巧用紙?jiān)O(shè)計(jì)改進(jìn)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

胡峰芳

摘 要： 實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分，初中物理實(shí)驗(yàn)要更關(guān)注低成本實(shí)驗(yàn)的開發(fā)，本文列舉了利用身邊隨手可得的紙?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或?qū)⒁恍┎幻黠@的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行改進(jìn)，創(chuàng)造條件讓學(xué)生多做實(shí)驗(yàn)、做好實(shí)驗(yàn)，切實(shí)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng).

關(guān)鍵詞： 物理實(shí)驗(yàn) ;紙 ;科學(xué)素養(yǎng)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分，是落實(shí)物理課程目標(biāo)，全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑.課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出：通過科學(xué)探究，使學(xué)生經(jīng)歷基本的科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展初步的科學(xué)探究能力，形成尊重事實(shí)、探索真理的科學(xué)態(tài)度.

初中物理教學(xué)要貼近學(xué)生的實(shí)際，要更關(guān)注低成本實(shí)驗(yàn)的開發(fā)，利用身邊隨手可得的簡易實(shí)驗(yàn)器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或制作教具，這樣更能貼近學(xué)生的生活實(shí)際，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，更利于學(xué)生多做實(shí)驗(yàn)，做好實(shí)驗(yàn)，發(fā)展學(xué)生的個(gè)性特長.下面筆者介紹利用一張紙?jiān)趯?shí)驗(yàn)中的多種作用.

1 會聚能量的紙喇叭

有些實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象并不容易觀察到，特別是演示實(shí)驗(yàn)，面對整個(gè)班級的學(xué)生，前排的學(xué)生能觀察到一些現(xiàn)象，后面的學(xué)生由于距離問題根本觀察不到.例如演示聲音是具有能量的實(shí)驗(yàn)：在收音機(jī)的喇叭口放置一根點(diǎn)燃的蠟燭，打開收音機(jī)的喇叭，蠟燭火焰在搖擺，聲音響度越大燭焰搖擺幅度越大甚至熄滅.事實(shí)上演示此實(shí)驗(yàn)時(shí)，燭焰的搖擺并不是很明顯，很多學(xué)生會認(rèn)為燭焰的搖擺是因?yàn)轱L(fēng)或者人的呼吸影響的結(jié)果.想要排除學(xué)生心中的疑問，證實(shí)自己的猜想與假設(shè)，光靠說肯定是不行的，讓事實(shí)和證據(jù)說話才是最強(qiáng)有力，是解決這些疑問的最好方式.為了使此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，可以對實(shí)驗(yàn)裝置加工一下.此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯是因?yàn)槁曇舻哪芰坎患性斐傻模鹊男螤铋_口大是為了將聲音能傳遍四面八方，反之，醫(yī)生用的聽診器則可以將聲音集中，它的形狀與喇叭正好相反.所以，可以借鑒聽診器的原理在揚(yáng)聲器上安裝一個(gè)倒置的“喇叭”，將聲音的能量集中起來，這樣這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就可以很明顯了.這個(gè)倒置的“喇叭”可以用紙卷一下后用透明膠粘在揚(yáng)聲器上，或者剪下塑料飲料瓶的瓶口例如可樂瓶（如圖1所示）粘貼在揚(yáng)聲器上，這樣一來，只要打開收音機(jī)，有聲音時(shí)便可以看到燭焰明顯的擺動，聲音稍微大一點(diǎn)燭焰馬上熄滅.有時(shí)做此實(shí)驗(yàn)老師故意引導(dǎo)前排個(gè)別調(diào)皮好動的學(xué)生用嘴吹蠟燭，只能看到燭焰擺動卻很難將其吹滅，而收音機(jī)的音量卻每次都能輕松將其吹滅，此鮮明的實(shí)驗(yàn)對比更是引起所有學(xué)生的認(rèn)可.

2 跳動的小紙屑

在驗(yàn)證力的作用是相互的實(shí)驗(yàn)中，讓體驗(yàn)充氣的氣球放手后氣球會往后飛，學(xué)生很容易得出是力把氣球推出去的，但是搞不清楚施力物體是誰？是空氣還是氣球內(nèi)噴出的氣體呢？初中的學(xué)生雖然具備一定的邏輯思維能力，但是畢竟屬于具體思維向抽象邏輯思維過渡的階段，能從個(gè)別事物或者現(xiàn)象的知識推出該類事物或現(xiàn)象的一般原則的推理，即能“眼見為實(shí)”最好.如果能將空氣和噴出氣體區(qū)別開來，問題就迎刃而解了.如何區(qū)別？有學(xué)生想到了在氣球內(nèi)氣體中加一些顏色進(jìn)去，噴出的氣體就是帶顏色的;有學(xué)生想到研究聲音由振動產(chǎn)生時(shí)用小紙屑來顯示桌面的振動，這里也可以在氣球中放些小紙屑來觀察噴出氣體的運(yùn)動……

3 記憶的小紙團(tuán)

初中的科學(xué)探究明確要求學(xué)生會使用簡單儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，會使用彈簧測力計(jì)測量力是學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)之一，不過在彈簧測力計(jì)測量力的過程中，讀數(shù)不方便常常困擾著我們.例如在用塑料吸盤估測大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)中，需要讀出在吸盤被拉開時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù)，那是一瞬間的讀數(shù)，人們往往來不及反應(yīng)讀數(shù)已經(jīng)回零了，即使讀出一瞬間的示數(shù)誤差也很大，怎么辦？——讓紙團(tuán)幫記住這個(gè)讀數(shù).

如圖2所示，在指針下方固定放置一個(gè)小紙團(tuán)，當(dāng)指針移動時(shí)會帶動紙團(tuán)一起移動，當(dāng)指針回零時(shí)紙團(tuán)會留在原地，這樣紙團(tuán)能幫助“記住”指針最大的位置，這就給我們的讀數(shù)帶來很大的幫助.類似的方法還可以用在測量滑動摩擦力的實(shí)驗(yàn)中，用這個(gè)帶有記憶功能的小紙團(tuán)測量比較最大靜摩擦力與滑動摩擦力的大小……

4 多變的紙片

紙片本身就可以作為實(shí)驗(yàn)器材使用.例如在研究流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系時(shí)，可以將紙片折成飛機(jī)機(jī)翼的形狀來研究飛機(jī)的升力.用一張紙彎折成拱形模擬橋梁，在下面吹氣，讓學(xué)生猜想這座橋是下榻還是拱起來，動手做一做驗(yàn)證自己的猜想，這樣既增加了學(xué)生的動手機(jī)會，又能培養(yǎng)學(xué)生把“假設(shè)—檢驗(yàn)”的科學(xué)探究思路用于探索身邊的未知事物，用物理學(xué)的科學(xué)方法和精神對待周圍的事物.

劉炳昇老師說過：實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要方法，是物理學(xué)的基礎(chǔ)，也是物理教學(xué)的基礎(chǔ)，因此初中物理更應(yīng)當(dāng)重視物理實(shí)驗(yàn).通過實(shí)驗(yàn)就可以培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的興趣，對科學(xué)的理解，發(fā)展學(xué)生的探究能力.實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的地位是不可替代的，因此初中物理教師一定要在做實(shí)驗(yàn)上下功夫，提高自己的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng).

對于物理實(shí)驗(yàn)， “紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”.實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的作用是不可替代的，物理學(xué)的建立和發(fā)展離不開物理實(shí)驗(yàn).要提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，必須以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ).對于教師，應(yīng)當(dāng)切實(shí)加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造條件讓學(xué)生多做實(shí)驗(yàn)、做好實(shí)驗(yàn).

參考文獻(xiàn)：

[1]劉炳昇，中學(xué)理科實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)（初中物理分冊）[M].南京：江蘇科學(xué)技術(shù)出版社，2012.

[2]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

[3]宋文亮，巧用彈簧測力計(jì)[J]中學(xué)物理，2014（3）：31-32.