初中物理實驗簡易化資源探究

余海波

【摘要】實驗是物理學的重頭戲，實驗教學對物理教學來說至關重要，對于實驗資源有限的學校，可以采取簡易化實驗資源的方法，從生活用品、廢舊物品等尋找合適的實驗器材，合理設計實驗，為此，實驗設計需要遵循相關的原則，方可實現實驗價值。

【關鍵詞】物理 實驗 簡易化 資源 器材 案例

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）15-0170-02

物理學是一門自然科學，實驗和觀察是物理學不可或缺的部分，從實驗中發現相關規律，利用實驗可以驗證某些規律。因此，對物理教學來說，需要利用實驗讓學生對規律進行認知，對方法進行掌握。然而，目前的初中物理教學有些實驗資源有限，很多學校器材老化，有些學校甚至缺少必要的實驗器材。因此，教師應該尋找一些生活中常見的物品來作為實驗器材，拓展實驗資源的范圍。如此一來，實驗器材的有限問題可以得到一定程度的解決，也符合了低成本高效益教學的教育價值觀。關于實驗資源的簡易化，主要從以下的方面來探討。

一、發現生活中的實驗資源

羅丹有言：“生活中并不缺少美，只是缺少發現美的眼睛。”同理，生活中并不缺少物理實驗資源，只是缺少發現的眼睛。日常生活用品和廢舊資源，只要對其特征進行仔細分析，會發現具有物理實驗器材的相關特征，將其運用到具體實驗中，是可行的嘗試，是新奇的嘗試。例如：關于生活用品，可以在講杠桿的平衡原理時用筷子進行實驗，可以在講壓強時用土豆、圖釘、鉛筆進行實驗，可以在講浮力時用雞蛋、水杯、水進行實驗；關于廢舊資源，可以在講大氣壓存在時利用廢舊的易拉罐進行實驗，可以在講電流做功時利用廢舊電阻器進行實驗等；一器一物都可以成為物理實驗中的資源，不僅可以生動直觀地闡述物理規律，也可以充分體現從生活走向物理和從物理走向生活的學科理念，激發學生的學習興趣。

二、簡易化資源實驗實例

影響壓力作用效果的因素

教材中的實驗是采用海綿、小桌和砝碼進行，通過控制一定的變量觀察其他的因素對海綿凹陷程度的影響，共設計了三個實驗，如圖：第一個實驗是純粹用小桌的桌腿兒壓海綿；第二個實驗依然是用桌腿兒壓海綿，不過在桌面上添加砝碼；第三個實驗是用小桌的桌面接觸海綿，桌面上添加砝碼。第二個實驗是控制了受力面積體現壓力的作用，第三個實驗是控制了壓力體現受力面積的作用。實驗的科學性毋庸置疑，然而卻存在著一定的問題：實驗器材取得不易，小體積的小桌和砝碼在資金相對有限的學校來說是個難題；實驗效果不是很明顯，小桌的質量輕，對海綿發生形變并不能起到多大作用，尤其是第一個實驗，就如同沒有凹陷一般，實驗效果的不理想會有礙學生的觀察，對學生概括規律形成不良影響。

其實，可以用海綿和磚塊兒來進行實驗，資源容易取得不說，實驗效果也較為明顯，可以同教材一樣設計三個實驗。如圖所示：第一個實驗是將磚塊平放在海綿上，第二個實驗是將兩塊磚塊疊放在海面上，第三個實驗是將磚塊豎放在海綿上。這樣，學生就可以通過觀察海綿的形變程度來解讀壓力作用效果與哪些因素有關了。

在分析過程中，教師需要引導學生拋去表象抽象出本質來：有的學生認為壓力的作用效果同物體的重量有關，有的同學更進一步抽象出了質量的物理概念，然而卻依然不是本質，這個時候，教師就需要引導學生抽象本質“壓力的作用效果自然是同壓力有關，不過在我們的實驗中，這個壓力的大小與物體的重量或質量有關，其實還有其他施加壓力的方式，比如我用手指按海綿，海綿也會變形，因此，本質不是重量、質量，而是壓力”。在觀察并分析出了壓力的作用效果與壓力大小和受力面積的共同作用后，教師這時可以概括出：壓力的作用效果稱之為壓強，用P來表示，P同壓力F與受力面積S的關系是P=F/S，單位是N/m2，通常叫作帕斯卡，簡稱帕。

在知識要點的傳授完成之后，教師可以讓學生舉一些生活中關于P=F/S的例子，比如，釘圖釘的時候，用力越大，釘入墻面越深，教師引導性舉例后，剩下的舉例由學生完成。這個過程強化下了學生對物理和生活聯系的認知，也深化了學生對知識的理解。

三、簡易化資源實驗應該遵循的原則

利用生活中的物品進行物理實驗，不僅減少了物理實驗器材得之的困難，對教學條件不是很好的學校大有幫助，而且也能夠在學生頭腦中建立起物理和生活的聯系，減少物理的高不可攀感，也能夠把抽象的知識變得形象起來，利于學生理解，由此可見簡易化實驗資源的價值之重。不過，有價值的實驗需依賴于對原則的遵循。

首先是科學性原則。無論是什么物理實驗，包括簡易化資源的物理實驗，都要遵循科學二字。所謂科學，就是做有意義的實驗，教師的實驗資源選擇合理，教師的實驗過程設計無誤，在把實驗搬上講臺之前，教師需要進行多次的預實驗，以確保實驗是成功的，盡可能排除一切偶然的因素。有意義的實驗不是教師預想中的成功，也可能不是一次便可以取得成功，更不是涵蓋不排他因素的實驗。

其次是簡單化原則。鑒于初中學生的認知局限性和初中物理的難度，物理實驗應該是直觀的，簡潔的，才能起到較高的實用價值，加上實驗資源的簡易性，物理實驗尤其不應呈現出復雜性。無論是引導學生進行現象的觀察，還是讓學生明晰規律，去繁就簡，才更利于簡易化實驗資源來揭示本質。如向學生會介紹聲音傳播的介質，可以在水槽中撞擊兩塊石頭，這時學生能夠聽到聲音，這說明液體和氣體可以傳聲，實驗器材易得，實驗過程簡單，學生一目了然。

最后是安全性原則。物理實驗沒有化學實驗的危險系數大，但也是具有一定程度危險性的，比如水銀、酒精燈等容易傷害學生的身體，也有其他有害性物質或者是容易造成傷害的物品，教師需要對實驗資源和實驗過程多加注意。比如，在做瓶吞雞蛋證明大氣壓存在的時候，會有爆炸的危險，造成嚴重后果，這時，需要教師和學生在瓶底鋪上沙和水。

參考文獻：

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