瓶瓶罐罐中探究有效初中物理實驗

胡學(xué)勇

關(guān)鍵詞：農(nóng)村中學(xué)；有效實驗；廉價材料

G633.7

物理課程標(biāo)準(zhǔn)指出：使用身邊隨手可得的物品進(jìn)行探究活動和各種實驗，可以拉近物理學(xué)和生活的距離，讓學(xué)生深切地感受到科學(xué)的真實性……然而，在一些農(nóng)村中學(xué)，“做實驗不如講實驗，講實驗不如背實驗”的“應(yīng)試實驗”教學(xué)理念還支配著多數(shù)物理老師的實驗教學(xué)。對于貧困地區(qū)的農(nóng)村中學(xué)實驗設(shè)施差，儀器陳舊老化，嚴(yán)重短缺，這些客觀因素影響了中學(xué)物理實驗的正常開展，要改善農(nóng)村地區(qū)中學(xué)物理實驗的一項重要措施就是學(xué)會在瓶瓶罐罐中開發(fā)一些有效物理實驗活動?！坝行锢韺嶒灐逼渥谥际侵?，一方面通過利用生活中瓶瓶罐罐的廉價材料開展物理實驗教學(xué)可以解決或緩解實驗器材短缺問題，滿足經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)中學(xué)開展物理實驗教學(xué)的需要；另一方面通過利用生活材料，物品或器具做物理實驗，可以提高學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生動手能力和實踐能力。

一、探究有效物理實驗的基本原則

開發(fā)廉價有效實驗要遵循一定的原則，把握好開發(fā)原則靈活地應(yīng)用各種途徑，是開發(fā)廉價有效實驗的基本前提。設(shè)計原則是具有科學(xué)性，簡易性，直觀性，安全性和創(chuàng)造性。在設(shè)計實驗時應(yīng)該盡量避免一切有危險的和對身體有害的實驗。例如八年級教材中的托里拆利實驗，實驗中的水銀對人體有害，不宜安排為學(xué)生實驗，可將其改為一個演示實驗：找一個醫(yī)用針筒，用細(xì)線和薄膜堵住針筒口子，由于大氣壓的作用，針筒活塞下可以掛幾千克的物體而不會掉下來，這既可以證明大氣壓的存在，也可讓學(xué)生粗略地測出大氣壓值。

二、 探究有效物理實驗的基本途徑

在學(xué)生的日常生活中，可以利用的課程資源十分豐富，學(xué)生身邊可以用作實驗的物品比比皆是，教師要引導(dǎo)學(xué)生善于從生活用品，廢舊物品，兒童玩具，日常體驗等各個方面去開發(fā)有效物理實驗。

1.從生活用品中探究有效實驗

很多生活用品都可以用來設(shè)計有趣的物理實驗。這不但可以增加實驗的真實感可信度，而且拉近了實驗和學(xué)生間的距離。

例如聲音能在液體中傳播的實驗，八年級教材中是通過魚兒聽見拍手聲音來探究的。為了增強(qiáng)實驗的趣味性和直觀性，對其進(jìn)行改進(jìn)。先將手機(jī)裝入塑料袋內(nèi)，并用一根長線密封好，然后把它慢慢浸沒于水槽中，用另一個手機(jī)對其進(jìn)行撥號，手機(jī)開始振鈴。學(xué)生不僅看到手機(jī)屏幕的亮光，而且聽到從手機(jī)發(fā)出的聲音。實驗表明了聲音可以在固體，液體，氣體中傳播，同時也讓學(xué)生體驗了探究物理規(guī)律的方法。

在真空中不能傳播聲音的實驗中，裝置的氣密性和抽氣機(jī)的質(zhì)量都會影響實驗效果，選用暖水瓶做實驗，效果會更好。將音樂芯片的開關(guān)打開，音樂聲響起，然后將其放入空的暖水瓶中，塞緊瓶塞，音樂聲消失。實驗設(shè)計時用極易尋得的暖水瓶克服了課堂上制備真空的難題，實驗對學(xué)生來說感到格外親切，拉近了物理學(xué)與生活的距離，讓學(xué)生深切地感受到科學(xué)的實踐性，科學(xué)和日常生活的關(guān)系。

2.從廢舊物品中探究有效實驗

一些廢舊物品也是可以充分利用的實驗資源。如廢舊的紙盒，易拉罐，塑料瓶，舊彈簧，橡皮筋，充分地利用它們，不僅可以變廢為寶，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和勤儉節(jié)約的習(xí)慣。

例如在摩擦力的教學(xué)中，教師在容量為2.5升雪碧瓶里裝滿水，旋緊瓶蓋，然后讓一位力氣小的女生手握雪碧瓶，將其舉高，女生輕而易舉的完成，接著在雪碧瓶外表面涂上洗潔劑，在請一位力氣大的男生重復(fù)女生的動作，他使出全身力氣，結(jié)果也沒有把雪碧瓶舉起來。通過這個對比試驗，課堂氣氛迅速活躍起來，學(xué)生的好奇心和探究欲望一下被調(diào)動起來。

學(xué)習(xí)了凸透鏡后，要求學(xué)生課外收集身邊的一些凸透鏡，并用它們來觀察身邊的物體。學(xué)生們收集的物體可謂五花八門：盛滿水的玻璃杯，盛滿水的透明氣球，盛滿水的飲料瓶，盛滿水的一次性塑料杯，盛滿水的廢舊燈泡，玻璃球如（跳棋），甚至還有自己磨制的冰塊等。學(xué)生的積極性很高，對觀察的結(jié)果也很好奇。這樣的課外小實驗簡單易做，取材容易，不受條件限制，拉近了物理與生活的距離，對學(xué)生的獨創(chuàng)性，想象能力的培養(yǎng)有極大的好處。

3.從人體體驗中探究有效實驗

新課程不僅重視知識和技能目標(biāo)的實現(xiàn)，而且特別強(qiáng)調(diào)體驗性學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成。充分地開發(fā)人的器官在學(xué)習(xí)中的體驗潛能，可以讓學(xué)生在探究活動中獲得知識，增長才干。

例如寒冷的冬天，學(xué)生通過搓手使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，手變暖和了，從而體會了摩擦生熱的道理。農(nóng)村地區(qū)道路普遍較差，下雨以后，路面很滑，學(xué)生很容易摔倒，有的學(xué)生通常在鞋上拴上稻草或繩子后，就不易打滑了。學(xué)生從中體會到了摩擦力和接觸面的粗糙有關(guān)的道理。摩擦力的方向也可以通過一個小實驗來感受：將手掌緊貼桌面，用力使手掌往前推，可以感受到桌面與手掌接觸面上阻礙運(yùn)動的力（即摩擦力）的存在，同時也可以感受到這個力的方向。通過學(xué)生的這些親身感受所學(xué)到的知識，比任何語言描述都更生動，更可信，印象也更深。

4.從兒童玩具中探究有效物理實驗

很多兒童玩具都是利用物理原理設(shè)計制作的。所以玩具也是一種難得的課程資源，利用兒童玩具探究廉價有效物理實驗，可以讓學(xué)生在玩中學(xué)習(xí)物理知識。

例如學(xué)習(xí)了平拋運(yùn)動后，學(xué)生回家自己制作教具來研究做平拋運(yùn)動物體的運(yùn)動軌跡。學(xué)生們積極地開動腦筋，充分利用各種資源：愛好體育的學(xué)生用手拋足球來演示平拋運(yùn)動的軌跡；喜歡戲水的學(xué)生用向水中扔石塊來研究平拋運(yùn)動的軌跡；有的學(xué)生用手?jǐn)D盛滿水的眼藥水瓶來研究平拋運(yùn)動的軌跡；有的學(xué)生用盛水的輸液瓶和輸液管來演示平拋運(yùn)動的軌跡，甚至有學(xué)生用玩具水槍來研究平拋運(yùn)動的軌跡。通過學(xué)生的積極動手，反復(fù)實踐，使他們在玩耍中對平拋運(yùn)動的軌跡和射程等知識有了比較深刻的體驗。這樣的課外活動一方面豐富了學(xué)生的感性認(rèn)識，增加他們學(xué)習(xí)的樂趣和信心，另一方面也培養(yǎng)他們的科學(xué)實踐能力和創(chuàng)新精神。

總之，有效探究物理實驗不僅是實驗器材的簡單替代，更是實驗裝置的簡化實驗現(xiàn)象的明了。有效物理實驗雖然簡單，但運(yùn)用的智慧卻不簡單，具有的內(nèi)涵不簡單，教學(xué)價值也不低，因此農(nóng)村中學(xué)應(yīng)該大力加強(qiáng)有效物理實驗的研發(fā)和探究。