瓶瓶罐罐中探究有效初中物理實(shí)驗(yàn)

胡學(xué)勇

關(guān)鍵詞：農(nóng)村中學(xué)；有效實(shí)驗(yàn)；廉價(jià)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(dòng)和各種實(shí)驗(yàn)，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(shí)性……然而，在一些農(nóng)村中學(xué)，“做實(shí)驗(yàn)不如講實(shí)驗(yàn)，講實(shí)驗(yàn)不如背實(shí)驗(yàn)”的“應(yīng)試實(shí)驗(yàn)”教學(xué)理念還支配著多數(shù)物理老師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。對(duì)于貧困地區(qū)的農(nóng)村中學(xué)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的正常開展，要改善農(nóng)村地區(qū)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的一項(xiàng)重要措施就是學(xué)會(huì)在瓶瓶罐罐中開發(fā)一些有效物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。“有效物理實(shí)驗(yàn)”其宗旨是指，一方面通過(guò)利用生活中瓶瓶罐罐的廉價(jià)材料開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以解決或緩解實(shí)驗(yàn)器材短缺問(wèn)題，滿足經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)中學(xué)開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要；另一方面通過(guò)利用生活材料，物品或器具做物理實(shí)驗(yàn)，可以提高學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和實(shí)踐能力。

一、探究有效物理實(shí)驗(yàn)的基本原則

開發(fā)廉價(jià)有效實(shí)驗(yàn)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(jià)有效實(shí)驗(yàn)的基本前提。設(shè)計(jì)原則是具有科學(xué)性，簡(jiǎn)易性，直觀性，安全性和創(chuàng)造性。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該盡量避免一切有危險(xiǎn)的和對(duì)身體有害的實(shí)驗(yàn)。例如八年級(jí)教材中的托里拆利實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中的水銀對(duì)人體有害，不宜安排為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，可將其改為一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)：找一個(gè)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(huì)掉下來(lái)，這既可以證明大氣壓的存在，也可讓學(xué)生粗略地測(cè)出大氣壓值。

二、 探究有效物理實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(yàn)等各個(gè)方面去開發(fā)有效物理實(shí)驗(yàn)。

1.從生活用品中探究有效實(shí)驗(yàn)

很多生活用品都可以用來(lái)設(shè)計(jì)有趣的物理實(shí)驗(yàn)。這不但可以增加實(shí)驗(yàn)的真實(shí)感可信度，而且拉近了實(shí)驗(yàn)和學(xué)生間的距離。

例如聲音能在液體中傳播的實(shí)驗(yàn)，八年級(jí)教材中是通過(guò)魚兒聽見拍手聲音來(lái)探究的。為了增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性和直觀性，對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。先將手機(jī)裝入塑料袋內(nèi)，并用一根長(zhǎng)線密封好，然后把它慢慢浸沒(méi)于水槽中，用另一個(gè)手機(jī)對(duì)其進(jìn)行撥號(hào)，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(shí)驗(yàn)表明了聲音可以在固體，液體，氣體中傳播，同時(shí)也讓學(xué)生體驗(yàn)了探究物理規(guī)律的方法。

在真空中不能傳播聲音的實(shí)驗(yàn)中，裝置的氣密性和抽氣機(jī)的質(zhì)量都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果，選用暖水瓶做實(shí)驗(yàn)，效果會(huì)更好。將音樂(lè)芯片的開關(guān)打開，音樂(lè)聲響起，然后將其放入空的暖水瓶中，塞緊瓶塞，音樂(lè)聲消失。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)用極易尋得的暖水瓶克服了課堂上制備真空的難題，實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)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(shí)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(shí)驗(yàn)

一些廢舊物品也是可以充分利用的實(shí)驗(yàn)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(shí)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(qǐng)一位力氣大的男生重復(fù)女生的動(dòng)作，他使出全身力氣，結(jié)果也沒(méi)有把雪碧瓶舉起來(lái)。通過(guò)這個(gè)對(duì)比試驗(yàn)，課堂氣氛迅速活躍起來(lái)，學(xué)生的好奇心和探究欲望一下被調(diào)動(dòng)起來(lái)。

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(lái)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(duì)觀察的結(jié)果也很好奇。這樣的課外小實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)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(duì)學(xué)生的獨(dú)創(chuàng)性，想象能力的培養(yǎng)有極大的好處。

3.從人體體驗(yàn)中探究有效實(shí)驗(yàn)

新課程不僅重視知識(shí)和技能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，而且特別強(qiáng)調(diào)體驗(yàn)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(yàn)潛能，可以讓學(xué)生在探究活動(dòng)中獲得知識(shí)，增長(zhǎng)才干。

例如寒冷的冬天，學(xué)生通過(guò)搓手使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，手變暖和了，從而體會(huì)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(huì)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(guò)一個(gè)小實(shí)驗(yàn)來(lái)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(dòng)的力（即摩擦力）的存在，同時(shí)也可以感受到這個(gè)力的方向。通過(guò)學(xué)生的這些親身感受所學(xué)到的知識(shí)，比任何語(yǔ)言描述都更生動(dòng)，更可信，印象也更深。

4.從兒童玩具中探究有效物理實(shí)驗(yàn)

很多兒童玩具都是利用物理原理設(shè)計(jì)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(jià)有效物理實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生在玩中學(xué)習(xí)物理知識(shí)。

例如學(xué)習(xí)了平拋運(yùn)動(dòng)后，學(xué)生回家自己制作教具來(lái)研究做平拋運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。學(xué)生們積極地開動(dòng)腦筋，充分利用各種資源：愛好體育的學(xué)生用手拋?zhàn)闱騺?lái)演示平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡；喜歡戲水的學(xué)生用向水中扔石塊來(lái)研究平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡；有的學(xué)生用手?jǐn)D盛滿水的眼藥水瓶來(lái)研究平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡；有的學(xué)生用盛水的輸液瓶和輸液管來(lái)演示平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡，甚至有學(xué)生用玩具水槍來(lái)研究平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。通過(guò)學(xué)生的積極動(dòng)手，反復(fù)實(shí)踐，使他們?cè)谕嫠Ｖ袑?duì)平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡和射程等知識(shí)有了比較深刻的體驗(yàn)。這樣的課外活動(dòng)一方面豐富了學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，增加他們學(xué)習(xí)的樂(lè)趣和信心，另一方面也培養(yǎng)他們的科學(xué)實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。

總之，有效探究物理實(shí)驗(yàn)不僅是實(shí)驗(yàn)器材的簡(jiǎn)單替代，更是實(shí)驗(yàn)裝置的簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的明了。有效物理實(shí)驗(yàn)雖然簡(jiǎn)單，但運(yùn)用的智慧卻不簡(jiǎn)單，具有的內(nèi)涵不簡(jiǎn)單，教學(xué)價(jià)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(shí)驗(yàn)的研發(fā)和探究。