瓶瓶罐罐中探究有效初中物理實驗

胡學勇

關鍵詞：農村中學；有效實驗；廉價材料

G633.7

物理課程標準指出：使用身邊隨手可得的物品進行探究活動和各種實驗，可以拉近物理學和生活的距離，讓學生深切地感受到科學的真實性……然而，在一些農村中學，“做實驗不如講實驗，講實驗不如背實驗”的“應試實驗”教學理念還支配著多數物理老師的實驗教學。對于貧困地區的農村中學實驗設施差，儀器陳舊老化，嚴重短缺，這些客觀因素影響了中學物理實驗的正常開展，要改善農村地區中學物理實驗的一項重要措施就是學會在瓶瓶罐罐中開發一些有效物理實驗活動。“有效物理實驗”其宗旨是指，一方面通過利用生活中瓶瓶罐罐的廉價材料開展物理實驗教學可以解決或緩解實驗器材短缺問題，滿足經濟落后地區中學開展物理實驗教學的需要；另一方面通過利用生活材料，物品或器具做物理實驗，可以提高學生對物理的學習興趣，培養學生動手能力和實踐能力。

一、探究有效物理實驗的基本原則

開發廉價有效實驗要遵循一定的原則，把握好開發原則靈活地應用各種途徑，是開發廉價有效實驗的基本前提。設計原則是具有科學性，簡易性，直觀性，安全性和創造性。在設計實驗時應該盡量避免一切有危險的和對身體有害的實驗。例如八年級教材中的托里拆利實驗，實驗中的水銀對人體有害，不宜安排為學生實驗，可將其改為一個演示實驗：找一個醫用針筒，用細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掉下來，這既可以證明大氣壓的存在，也可讓學生粗略地測出大氣壓值。

二、 探究有效物理實驗的基本途徑

在學生的日常生活中，可以利用的課程資源十分豐富，學生身邊可以用作實驗的物品比比皆是，教師要引導學生善于從生活用品，廢舊物品，兒童玩具，日常體驗等各個方面去開發有效物理實驗。

1.從生活用品中探究有效實驗

很多生活用品都可以用來設計有趣的物理實驗。這不但可以增加實驗的真實感可信度，而且拉近了實驗和學生間的距離。

例如聲音能在液體中傳播的實驗，八年級教材中是通過魚兒聽見拍手聲音來探究的。為了增強實驗的趣味性和直觀性，對其進行改進。先將手機裝入塑料袋內，并用一根長線密封好，然后把它慢慢浸沒于水槽中，用另一個手機對其進行撥號，手機開始振鈴。學生不僅看到手機屏幕的亮光，而且聽到從手機發出的聲音。實驗表明了聲音可以在固體，液體，氣體中傳播，同時也讓學生體驗了探究物理規律的方法。

在真空中不能傳播聲音的實驗中，裝置的氣密性和抽氣機的質量都會影響實驗效果，選用暖水瓶做實驗，效果會更好。將音樂芯片的開關打開，音樂聲響起，然后將其放入空的暖水瓶中，塞緊瓶塞，音樂聲消失。實驗設計時用極易尋得的暖水瓶克服了課堂上制備真空的難題，實驗對學生來說感到格外親切，拉近了物理學與生活的距離，讓學生深切地感受到科學的實踐性，科學和日常生活的關系。

2.從廢舊物品中探究有效實驗

一些廢舊物品也是可以充分利用的實驗資源。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，而且有利于培養學生的環保意識和勤儉節約的習慣。

例如在摩擦力的教學中，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，在請一位力氣大的男生重復女生的動作，他使出全身力氣，結果也沒有把雪碧瓶舉起來。通過這個對比試驗，課堂氣氛迅速活躍起來，學生的好奇心和探究欲望一下被調動起來。

學習了凸透鏡后，要求學生課外收集身邊的一些凸透鏡，并用它們來觀察身邊的物體。學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。學生的積極性很高，對觀察的結果也很好奇。這樣的課外小實驗簡單易做，取材容易，不受條件限制，拉近了物理與生活的距離，對學生的獨創性，想象能力的培養有極大的好處。

3.從人體體驗中探究有效實驗

新課程不僅重視知識和技能目標的實現，而且特別強調體驗性學習目標的達成。充分地開發人的器官在學習中的體驗潛能，可以讓學生在探究活動中獲得知識，增長才干。

例如寒冷的冬天，學生通過搓手使機械能轉化為內能，手變暖和了，從而體會了摩擦生熱的道理。農村地區道路普遍較差，下雨以后，路面很滑，學生很容易摔倒，有的學生通常在鞋上拴上稻草或繩子后，就不易打滑了。學生從中體會到了摩擦力和接觸面的粗糙有關的道理。摩擦力的方向也可以通過一個小實驗來感受：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動的力（即摩擦力）的存在，同時也可以感受到這個力的方向。通過學生的這些親身感受所學到的知識，比任何語言描述都更生動，更可信，印象也更深。

4.從兒童玩具中探究有效物理實驗

很多兒童玩具都是利用物理原理設計制作的。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有效物理實驗，可以讓學生在玩中學習物理知識。

例如學習了平拋運動后，學生回家自己制作教具來研究做平拋運動物體的運動軌跡。學生們積極地開動腦筋，充分利用各種資源：愛好體育的學生用手拋足球來演示平拋運動的軌跡；喜歡戲水的學生用向水中扔石塊來研究平拋運動的軌跡；有的學生用手擠盛滿水的眼藥水瓶來研究平拋運動的軌跡；有的學生用盛水的輸液瓶和輸液管來演示平拋運動的軌跡，甚至有學生用玩具水槍來研究平拋運動的軌跡。通過學生的積極動手，反復實踐，使他們在玩耍中對平拋運動的軌跡和射程等知識有了比較深刻的體驗。這樣的課外活動一方面豐富了學生的感性認識，增加他們學習的樂趣和信心，另一方面也培養他們的科學實踐能力和創新精神。

總之，有效探究物理實驗不僅是實驗器材的簡單替代，更是實驗裝置的簡化實驗現象的明了。有效物理實驗雖然簡單，但運用的智慧卻不簡單，具有的內涵不簡單，教學價值也不低，因此農村中學應該大力加強有效物理實驗的研發和探究。