“生活化”小實驗在物理教和學中的作用

我國物理教育界前輩朱正元先生曾倡導：“壇壇罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗”。這一方面是我國教育條件的需要，另一方面也是倡導用簡單的生活物品演示深刻的物理道理。多創造一些生活化的小實驗，可以使我們的教學內容更真實、親切，更能體現新課程“從生活走向物理”的理念。“生活化”小實驗在物理教和學中具有不可忽視的作用

1 創設現場的物理情景導入新課

在上“物體的浮與沉”一節新課時，蘇科版教材是這樣導入的：“鐵塊會沉入水底，用鋼鐵制造的輪船卻能漂浮在水面上；同樣用鋼鐵制造的潛水艇，在水中既能下潛又能上浮，物體的浮沉是由什么因素決定的呢？”輪船、潛水艇離同學的生活較遠。老師雖然可以用幻燈片來展示，但是由于同學缺少主體體驗，創設的物理情景缺乏真實感和現場感。在課前，我們可以用“上升的茶包”實驗來導入新課。具體操作如下：取一個立頓牌的茶包，將封口拆下，倒出茶葉。將裝茶葉的棉紙包整理成筒狀，放置在倒置于桌面的玻璃杯的底部，用火柴點燃茶包上端，如圖1所示。隨著茶包向下燃燒就會發現茶包帶著火焰和燃過的灰燼向上飛了起來，甚至達到屋頂。當茶包火焰熄滅后，燃過的灰燼就降落下來。學生親眼目睹如此出人意料的實驗結果，頭腦里必定充滿了好奇，同時也產生了疑問，教師適時地引導：“為什么茶包會飛起來，而最后又落地呢？學習了本節的浮沉條件后，同學們就會明白”。相信本堂課學生會帶著疑問認真聽講，在上課過程中學生就能自己解開心中的疑惑，其教學效果不言而喻。

利用“生活化”小實驗創設物理情景導入新課的例子很多。比如，用臺燈、放大鏡和墻面做鎢絲的兩次成像實驗來作為“探究凸透鏡成像規律”的新課導入；又如，“大氣壓”的導入，將可樂瓶的下面鉆幾個小孔，裝滿水后，用瓶蓋蓋住，水不下滴，但一旦瓶蓋打開，水就快速地滴落下來。

2 將抽象的概念形象化

正如朱正元教授所說：“對于物理概念、物理規律等一些理念性的東西，往往是千言萬語說不清，一看實驗就分明。”

例如，學生理解靜摩擦力的方向時感覺困難，這時，可以用一把牙刷來幫助學生理解：把牙刷有毛的一面平放在桌面上，用手握住牙刷的把柄，用力地往前推或拉（牙刷仍處于靜止狀態），牙刷毛的形狀就會向后或向前發生形變，形象地顯現了牙刷的運動趨勢以及靜摩擦力的方向。

3 激發學生的認知沖突

若能結合學生在日常生活中形成的片面認識，用生活化的小實驗來否定學生不科學的認識，讓學生產生強烈的認知沖突，則更能激發學生的求知欲望，提高教學效率。以下是“電功率”的導入片段：

師：同學們考慮后說說看40W和60W的燈泡哪一個亮？（雖然學生還沒有接觸額定功率的概念，但在生活中已經有了初步的認識）

生：60W的亮。

師：一定是這樣嗎？

于是將已串聯好的兩盞燈（在操作前，讓學生認清哪一盞是40W 或60W的燈泡）接入照明電路，實驗現象告訴學生自己的認識是錯誤的。

師：是不是你們的認識不對呢？學完了本節的知識你們就會清楚。

這堂課同學是帶著問題去聽講的，因此格外認真，學習的興趣特別濃厚。講完本節后，善于思考的學生已經認識到60W比40W的燈亮是在并聯的條件下才成立的。

4 檢驗學生應用知識和自主探究的能力

在每一個學習單元結束后，設計一些簡單有趣而富有物理思想的小實驗，讓他們嘗試解釋實驗現象，既可考查學生掌握知識的程度，又可檢驗學生自主探究的能力。比如，學完“凸透鏡成像規律”后，把放大鏡置于日光燈下，改變放大鏡的位置，讓學生注意觀察現象，并用所學的知識加以解釋。又如，學完“電磁感應”后，我展示了一個電子陀螺的小玩具，如圖2所示。將齒輪狀塑料條迅速抽出后，會看到玩具穩穩地立在桌上而內核快速旋轉起來，在玩具的上表面出現五顏六色的光帶，如圖3所示，學生感覺驚奇、好玩的時候，提出問題：“玩具里有電池嗎？”

生：當然有電池，否則玩具上的燈怎么會亮？

師：真的嗎？（展示已經拆開的玩具內核，根本找不到電池）

師：只有電池能產生電嗎？

生：還可以發電。

師：能找到切割的導體和磁場嗎？

生研究發現：玩具內核的外圍有一個鋼圈，能吸引大頭針，是它產生了磁場；玩具內部有銅片，當內核旋轉時，銅片在磁場中做切割磁感線運動，產生電流，使不同的二極管發出無顏六色的光。

師：為什么我們看到的會是彩色的光帶？如圖4所示。

生：是視覺滯留印象。

師：整個過程中，能量是怎樣轉化的？

生：動能轉化為電能和內能。

本教學活動通過對一個玩具的探索，鞏固了電磁感應現象、視覺滯留印象和能量轉化的知識，而且經歷了科學探究中的猜想、實驗、分析的過程，可謂一舉多得。

5 緩解習題訓練的疲憊

老師若在作業訓練期間，穿插幾個生活化的小實驗，同學們通過自己動手實驗，發現其中的奧秘，既可體驗動手實驗、獲取知識的樂趣，又能加深對物理知識的理解和記憶。例如，對浮力產生原因的復習，可以用下面的小實驗來代替純文本的作業。如圖5所示，將可樂瓶底部剪掉，瓶口朝下拿在手中，里面放一個乒乓球，向瓶內注入水，并淹沒乒乓球，水注入后，只有少量水從瓶中流出，球不上浮，但當可樂瓶口擰上蓋子，水流滿頸部與上面的水連為一體時，球卻浮上來了。為什么會出現此現象呢？學生可以通過反復地做此實驗來理解浮力產生的原因。

參考文獻：

［1］張偉，郭玉英，劉炳升.非常規物理實驗：有待深入開發的重要物理課程資源.物理教師.2005，（9）

［2］于玉琴，劉炳升.有特色的初中物理實驗.物理教學.2006，（9）

注：1、原單位江蘇省蘇州市吳江經濟開發區實驗初中，215200

2、原單位江蘇省蘇州市蘇州工業園區第六中學，215126

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。”