利用日常器具做初中物理實驗的嘗試

1問題提出

九年義務教育《物理課程標準(實驗)》提出了三維教學目標的要求，同時要求初中物理課程應改變過分強調知識傳承的傾向，讓學生經歷科學探究過程，學習科學探究方法，培養(yǎng)學生的探索精神。而物理實驗不僅有利于教師和學生對知識與技能的教與學，對其它二維教學目標即過程與方法、情感、態(tài)度與價值觀的落實也是其它教學手段和方法所不可替代的。

實驗室的課程資源不僅局限于實驗室的現(xiàn)有設備，學生身邊的物品和器具也是重要的實驗室資源。利用日常器具做實驗，不僅具有簡便、直觀等優(yōu)點。而且有利于學生課外自己動手操作，以發(fā)展學生的獨立實驗能力。在這些實驗中，學生能充分觀察物理現(xiàn)象的發(fā)生、發(fā)展的全過程，從而反復品味其中的物理原理。學生開動腦筋，利用自己制作的儀器設計實驗，完成自己提出的課題，這樣更有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和實踐能力。因此，倡導用日常器具做實驗，是全面提高學生科學素養(yǎng)的需要，也是開發(fā)與利用實驗室課程資源的基本途徑之一。以下是我們在二年多的時間里，自制或帶動學生利用日常生活器具動手自制的教學用具，這些看似簡單的教學用具，在實際教學中卻發(fā)揮著巨大作用。

2實際做法

實驗是物理課程改革的重要環(huán)節(jié)，是落實物理課程目標，全面提高學生科學素養(yǎng)的重要途徑，也是物理課程改革的重要課程資源。九年義務教育《物理課程標準(實驗)》的很多教學內容是通過科學探究活動來學習的，因此應該逐步做到大部分物理課在實驗室中進行，要為達到這一目標創(chuàng)造條件。

2．1運用日常器具做小實驗，激發(fā)學習興趣

例如，學習“慣性，慣性的應用”之前，用一只盛滿水的玻璃杯，提示學生注意觀察：當水杯突然向左運動時，水向什么方向溢出?當水杯突然停住時，水又向什么方向溢出?

生將上述現(xiàn)象觀察清楚之后，將水杯放在講桌上。用硬塑料片蓋住杯口，杯口的塑料片上放一個雞蛋。提示學生注意觀察：當用木棒打擊塑料片時，產生什么現(xiàn)象?裝置很簡單，學生卻覺得很新鮮，好奇的目光緊緊盯著雞蛋。當舉起木棒突然向塑料片打去，“啪”的一聲，塑料片飛離了杯口。同時，“啵”的一聲，雞蛋落入了杯中。頓時，“再來一次”“再來一次”的歡呼聲此起彼落。此時又拿出兩個玻璃杯，讓三個盛水的杯子在講桌上排成一行，用一張硬塑料片同時蓋住三個杯口，杯口的塑料片上各放一個雞蛋，用木棒快速打擊塑料片，伴隨著清脆的“啪”、“波”聲，塑料片飛離了杯口，三個雞蛋同時落入了各自的杯中。學生情不自禁地爆發(fā)出一陣陣熱烈的掌聲。待學生激動的心情稍稍平靜，提問道：當水杯突然向左運動時，為什么水向右溢出?當杯突然停住時，為什么水向左溢出?為什么雞蛋不隨塑料片飛走而落入杯中?同學們回家自己利用這些器具做一做，看行不行?這種利用日常用品做實驗引入課題的方法，激發(fā)性強、興趣濃，充分調動了學生的學習積極性和動手欲望。

再如，在演示托里折利實驗后，引導學生用一大盆水，十幾米塑料軟管在盆中裝滿水，封閉一端并上樓觀測水能上升多高；再改用鹽水研究。這樣既激發(fā)了學生學習興趣，又加深了對課本知識的理解。

還有，在組織學生戶外利用太陽光做凸透鏡和凹面鏡取火的實驗，比賽誰先讓紙片燃燒，就有的學生將白紙用鉛筆涂黑再去取火，結果實驗效果要好的多。充分培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新意識和實踐能力。

可見，只要教師認真探索，根據具體情況增添或更新實驗方案，利用身邊的物品多做實驗，可以增加趣味性和啟發(fā)性，全體學生會自然進入角色，能達到良好的教學效果。

2．2創(chuàng)造性地設計小實驗，讓學生真正理解物理概念，突破教學難點

(1)巧用掛衣架，幫助學生正確建立物理概念

例如，有位老師在上《杠桿平衡條件》這節(jié)公開課時。為了讓學生真正理解杠桿平衡概念，她上課時先做個非常簡易而又精彩的實驗。

“掛衣架平衡”實驗：

選用一個很規(guī)范的帶夾子的掛衣架，然后在兩邊夾子上分別夾了一只兒童新襪子，出示給大家觀看，問這個杠桿是否平衡?大家異口同聲地回答：平衡，因為它在水平方向上靜止了。然后，這位教師從口袋里摸出一只兒童魔術手套，把它再夾在一個夾子上。發(fā)現(xiàn)掛衣架發(fā)生了偏轉，傾斜了，過一會兒，也不動。這時，她再問學生，此時的掛衣架處于平衡狀態(tài)嗎?誰知，大家又一起回答，不平衡。雖然，學生這時答錯了，但我心里特別高興。于是，在此最佳時期，講解掛衣架雖傾斜了，但仍是靜止的，也是處于平衡狀態(tài)。很自然地引入桿杠平衡的概念。

師生歸納：當杠桿在動力和阻力作用下靜止或作緩慢的勻速轉動時，就說杠桿平衡了。

(2)妙用乒乓球化解浮力教學中的難點

實驗：浮力方向總是豎直向上的

浮力的方向在初中物理教材中，沒有專門的實驗直觀顯示，學生雖能理解浮力的方向是向上的，但理解“總是豎直向上的”就有一定的困難。為了突破這一難點，課題組成員設計了如下一個實驗，讓學生眼見為實。

將軟線的一端用透明膠固定在乒乓球上，線的另一端固定在容器的底部，往容器中灌水，乒乓球浮在水中，此時系著乒乓球的線是豎直的，說明乒乓球受到水的浮力是豎直向上的。將容器傾斜，系乒乓球的線仍然是豎直的，說明乒乓球受到的浮力仍是豎直向上的。向不同方向傾斜容器，會看到線總是豎直，所以浮力方向“總是豎直向上”的。課后布置學生回家找器材自制，并進行比賽看誰材料選取得巧，實驗演示效果好。后來幾天，有不少同學拿來自制的實驗器材。

(3)一物多用——塑料飲料瓶做多個小實驗

①壓縮體積氣體液化演示

擰開瓶蓋，滴人幾點乙醚，擰緊瓶蓋后，稍待—會，蒸發(fā)，乙醚液體不見了。當用手擠壓瓶體時，乙醚液體重新出現(xiàn)在瓶壁上。這表明壓縮氣體體積，氣體被液化。

②碘的升華與凝華演示

擰開瓶蓋，用匙加入少些固態(tài)碘，擰緊瓶蓋后，豎起將含有碘的瓶底，放入燒杯中的沸人中，就會觀察到紫色的碘蒸氣從瓶底上升，到瓶子的上部重新凝華成閃閃發(fā)光的碘晶體。此時搖動飲料瓶時看到瓶底的碘仍然是固體。

③演示空氣有浮力

人類長期間生活在空氣中，對空氣的浮力適應。感受不到有浮力的存在。有下面的實驗使學生直接體會到空氣中的物體有浮力。用打氣筒給多功能瓶充氣，然后氣球套緊在氣門芯上，并用線系好。放在天平上使天平平衡。將套在氣球內的螺絲帽松動，使氣球膨脹，天平左端上升，是浮力變大的緣故。

④演示空氣有質量

空氣有質量是理解大氣壓強的關鍵。在新教材中沒有編排這一實驗，我們增加了該實驗，天平調平后，將“多功能瓶”放在天平左盤上，右盤加砝碼使天平平衡；用打氣筒往“多功能瓶”中充8—．9次后，再放在天平左盤上，發(fā)現(xiàn)左盤迅速下降。要使用天平再平衡，需要往右盤加1g多的砝碼。這表明空氣有質量。

⑤演示對外做功內能減小

打開瓶蓋，滴入幾滴乙醚，擰緊瓶蓋，在用打氣筒充氣后，看見瓶內有乙醚蒸發(fā)透明。然后慢慢松開瓶蓋。同學們會看見瓶內的“白氣”，這表明氣體對外做功，內能減小，漫度降低而使乙醚液化。

⑥演示一組光學實驗

如：用一個1000毫升的方形白色可樂瓶，在瓶壁的中部用膠布固定一平面鏡并裝半瓶水，擰緊瓶蓋。配一個激光筆可做如下光學實驗：光在空氣中沿直線傳播(瓶上部)、光在液體中沿直線傳播(瓶下部)、光的反射、光的折射(瓶橫著放)。

2．3利用日常器具進行小制作要手腦并用，重在創(chuàng)新

例如，做阿基米德原理實驗，缺少溢水杯，組織學生用汽水瓶，截去底部，然后在蓋中插入一根吸管，便可制成溢水杯。

再如，用收集到廢鋼鋸條可以做許多實驗。例如：振動發(fā)聲；音調跟頻率的關系；響度跟振幅的關系；力使物體產生形變；磁化、磁極間的相互作用等等。

還有，通過搓手發(fā)熱的活動來感受摩擦生熱；用手打桌子，手感到痛，說明力的作用是相互的。用手將空杯子(或皮球)慢慢壓入盛水的盆中，讓學生感受手掌受力的變化。從而初步體驗物體排水多少與浮力大小的關系。還

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