淺談如何從生活中提取物理實驗素材

唱麗明

物理是人類通過長期的生產實踐總結而形成的一門基礎學科。它以科學實驗為基礎，同時又指導科學實驗和生產實踐。在物理教學實踐中，可以通過物理實驗演示，從中尋找物理現象，發現蘊含的物理規律，從而加深學生對物理概念和物理規律的理解。目前，中等職業中學的學生理解能力相對較差，僅靠有限的物理實驗課和現有的物理實驗器材，難以滿足教學的需求。因此，筆者認為，在物理教學中將生活中學生熟悉的一些物理現象、物理情境提煉出來，將生活中的一些廢舊用品利用起來，經過教師的精心組織和設計，組織學生在課堂內外開展物理實驗教學，利用簡單便利的趣味實驗，補充傳統實驗教學中的不足，顯得十分必要。筆者下面談談自己在教學中的一些做法和體會。

一、由學生在課堂上進行現場實驗

由學生在課堂上進行現場實驗，通過學生的表演和體驗，達到啟發學生思考、培養學生興趣的實驗效果。

學生在學習某些物理概念時常常是似懂非懂，對某些物理規律將信將疑，在學習過程中學生也大多期待老師直接講授出基本原理和公式，缺乏積極自覺的思考。所以，為了激發學生對新課產生好奇，主動探索各種自然現象的物理答案，可以將學生置身于物理現象當中，從而達到對物理概念和基本原理的深刻理解。

例如，在“勻速圓周運動”一節的教學中，學生對向心力的存在以及離心現象感到不好理解，可以組織學生表演“拉手轉圈”實驗。每兩人一組手拉手，一個人站在原地旋轉，另一個人在他的帶領下圍繞他做圓周運動。這時，做圓周運動的同學便能體驗到自己受到了拉力，且拉力的方向指向原地旋轉的學生。重復上述表演，并在保證安全的前提下，請原地轉動的學生松開手，做圓周運動的學生不再做圓周運動而是向某一方向跑去，做離心運動。通過這一簡單的表演實驗，學生深刻理解了離心原理，即失去向心力，物體將做離心運動。再如，在“動量定理”一節教學中，讓學生做如下現場表演體驗：學生站在高處向下跳，跳下著地時要求腿部動作先是彎曲后再站立，二是重新跳一次要求腿著地時不彎曲。要求學生感受兩次跳下后腿腳的感覺并提問：為什么兩次跳下的感覺會不同?由此引出動量定理的教學。

這種在課堂上組織學生參加體驗實踐，具有方便性和互動性，師生可以共同參與，相互啟發。同時，這種實驗不用精心準備實驗器材，從生活情景中取材，服務于課堂教學，使得課堂教學更加生動，內容更加豐富，從而收到事半功倍的教學效果。

二、教師利用身邊隨手可取的日常生活用品來做實驗

教師利用身邊隨手可取的日常生活用品來做實驗，從而讓學生深切地感受到物理學就在我們身邊。

利用身邊的日常生活用品做實驗，可以很好地促進學生自主學習、自主探究。這種實驗資源的開發和利用，是一項非常有意義的、有價值的工作。教師可以從演示實驗、分組實驗和學生課外實驗等幾個方面來開展。

1利用身邊的日常生活用品做課堂演示實驗

在“牛頓第一定律——慣性”一節的教學中，教師可以用三個雞蛋引入課題。實驗器材包括生雞蛋、熟雞蛋、空雞蛋各一只。實驗時，分別讓三只雞蛋旋轉，再迅速按住，使蛋停下，又立即松手，觀察到將有兩只雞蛋不動，另一只卻能繼續旋轉；然后，繼續實驗，分別讓松手不動的兩只雞蛋重新旋轉起來，再用紙片壓其停下。這時會發現一只難停下，一只易停下。三個雞蛋究竟有何不同?如何解釋三個不同的現象呢?通過上面的實驗，調動了學生的積極性，激發了學生對知識的渴求。當新授內容結束后，讓學生代表走上講臺重新實驗并分析結果，教師在一旁觀察指導。判斷結果是：三只雞蛋旋轉后迅速按住使蛋停下，又立即松手后觀察到能繼續旋轉的是一只生雞蛋，因為生雞蛋蛋殼停下時蛋清和蛋黃由于慣性要繼續旋轉故松手后又帶動蛋殼轉。不動的兩只雞蛋中，重新旋轉起來用紙片壓其停下時，難停下的一只為熟雞蛋，易停下的一只為空雞蛋，因為熟雞蛋質量大，慣性大，難以停下，而空雞蛋則由于質量小，故慣性就小，易于停下。

這個“旋蛋實驗”新奇有趣，學生以極大的熱情參與到實驗中來，加深了對課堂知識的理解，培養了學生的動手能力和思維能力，以及應用所學知識分析問題和解決問題的能力。

2．用生活中的簡單器具完成沒有條件完成的分組實驗

在“光的干涉和衍射分組實驗”中，一般在實驗室學生分組實驗時，可以用游標卡尺來觀察光的衍射，觀察光的干涉現象。有條件的學校可以用雙縫干涉演示儀來完成，但由于實驗儀器昂貴，很多學校根本就沒有條件配備分組實驗。現在筆者用簡單的器材來做光的雙縫干涉及單縫衍射實驗，用到的材料包括載玻片或者是玻璃片的下角料、蠟燭、火柴、激光筆、剃須刀片。首先，把載玻片熏黑，熏的時候注意要均勻，不能太厚，第二步，拿兩個剃須刀片并排，輕輕切下去，就可以得到一個雙縫，用一片輕輕切下去，就可以得到一個單縫；第三步，用激光筆照射雙縫，可以看到光的雙縫干涉圖樣，照射單縫，可以得到單縫衍射圖樣。用兩個薄刀片壓出間距很小的雙縫是獲得干涉雙縫的好方法。每位學生都可以自己親自動手做實驗，并且在實驗中，可用兩支激光筆同時照射雙縫和單縫，對比判別雙縫圖樣和單縫圖樣的區別。同時，學生在實驗過程中可方便地把干涉圖樣呈現在遠近不同的地方，如呈現在比較近的書本上，或者稍微遠一點的天花板上，甚至是更遠一點的墻壁上，他們就能進一步觀察發現條紋的間距與光屏的遠近是有關系的。

3．用日常生活用品制成學生的課外實驗用具

在學習“自感”現象后，學生可以用生活中的銼刀來演示。將電源正極與銼刀的一端相連，負極連接銅芯導線，導線的一端在銼刀上來回移動，相當于快速地通斷電，可以看到微弱的電火花，如果加快導線在銼刀上移動的速度，可以看到更強的電火花，這說明電流變化越快，自感電動勢越大。這時，可用一根紅色的導線繞在鐵銼刀上，相當于增加了鐵芯上線圈的匝數，同時將一根藍色的導線直接接在電源負極，將兩根導線同速在銼刀上移動，會看到紅色的導線頭產生的電火花更強，這又說明匝數越多產生的自感電動勢越大。通過這個實驗，學生對斷電自感產生的電動勢一定會有很深刻的印象。

把生活中的素材引入物理教學實驗中來，簡單做法就是把生活中常見的物理情境引入課堂作為實驗來讓學生體驗，將生活中的日常用品包括廢舊用品利用起來填充物理課堂內外教學中的不足。這種看似簡單的做法，將使學生動手實驗的機會大大增加，學生通過實驗，加強了親自的體驗，能夠獲得對物理現象的明確認識，以及對概念規律的深刻理解，培養了學生實事求是的科學精神，提高了他們對于科學的學習興趣，更好地為學好專業課做了充足的準備。所以，從日常生活中挖掘實驗素材，實現了低成本而不低智慧；取材普通，但驚奇而又妙趣橫生，實現了物雖小但其理論內涵豐富。