日常之物與初中物理小實(shí)驗(yàn)

周利華

摘 要：為了實(shí)現(xiàn)初中地理新課標(biāo)中提出的“加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)與生活的聯(lián)系”“讓學(xué)生親歷知識(shí)形成過程”等教學(xué)目標(biāo)，利用日常之物進(jìn)行物理小實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，踐行“低碳、環(huán)保、節(jié)能”的教學(xué)理念，值得廣大教育者關(guān)注。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，對(duì)此進(jìn)行了深入探究。

關(guān)鍵詞：初中物理；小實(shí)驗(yàn)；日常之物；資源

新課標(biāo)初中物理教材中，物理實(shí)驗(yàn)所占的比例非常大，幾乎每個(gè)章節(jié)都至少有一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，多者還會(huì)有七、八個(gè)。這些小實(shí)驗(yàn)的資源大多數(shù)是實(shí)驗(yàn)室里的固有設(shè)備，一般學(xué)生都是直接拿來用之。在新課標(biāo)一再?gòu)?qiáng)調(diào)要讓知識(shí)回歸生活、讓學(xué)生親自體驗(yàn)知識(shí)形成過程的今天，在低碳理念滲透于教育領(lǐng)域的當(dāng)前，挖掘物理小實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)資源，將日常之物引入實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生們自己尋找資源設(shè)計(jì)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)，不但會(huì)讓整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程更加充滿樂趣，還會(huì)提高學(xué)生的獨(dú)立創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力，加強(qiáng)他們的低碳環(huán)保意識(shí)。本文結(jié)合物理教學(xué)實(shí)踐，對(duì)教育者應(yīng)如何引導(dǎo)、帶動(dòng)學(xué)生們一起尋找日常之物，開辟初中物理小實(shí)驗(yàn)“新天地”進(jìn)行了深入探究。

一、 享受日常之物帶來的實(shí)驗(yàn)樂趣

在做“慣性以及慣性應(yīng)用”的小實(shí)驗(yàn)時(shí)，將一只玻璃杯中注滿水，進(jìn)行向右和突然停止的運(yùn)動(dòng)，讓學(xué)生們觀察水溢出的方向之后，教師取出一個(gè)硬的塑料片和一個(gè)雞蛋繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們立刻被這兩個(gè)“特殊材料”吸引了：杯口被塑料片蓋住后，將雞蛋放在上面，然后老師拿一根木棒敲打塑料片，會(huì)有什么事情發(fā)生？學(xué)生們都好奇地看著，有點(diǎn)緊張更多的是興奮。只見老師手中的木棒一揮，塑料片一下子被打出去了，可是雞蛋卻“咚”的一下子掉進(jìn)了水里。咦？這是怎么回事？是偶然還是必然？學(xué)生們帶著疑惑高聲喊著：“再做一次！”這時(shí)老師又取出兩個(gè)杯子如法炮制，手起棒落之間，同樣的現(xiàn)象發(fā)生，三個(gè)雞蛋幾乎一起掉進(jìn)了杯子里，學(xué)生們不由得為老師的精彩“表演”鼓起掌來。那么這時(shí)問題來了：“為什么水杯向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，水會(huì)向左邊溢出？為什么停止運(yùn)動(dòng)后，水卻又往右邊溢出？為什么塑料片被擊飛了而雞蛋卻掉進(jìn)水里？”

學(xué)生們還沉浸在這個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)之中，老師提出的問題也恰恰就是他們心頭所想，所以都非常積極地投入到思考與討論之中，很快“慣性”的概念呼之欲出。老師還鼓勵(lì)學(xué)生們回家自己找到這些實(shí)驗(yàn)器材試一試，看能不能也做得這么成功，看得出學(xué)生們已經(jīng)有些坐不住，想快點(diǎn)自己動(dòng)手去做有趣的實(shí)驗(yàn)了。

二、 用創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)突破重點(diǎn)難點(diǎn)

一些物理概念和物理現(xiàn)象過于抽象，理解起來有難度，將日常之物創(chuàng)造性地引入實(shí)驗(yàn)之中，會(huì)幫助學(xué)生很快突破知識(shí)上的重點(diǎn)與難點(diǎn)。就像初中物理“浮力”一課中，對(duì)于浮力方向“向上”這個(gè)知識(shí)點(diǎn)學(xué)生可以很快理解，但為什么浮力方向總是“豎直向上”這一點(diǎn)就覺得有點(diǎn)不好理解，而且教材中并沒有與之相關(guān)的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生們可以直觀理解。而教師用一只普通常見的“乒乓球”就解決了這個(gè)難題：用一根線通過透明膠粘在乒乓球上，然后將線另一頭固定在一個(gè)杯子底端，往杯中倒水使乒乓球浮起來，學(xué)生們看到乒乓球上面的線豎起來直立于水中，這時(shí)將杯子任意傾斜，線仍然還是豎直向上著，通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)觀察，學(xué)生們很快就理解了為什么說浮力方向總是“豎直向上”了。然后鼓勵(lì)學(xué)生們自己課下找一些日常之物設(shè)計(jì)一個(gè)類似的實(shí)驗(yàn)，并看誰的取料最巧，誰的實(shí)驗(yàn)效果更佳。出乎教師的意料，在下一節(jié)課的課堂上，學(xué)生們用很多平常之物設(shè)計(jì)出了極具創(chuàng)意的小實(shí)驗(yàn)。

三、 “一物多用”的實(shí)驗(yàn)小妙招

很多日常之物在物理小實(shí)驗(yàn)中使用率是非常高的，像剛提到做慣性實(shí)驗(yàn)用的雞蛋，還可以用在物體沉浮條件的探究實(shí)驗(yàn)中，也可以用于大氣壓存在的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中，熱脹冷縮性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，等等，而同樣被很多物理教育者青睞的被頻頻用于實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)日常之物就是——礦泉水瓶。

將少量藍(lán)墨水放入空的礦泉水瓶里，蓋好蓋子（不漏氣即可），扭動(dòng)瓶子使其分為兩部分，然后將瓶蓋輕輕擰開，松手的剎那瓶蓋就會(huì)如箭般飛出去，而瓶口會(huì)噴出一團(tuán)“藍(lán)霧”。這是什么現(xiàn)象？為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象？學(xué)生們?cè)隗@訝于一個(gè)小小的礦泉水瓶怎么會(huì)有這么大“威力”的同時(shí)，不禁陷入思考：當(dāng)扭動(dòng)礦泉水瓶子時(shí)就是對(duì)其做功，它會(huì)升高瓶子里氣體溫度，增大壓強(qiáng)，同時(shí)增大內(nèi)能，而打開瓶蓋的瞬間，運(yùn)動(dòng)代替靜止，說明增加了機(jī)械能；那么“藍(lán)霧”是液化的水蒸氣，證明了瓶蓋因氣體做功降低瓶?jī)?nèi)溫度，減小了內(nèi)能。這是一個(gè)關(guān)于能量轉(zhuǎn)換的最有代表性的實(shí)驗(yàn)。一個(gè)小小的塑料瓶引發(fā)的實(shí)驗(yàn)，就包含了這么多內(nèi)容，學(xué)生們?cè)僖膊桓倚∏七@個(gè)不起眼的日常小物了。而在密封的礦泉水瓶里，伴隨瓶周圍力度的不同，瓶?jī)?nèi)物體呈現(xiàn)出上浮或下沉、懸浮和飄浮等狀態(tài)時(shí)，學(xué)生們又見識(shí)了礦泉水瓶的神奇。更不用說用它來演示液體深度與壓強(qiáng)兩者之間的關(guān)系、驗(yàn)證大氣壓強(qiáng)存在的時(shí)候，讓學(xué)生們盡情領(lǐng)略到了日常之物在小實(shí)驗(yàn)中的光彩熠熠。

這些低成本卻高效率的日常之物，在降低實(shí)驗(yàn)成本的同時(shí)還打破了實(shí)驗(yàn)資源的局限性，更是讓學(xué)生們體驗(yàn)到了真正的“活”在現(xiàn)實(shí)之中的物理。新時(shí)期的教育者要善于挖掘這些日常之物，并引導(dǎo)學(xué)生們也去努力去開發(fā)日常之物，要讓每個(gè)看似平常的小器物，發(fā)揮它在教學(xué)中的大用途，讓學(xué)生們?cè)谙硎堋盎酁樯衿妗薄白儚U為寶”的驚喜與快樂中，發(fā)現(xiàn)、體驗(yàn)物理知識(shí)的魅力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李振春.試論小實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的作用[J].中小學(xué)實(shí)驗(yàn)與裝備，2015，25（3）：13-14.

[2] 李燕.初中物理教學(xué)課外小實(shí)驗(yàn)作用之初探[J].新課程：教研，2010，（7）：15.