵”，而是與生活、生產(chǎn)息息相關(guān)的有趣且有用的知識(shí)。下面是我利用生活中的一些素材設(shè)計(jì)的兩堂實(shí)驗(yàn)課，愿與同行分享。

課堂設(shè)計(jì)一：壓強(qiáng)

器材：氣球，針、厚紙板、鉛筆、橡皮泥、鉤碼、線繩、硬紙片、小木板等。

新課引入：把一個(gè)氣球放在講臺(tái)上，找一個(gè)個(gè)子高，力氣大的同學(xué)用手掌壓氣球，會(huì)發(fā)現(xiàn)由于氣球打氣不足，他費(fèi)了很大力氣才把球壓破，之后找一個(gè)個(gè)頭小，力氣小的女同學(xué)，給她一根針，她用針尖輕輕一碰氣球就破了。此時(shí)提問(wèn)為什么？從而引入新課。（普通的物品，簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，從具體實(shí)驗(yàn)事例導(dǎo)入新課，激發(fā)了學(xué)生濃厚的興趣。）

認(rèn)識(shí)壓力：用凳子作橋墩，一塊彈性好的木板做橋面，在橋面上放上一重物，此時(shí)橋面壓彎了，提問(wèn)為什么？分析原因是因?yàn)槭艿搅艘粋€(gè)向下壓的作用力。（通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察與分析為壓力概念的形成提供了場(chǎng)景，同時(shí)也讓學(xué)生感知了壓力的作用效果。）

猜想影響壓力作用效果的因素：

1.讓學(xué)生利用一支一端削好的短鉛筆，用食指和大拇指輕輕夾著兩頭，會(huì)發(fā)現(xiàn)接觸筆尖的那個(gè)手指受壓的感覺(jué)比另一手指要明顯得多，并且用力越大，這種感覺(jué)越明顯。

2.用手掌平壓在氣球上，同時(shí)用手的食指頂住氣球，與手掌接觸的部分氣球的形變較小，而與手指接觸的那部分氣球形變明顯，手指用力越大，形變?cè)矫黠@。（親自感受壓力的作用效果，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，激發(fā)了探究的興趣，同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生的發(fā)散性思維。）

實(shí)驗(yàn)探究：影響壓力作用效果的因素。

1.把一小塊橡皮泥放在一小木板上，并在其上面墊一個(gè)硬紙片，把線繩套在上面，觀察在線繩下掛不同數(shù)目的鉤碼時(shí)，橡皮泥上的勒痕深度。

2.把一小塊橡皮泥放在木板上，并在其上面墊一個(gè)硬紙片，觀察在線繩下掛一定數(shù)目的鉤碼時(shí)，橡皮泥上的勒痕深度，再在另一塊相同的橡皮泥上，直接套一個(gè)線繩，觀察在線繩下掛相同數(shù)目的鉤碼時(shí)，橡皮泥上的勒痕深度。（人人都能動(dòng)手參與，充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究積極性，培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力，和團(tuán)結(jié)互助精神。）

課堂設(shè)計(jì)二：聲音的產(chǎn)生和傳播

器材：橡皮筋鋼尺鼓紙人鉛筆手機(jī)氣球等。

新課引入：給學(xué)生一根橡皮筋，一只鋼尺，讓他想辦法讓它們發(fā)聲。（實(shí)驗(yàn)與生活聯(lián)系很緊密，可以讓學(xué)生感受到從生活到物理的認(rèn)識(shí)過(guò)程。）

實(shí)驗(yàn)探究：聲音是怎么產(chǎn)生的。

在鼓上放一些紙人，讓一個(gè)學(xué)生敲鼓，其他學(xué)生觀察鼓發(fā)聲時(shí)，紙人的振動(dòng)情況。（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，引發(fā)了學(xué)生濃厚的興趣，給學(xué)生留下了深刻的印象。）

實(shí)驗(yàn)探究：聲音是怎么傳播的。

探究聲音在固體中的傳播方法：把鉛筆的一頭放在嘴中，輕敲筆桿幾下，再用牙齒咬住筆桿輕敲筆桿幾下，發(fā)現(xiàn)后者的聲音比前者大很多。因?yàn)榍罢呗曇羰墙?jīng)過(guò)空氣傳到耳膜的，后者聲音是經(jīng)過(guò)牙齒、骨骼傳到耳膜的。（由于利用自己的身體參與了實(shí)驗(yàn)，學(xué)生印象深刻。）

探究聲音在液體中傳播方法：先把手機(jī)裝入一個(gè)氣球內(nèi)，用長(zhǎng)線密封好，然后把它浸沒(méi)在水槽中，并且讓手機(jī)的屏幕正對(duì)著學(xué)生。用另外一個(gè)手機(jī)對(duì)這個(gè)手機(jī)撥號(hào)，手機(jī)開(kāi)始振鈴。這樣，學(xué)生既可以看到手機(jī)屏幕的亮光，又可以聽(tīng)到從手機(jī)發(fā)出的聲音。這就證明了聲音可以在液體中傳播。（親自感受聲音的傳播，發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動(dòng)性。）

下面還有一些我用日常物品做過(guò)的一些普通而有用的小實(shí)驗(yàn)希望對(duì)大家有所幫助，有所啟發(fā)。

1．把空易拉罐放在盛有水的盆中它會(huì)浮在水面，而把它卷成一團(tuán)就會(huì)下沉。可以說(shuō)明將密度大于水的材料做成空心的可以浮在水面上。

2．把空易拉罐口向下在酒精燈上烤一烤，罐冷卻后能聽(tīng)到聲音同時(shí)會(huì)看到罐變癟了，可以用來(lái)說(shuō)明大氣壓強(qiáng)的存在。

3．在一塑料瓶的瓶口包上橡皮膜，將瓶口壓入水中，橡皮膜發(fā)生凹陷，說(shuō)明液體內(nèi)部存在壓強(qiáng)。在塑料瓶的側(cè)壁上不同高度的地方扎三個(gè)小孔，再往瓶?jī)?nèi)倒水，比較水從孔中噴出的遠(yuǎn)近，最終得出液體壓強(qiáng)跟深度有關(guān)，深度越大，壓強(qiáng)越大。

4．在一個(gè)矩形魚(yú)缸中倒入適量水，在水中倒入大量白糖，攪動(dòng)使其溶解，放置片刻后溶液密度不均勻分布，上邊密度小，下邊密度大，將激光筆發(fā)出的光對(duì)著溶液照射，會(huì)看到光的傳播路線發(fā)生彎曲，效果明顯。（此實(shí)驗(yàn)可說(shuō)明光沿直線傳播是有條件的。）

6．在幾個(gè)相同的飲料瓶中裝上不同深度的水，用嘴對(duì)著瓶中吹氣，會(huì)發(fā)出音調(diào)高低不同的聲音，從而可以說(shuō)明音調(diào)跟頻率的關(guān)系。

三、實(shí)驗(yàn)器材替代品選擇注意事項(xiàng)

在實(shí)驗(yàn)物品的選擇上我們一定要本著安全，環(huán)保的原則，同時(shí)要考慮成本，盡量做到就地取材，變廢為寶，不要增加學(xué)生的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)也要簡(jiǎn)單易操作而且還要能很好地呈現(xiàn)物理場(chǎng)景。

四、引導(dǎo)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和改進(jìn)

當(dāng)然實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)改進(jìn)不能只是教師的事，還要把它變成學(xué)生的事。要通過(guò)教師積極引導(dǎo)，鼓勵(lì)學(xué)生多思考、多動(dòng)手。自己動(dòng)手利用普通物品大膽設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，積極改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。不僅可以維持學(xué)生學(xué)習(xí)物理的長(zhǎng)久興趣，而且還可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神，并使學(xué)生有意識(shí)地將物理知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中，解決實(shí)際問(wèn)題，真正體現(xiàn)新課標(biāo)“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的理念。

設(shè)計(jì)精巧的實(shí)驗(yàn)是幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)規(guī)律，掌握規(guī)律，理解獲取知識(shí)的重要橋梁。生活中處處有物理，只要我們善于發(fā)現(xiàn)，細(xì)心觀察，勤于思考，勇于實(shí)踐，不斷引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究，充分利用身邊可以利用的素材，就可以培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、實(shí)踐能力以及創(chuàng)新意識(shí)。只要我們教師做實(shí)施素質(zhì)教育的“有心人”，堅(jiān)持做下去，一定會(huì)取得事半功倍的效果。

（責(zé)編 趙建榮）