發(fā)掘生活資源?盤活物理實驗

王秋官

摘 要：物理是一門以實驗為基礎(chǔ)并且與生活緊密相連的學(xué)科。它來源于生活，最終實踐于生活。物理教師在實驗教學(xué)過程中，應(yīng)該結(jié)合教學(xué)實際，用心去發(fā)掘生活資源的實驗用途，讓生活資源成為我們教學(xué)的實驗器材，重新組合物理實驗，讓物理實驗以“生活化”的方式呈現(xiàn)，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，消除學(xué)生思維障礙，突破教材的重點、難點，發(fā)散學(xué)生物理思維，活用物理知識，提高學(xué)生動手能力。

關(guān)鍵詞：初中物理；生活資源；物理實驗

一、引言

從物理這門學(xué)科的發(fā)展史來看，所有的理論都是基于大量實驗或在實踐生活中偶然所得，與生活實踐密不可分，脫離了生活主體的物理沒有任何教學(xué)意義。心理學(xué)研究表明：學(xué)習(xí)的內(nèi)容與學(xué)生的生活越貼近，學(xué)生有意識接受知識的意愿就越強烈。因此教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生從課堂學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)移到生活實踐學(xué)習(xí)中去，習(xí)慣站在物理的角度分析生活資源，發(fā)掘其所蘊含的物理實驗用途，讓學(xué)生真正地意識到物理來源于生活、實踐于生活，是一門以生活實踐為主體的學(xué)科。在有限的實驗器材條件下，教師應(yīng)當(dāng)深入發(fā)掘身邊的生活資源，創(chuàng)設(shè)各種各樣的實驗情境，幫助學(xué)生從理論課堂中擺脫出來，走進生活，走進實踐，感受物理這門實踐學(xué)科的魅力所在，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，和學(xué)生一起探尋物理奧秘。本文是在大量實踐教學(xué)基礎(chǔ)上對物理實驗教學(xué)的做法進行的總結(jié)，不當(dāng)之處期望指出，以便筆者及時完善。

二、發(fā)掘生活資源，創(chuàng)設(shè)物理“吸睛”實驗，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

愛因斯坦有句名言：“興趣是最好的老師。”濃厚的學(xué)習(xí)興趣可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，教師的任務(wù)就是精心設(shè)計每一個課堂教學(xué)環(huán)節(jié)，不斷創(chuàng)造出課堂的亮點，激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。而創(chuàng)造課堂的亮點最有效的手段之一就是利用生活資源進行實驗，這些奇特、新穎、極具懸念的“吸睛”小實驗，來源于身邊的物品。如果再能夠與學(xué)生的生活經(jīng)驗相背離，就可以立馬像磁鐵吸鐵般牢牢吸引學(xué)生的注意。學(xué)生的注意力一旦被高度吸引，學(xué)習(xí)的抗干擾性變強，理解變得更深刻，記憶更牢固，學(xué)習(xí)效率就極大地提高了。

案例一：在“大氣壓”這節(jié)課中，為了讓學(xué)生感受大氣壓，筆者準(zhǔn)備了一個乒乓球、一個裝滿水的礦泉水瓶（沒有蓋）。

師：“如果我把一瓶裝滿水的礦泉水瓶在不扣蓋的情況下倒轉(zhuǎn)過來，同學(xué)們認為瓶內(nèi)的水是否會流出呢？”

生：“會?！?/p>

師：“現(xiàn)在我用一個乒乓球作為瓶塞將裝滿水的瓶子堵住再倒轉(zhuǎn)過來，同學(xué)們認為會發(fā)生什么樣的事呢？水和乒乓球會一起掉落嗎？”

學(xué)生七嘴八舌地討論著。

結(jié)果教師用乒乓球堵住裝滿水的礦泉水瓶瓶口，水沒灑落，乒乓球被托住了。這新奇而又“吸睛”的實驗強烈地吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，調(diào)動了課堂氣氛，學(xué)生就立馬被帶入教師所創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境中，整節(jié)課都在歡呼聲、掌聲中井然有序地進行。

三、發(fā)掘生活資源，創(chuàng)設(shè)物理分組實驗，消除思維障礙

雖然初中學(xué)生在抽象思維方面得到了一定的發(fā)展，但是他們經(jīng)驗型思維方式還是占有比較大的比重，他們還是重現(xiàn)象、輕本質(zhì)。生活中已經(jīng)積累起來的固有的思維模式、先入為主的錯誤的觀點根深蒂固，極大程度上影響了學(xué)生對物理概念的建立，影響了學(xué)生對物理規(guī)律的理解。教師要消除這種錯誤的觀點并不是靠苦口婆心的解釋，最有力的手段是通過學(xué)生親身經(jīng)歷、親自動手的實驗來驗證。而利用生活資源進行直觀、形象的實驗來反駁其錯誤觀點更有力，這種方式更能加深學(xué)生對錯誤觀點的重新認識。

案例二：受生活經(jīng)驗的誤導(dǎo)，學(xué)生長期都陷入一個思維誤區(qū)，認為下沉的物體比上浮的物體受到的浮力小，這種觀點根深蒂固。筆者為了消除學(xué)生這個思維誤區(qū)，利用身邊資源設(shè)計了一個學(xué)生分組動手實驗：

（1）實驗器材：一個彈簧測力計、一塊大鐵塊、一塊小木塊（質(zhì)量、體積比鐵塊?。?/p>

（2）實驗步驟：①用彈簧測力計分別測量鐵塊與木塊的重力，記作G1、G2。②用彈簧測力計測量鐵塊完全浸沒在水中時的重力，記作G3。③計算鐵塊浸沒在水中的浮力與在水面漂浮的木塊的浮力（木塊處于漂浮狀態(tài)時，浮力等于木塊的重力G2）進行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這時G2 小于F浮= G1-G3 ，上浮的木塊比下沉的鐵塊受到的浮力小。這種利用身邊的資源、讓學(xué)生親自動手的實驗，比起靠題海糾正錯誤更有說服力，更容易消除生活經(jīng)驗所帶來的思維誤區(qū)。

四、發(fā)掘生活資源，創(chuàng)設(shè)直觀形象實驗，突破物理重點、難點

物理學(xué)中相當(dāng)一部分的內(nèi)容是比較模型化、抽象化的，而在學(xué)生已有的生活經(jīng)驗和日常生活中，關(guān)于這些知識內(nèi)容的例子是少之又少。他們常常感到這些內(nèi)容很抽象、難以理解，從而對枯燥的課堂理論學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭倦的心理，這是他們學(xué)不好物理的一個重要的原因。我們物理教師的任務(wù)是想方設(shè)法創(chuàng)設(shè)物理情境，讓抽象的物理現(xiàn)象具體生動地展現(xiàn)，讓物理現(xiàn)象可視化、直觀化、形象化，讓學(xué)生對抽象的物理現(xiàn)象在腦海中形成一個鮮明的輪廓后克服學(xué)習(xí)物理的困難。

案例三：關(guān)于浮力產(chǎn)生的原因，教材建立一個正方體模型，利用液體壓強的特點去推導(dǎo)：前后、左右表面液體的深度相同，受到的液體壓力也相同，互相抵消。而下表面比上表面的深度深，受到的液體的壓力也比上表面的壓力大，兩個壓力的合力是豎直向上，這個力就是浮力。對這種理論的解釋學(xué)生感覺很抽象。為了突破這個難點，筆者利用身邊資源增設(shè)一個直觀的實驗，把抽象的問題具體化，把難懂的知識點易學(xué)化。具體的做法如下：取一個透明的空礦泉水瓶，剪掉底面與頂部，制作成兩端開口的圓柱形，在開口的兩端用薄乳膠封住，不能透水。讓薄乳膠封住的兩個面分別朝向左右、前后、上下不同的方向，引導(dǎo)學(xué)生認真觀察乳膠的形變程度。學(xué)生直觀地觀察到：左右、前后朝向時，乳膠的形變程度一樣，而上下朝向時，下表面的形變程度較大，受到的壓力也較大，因此合力是向上，強調(diào)這個合力就是浮力。這個物理難點內(nèi)容——浮力產(chǎn)生的原因，通過一個簡單而又直觀、形象的實驗輕而易舉地化解了。

五、發(fā)掘生活資源，探究多種實驗用途，發(fā)散物理思維

在生活中，有許多資源貌似無用，卻隱含著大量的物理實驗用途，包含著不同的物理知識，教師要因勢利導(dǎo)，創(chuàng)設(shè)各種物理情境，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)掘它們的物理實驗用途，激發(fā)學(xué)生去探究一個物品的多種實驗用途的欲望。這樣就可以使學(xué)生把在課堂所學(xué)的知識與生活聯(lián)系起來，既可以達到靈活運用物理知識的目的，又可以發(fā)散學(xué)生的物理思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。例如，我們生活中最常見的礦泉水瓶就可以進行多個實驗。

案例四：在學(xué)過光學(xué)、力學(xué)的知識后，筆者布置一項作業(yè)：利用空礦泉水瓶設(shè)計一個物理實驗，并簡要說明物理原理。學(xué)生積極性很高，自發(fā)組成小組，通力合作，互相配合，設(shè)計出各種各樣的物理實驗，讓人耳目一新。

學(xué)生利用礦泉水瓶完成的實驗有：①演示壓力的作用效果與什么因素有關(guān)。具體做法：將空礦泉水瓶注滿水后擰緊瓶蓋，分別倒放、正放在海綿上，根據(jù)海綿的凹陷程度來判斷壓力作用效果與受力面積的關(guān)系。②探究液體壓強的特點。具體做法：在空礦泉水瓶側(cè)壁的不同高度分別扎三個小孔，緩緩注滿自來水，根據(jù)三個小孔噴射出的水流的距離來說明液體壓強與深度的關(guān)系。③演示凸透鏡成像。具體做法：將手握住裝滿水的礦泉水瓶，眼睛在手對面這一側(cè)通過礦泉水瓶觀察手的成像特點，結(jié)果發(fā)現(xiàn)手變大、變粗了。④演示物體的浮沉。具體做法：將空礦泉水瓶裝入沙子后置入水中，改變瓶中沙子的質(zhì)量，可以讓礦泉水瓶在水中實現(xiàn)漂浮、懸浮。 ⑤演示大氣壓的存在。具體做法：在裝滿水的礦泉水瓶上扎一個小孔，然后分別擰緊、松開瓶蓋，觀察是否有水流出，來驗證大氣壓的存在。

六、發(fā)掘生活資源，開展“小制作、小實驗”，活用物理知識

在初中物理實驗教學(xué)中，受制于實驗器材的限制，很多實驗都是以老師為主體，老師動手演示，學(xué)生看，學(xué)生處于被動地接受狀態(tài)。而利用生活資源為器材開展“小制作、小實驗”活動，為學(xué)生搭建一個自己動手、動腦的平臺，大大彌補了課堂上的不足。學(xué)生在這個活動中，可以利用課堂上所學(xué)的物理知識，親身經(jīng)歷、體驗實際的操作和獲得實驗結(jié)論的過程。這個過程強烈地激發(fā)學(xué)生的好奇心，學(xué)生可以在玩中做實驗，在實驗中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中游戲。這些“小制作、小實驗”的物理知識來源于課本，但它們的作用遠遠超越課本的內(nèi)容，真正做到“讓物理源于生活，讓物理服務(wù)生活”。

例如，學(xué)生在完成關(guān)于浮沉的理論知識學(xué)習(xí)后，可利用生活中常用的蠟燭、薄塑料袋等制作“孔明燈”；可以用眼藥水瓶制成簡易的潛水艇；用廢舊的牙膏皮制作小船；用排水法測量漂浮、懸浮物體的質(zhì)量。學(xué)習(xí)了聲音的內(nèi)容后，可以讓學(xué)生用身邊的尺子對聲音產(chǎn)生的條件、聲音的響度與振動幅度的關(guān)系、聲音的音調(diào)與振動頻率的關(guān)系等進行研究；可以用易拉罐制作簡易的“土電話”；等等。將物理實驗延伸到課堂外。在學(xué)習(xí)了密度測量的知識后，就可以布置學(xué)生利用身邊的資源（電子秤、適量的水、空瓶子等）測量牛奶的密度；可以引導(dǎo)學(xué)生利用適量的水、電子秤來估測空瓶子的容積等，達到物理知識活學(xué)活用的目的。

七、結(jié)語

物理實驗是物理教學(xué)的基石，也是吸引學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣的“吸鐵石”，更是將學(xué)生思維引入物理海洋的“導(dǎo)航燈”。生活資源為物理實驗注入新活力，為物理實驗教學(xué)提供了非常直觀、形象的教學(xué)素材，是對物理教材的補充與創(chuàng)新，我們物理教師應(yīng)該突破教材，積極開展生活資源盤活物理實驗的研究，不斷提高教學(xué)效率。

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[3]錢高鳳.物理教學(xué)離不開“小實驗”“小制作”[J].中學(xué)物理，2014（4）.

（作者單位：福建省長樂華僑中學(xué)）