物理實(shí)驗(yàn)資源的開(kāi)發(fā)和利用

新課改以來(lái)，實(shí)驗(yàn)課顯得尤為重要，通過(guò)演示或?qū)W生實(shí)驗(yàn)，可以有效地幫助學(xué)生建立基本概念，掌握物理規(guī)律，突破重點(diǎn)、難點(diǎn).更重要的是能引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展特長(zhǎng)，開(kāi)發(fā)智力.但是，農(nóng)村中學(xué)由于設(shè)施落后、實(shí)驗(yàn)器材緊缺，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了實(shí)驗(yàn)課的需求.因此，開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)資源是農(nóng)村中學(xué)有效實(shí)施課程改革，改變農(nóng)村中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀的重要途徑.開(kāi)發(fā)和利用實(shí)驗(yàn)資源有以下優(yōu)點(diǎn):

第一，實(shí)驗(yàn)材料易于獲得，演示或分組實(shí)驗(yàn)方便.

生活中的所有材料、物品都有一定的物理屬性，只要將其合理組合均可顯現(xiàn)出一定的物理原理.如在大氣壓強(qiáng)的教學(xué)中，將兩只吸盤式衣鉤相互壓緊后，再將它們沿軸線方向拉開(kāi)，體驗(yàn)力的大小.還可以用一個(gè)普通的杯子和一張紙做“覆杯實(shí)驗(yàn)”，與直接使用“馬德堡半球演示裝置”相比，操作更簡(jiǎn)單，更便利，更安全，現(xiàn)象更明顯，且便于學(xué)生親身感受大氣壓的存在;用眼藥水瓶上的小橡皮帽把注射器針頭堵塞起來(lái)，將活塞向下拉，學(xué)生不僅可以感受大氣壓的存在，還能利用刻度尺、彈簧測(cè)力計(jì)粗略測(cè)量到大氣壓的數(shù)值;再如探究聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的活動(dòng)中，可以讓全班學(xué)生用一只手輕輕地摸在自己聲帶附近，然后朗讀課文，讀完后進(jìn)行提問(wèn):“你們的手有什么感覺(jué)?你們知道聲音是怎樣產(chǎn)生的嗎?你們能用身邊的東西制造出聲音來(lái)么?這些東西發(fā)聲和不發(fā)聲時(shí)有什么區(qū)別?”讓學(xué)生切實(shí)感受到聲音是由于物體的振動(dòng)而產(chǎn)生的.

這些事實(shí)提醒我們，學(xué)生的生活空間即“物理實(shí)驗(yàn)室”，生活中的所有材料、物品都是我們開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)、探究和認(rèn)識(shí)其物理本質(zhì)的重要課程資源.家庭、學(xué)校以及社會(huì)生活環(huán)境中的各類物品、器具、材料種類繁多且容易得到，手邊材料及人體或人體局部更是隨時(shí)可以利用.如在研究壓力作用效果時(shí)，讓學(xué)生取出一端削好的鉛筆，將兩個(gè)食指分別壓在筆尖和筆尾，比較壓力和受力面積對(duì)壓力作用效果的影響，學(xué)生容易完成該實(shí)驗(yàn)，且現(xiàn)象明顯，結(jié)論易得.這就為我們突破材料及時(shí)空限制，實(shí)施多種形式的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了豐富、便利的條件.

第二，實(shí)驗(yàn)貼近生活，學(xué)生親身體驗(yàn)，親近感強(qiáng).

由于學(xué)生對(duì)生活中經(jīng)常使用或身邊隨處可見(jiàn)的材料和物品很熟悉，用它們呈現(xiàn)物理現(xiàn)象，探究它們的物理屬性或原理，會(huì)使學(xué)生感到物理學(xué)親近、真實(shí)、可靠，親身體會(huì)到物理與生活、物理與社會(huì)、物理與技術(shù)以及物理與個(gè)人之間的密切關(guān)系，從而感受到學(xué)習(xí)物理就是從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)和探究周圍世界，了解其客觀規(guī)律.如人們經(jīng)常食用的雞蛋，在演示物理實(shí)驗(yàn)和解釋物理現(xiàn)象時(shí)都能起到較多的而且是很好效果.例如:

1.液體蒸發(fā)吸熱實(shí)驗(yàn):把剛煮熟的蛋從鍋內(nèi)撈起來(lái)，直接用手拿時(shí)，雖然較燙，但還可以忍受.過(guò)一會(huì)兒，當(dāng)?shù)皻ど系乃じ闪撕螅械奖葎倱粕蠒r(shí)更燙了，這說(shuō)明液體蒸發(fā)時(shí)是吸熱的.

2.驗(yàn)證大氣壓存在實(shí)驗(yàn):選一只口徑略小于雞蛋的瓶子，在瓶底放上一層沙子.先點(diǎn)燃一團(tuán)酒精棉投入瓶?jī)?nèi)，接著把一只去殼雞蛋的小頭端朝下堵住瓶口.待火焰熄滅后，蛋被瓶子緩緩“吞”入瓶肚中，這讓我們親眼目睹了大氣壓強(qiáng)的作用.

3.浮沉現(xiàn)象實(shí)驗(yàn):把一只雞蛋浸沒(méi)在裝有鹽水的玻璃杯中，使其懸浮.往鹽水中加入濃鹽水，發(fā)現(xiàn)雞蛋緩緩上浮;再往鹽水中加入清水，發(fā)現(xiàn)雞蛋緩緩沉入杯底，這使我們充分認(rèn)識(shí)到物體的浮沉是受液體密度的直接影響.

4.慣性現(xiàn)象實(shí)驗(yàn):選用外形相似的生雞蛋、熟雞蛋各一只，放在水平桌面上.用相同的力使它們?cè)谠幮D(zhuǎn).能迅速旋轉(zhuǎn)的是熟雞蛋，緩慢旋轉(zhuǎn)幾圈就停止的是生雞蛋;將一硬紙板放在墊有海綿的燒杯上，再在紙板上放一個(gè)雞蛋，用力迅速擊打紙板，雞蛋落入燒杯中，這令我們看到了慣性的魔力.

5.分子運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn):外殼完好的蛋，埋入食鹽中腌制一段時(shí)間，可以制成一只咸蛋.雖然蛋殼仍然完好，但連內(nèi)部的蛋黃都變咸了，這就是分子的“神奇力量”.

學(xué)生課后都能找到這些實(shí)驗(yàn)器材，可以在家中完成這些實(shí)驗(yàn).有時(shí)在課上設(shè)計(jì)一些類似小魔術(shù)的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在課后都愿意自己再做一做.實(shí)驗(yàn)完成后，雞蛋一般不被污染，仍可食用或再利用，這樣既節(jié)約了資源，又減少了垃圾的產(chǎn)生.

第三，課堂實(shí)驗(yàn)新奇有趣，學(xué)生樂(lè)于接受.

我們可以將其他用途的材料或物品甚至是廢舊材料或物品制成實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué).如利用空易拉罐、飲料瓶演示大氣壓存在實(shí)驗(yàn);利用廢舊小瓶和大飲料瓶制作成“浮沉子”;用廢可樂(lè)瓶做罩子、驅(qū)蚊香制造煙霧，成功顯示了光的傳播路徑;將廢錄音機(jī)中的揚(yáng)聲器和小電動(dòng)機(jī)拆卸下來(lái)，利用揚(yáng)聲器研究聲音的特征，利用小電動(dòng)機(jī)研究磁場(chǎng)對(duì)電流的作用等.

這種運(yùn)用場(chǎng)合的新異、課堂結(jié)構(gòu)的新穎、教學(xué)模式的多樣化和呈現(xiàn)出學(xué)生預(yù)料之外的新奇現(xiàn)象，都會(huì)引起學(xué)生的興趣、好奇心和認(rèn)知?jiǎng)訖C(jī).

第四，引導(dǎo)學(xué)生一物多用，挖掘?qū)W生的實(shí)驗(yàn)潛力，體現(xiàn)自主創(chuàng)新.

開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，常常涉及并解決“一種生活材料或物品可以做哪些實(shí)驗(yàn)，一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)可以利用哪些生活材料和物品”的發(fā)散性問(wèn)題.醫(yī)用注射針筒結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，比較常見(jiàn)，應(yīng)用于中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中有其獨(dú)到之處，可說(shuō)明許多問(wèn)題.

應(yīng)用一:驗(yàn)證大氣壓的存在.

應(yīng)用二:演示壓縮氣體做功.

應(yīng)用三:演示噴泉實(shí)驗(yàn).

應(yīng)用四:演示連通器原理.

應(yīng)用五:演示潛水艇原理.

應(yīng)用六:演示液體的沸點(diǎn)與壓強(qiáng)的關(guān)系等.

筆者發(fā)現(xiàn)，在教學(xué)中利用學(xué)生身邊的物品進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)的例子還有很多.教師在教學(xué)過(guò)程中注意挖掘?qū)W生的實(shí)驗(yàn)潛能，讓學(xué)生通過(guò)用身邊的物品進(jìn)行探究和學(xué)習(xí)，不僅能激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，還能分散難點(diǎn)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到“物理就在身邊”.因此，借用生活材料和物品開(kāi)展內(nèi)容豐富、形式多樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可體現(xiàn)教師教學(xué)的個(gè)性和自創(chuàng)性，即使教師采用他人富有創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)方案，對(duì)學(xué)生而言同樣具有啟迪作用.

第五，便于自主實(shí)踐，體驗(yàn)性強(qiáng).

這些物理實(shí)驗(yàn)所用材料、物品在生活中容易獲得，使學(xué)生課后自主實(shí)踐、親身體驗(yàn)成為可能.由于實(shí)驗(yàn)方案、原理、結(jié)構(gòu)一般都比較簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)裝置易制易修，不怕學(xué)生弄壞.如利用膠帶體驗(yàn)擺的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn);利用學(xué)生堆放的書(shū)本做慣性實(shí)驗(yàn);自制桿秤;利用空飲料瓶制作潛水艇;在慣性的教學(xué)中，讓學(xué)生把教室作為一輛汽車，教師與學(xué)生同方向站立，教師念到“啟動(dòng)”，由學(xué)生做出汽車啟動(dòng)時(shí)的人的姿態(tài)，教師念到“剎車”，由學(xué)生再做出汽車剎車時(shí)人的姿態(tài)等.在此過(guò)程中，教師不必進(jìn)行“不要搞壞”之類的告誡，學(xué)生在操作時(shí)手指肌肉和心理放松，自由觸摸體驗(yàn)，在與實(shí)驗(yàn)裝置和現(xiàn)象進(jìn)行充分作用的過(guò)程中獲得直接經(jīng)驗(yàn)和深切感受.

這種建立在學(xué)生原有經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的物理教學(xué)，不僅有利于學(xué)生通過(guò)獨(dú)特的理解對(duì)物理知識(shí)進(jìn)行自主構(gòu)建，而且積累了新的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提高了參與實(shí)踐的能力，這種經(jīng)驗(yàn)與能力又為以后的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ).利用學(xué)生日常生活，身邊、手邊的物品開(kāi)展簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，學(xué)生特有的好奇心與求知欲通過(guò)科學(xué)地引導(dǎo)，會(huì)產(chǎn)生對(duì)周圍事物進(jìn)行探索的主動(dòng)性，創(chuàng)新思維得到增強(qiáng).豐富多彩的課程資源，把學(xué)生置于開(kāi)放、多元的學(xué)習(xí)環(huán)境，提供給學(xué)生更多的獲取知識(shí)的途徑和渠道，使學(xué)生汲取跨學(xué)科的綜合性知識(shí)，獲取更多的信息.

(責(zé)任編輯 黃春香)