賈文昌 劉成偉
新課程標(biāo)準(zhǔn)理念是從生活走向物理,從物理走向社會(huì)。我們生活中的很多物品,除了自身本有的功能外,還可以開(kāi)發(fā)出其潛在的功能,用來(lái)替代課本上傳統(tǒng)的演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn),往往會(huì)取得意想不到的效果,甚至?xí)硐搿T谡n堂教學(xué)中,感到有些實(shí)驗(yàn)效果不明顯,說(shuō)服力不強(qiáng),因此我大膽創(chuàng)新,反復(fù)酌磨,改進(jìn)了課本上的幾個(gè)實(shí)驗(yàn),使得學(xué)生從視覺(jué)上、聽(tīng)覺(jué)上,更具震撼力,更容易獲得鮮活的感性認(rèn)識(shí),并且改變了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)器材體積小、效果不明顯、操作難度大、不易成功等弱點(diǎn)。
一、利用馬桶吸盤(pán),做演示大氣壓強(qiáng)存在的演示實(shí)驗(yàn)
塑料馬桶吸盤(pán),大家并不陌生,其要功能是疏通堵塞的馬桶。我們司空見(jiàn)慣,對(duì)它的印象并不好,很容易聯(lián)想到骯臟,從來(lái)沒(méi)有考慮竟然還可以用來(lái)做演示實(shí)驗(yàn)。這就要突破傳統(tǒng)思想的束縛,變廢為寶,可以使用沒(méi)有使用過(guò)的新馬桶吸盤(pán),來(lái)做一個(gè)實(shí)驗(yàn):
器材:馬桶吸盤(pán)1個(gè)、大號(hào)水桶1個(gè)(大約能盛18千克水)、金屬掛鉤1個(gè)、較厚的玻璃板(大約1至2厘米厚)1塊。
方法:把玻璃板放在水平地面上,表面保持干凈,為了增加氣密性,可以用濕抹布擦一下,然后把馬桶吸盤(pán)放在玻璃板表面,用力壓擠吸盤(pán),盡量擠干凈吸盤(pán)內(nèi)的空氣,松手后看到吸盤(pán)牢牢地吸在玻璃板上。
然后把玻璃板和吸盤(pán)倒置,再把掛鉤一端掛在吸盤(pán)的柄部,掛鉤另一端掛在一桶水的提手上,慢慢往上提,會(huì)發(fā)現(xiàn)這桶水竟然被穩(wěn)穩(wěn)地提起來(lái)了!
優(yōu)點(diǎn):與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的塑料吸盤(pán)相比,例如塑料吸盤(pán)掛衣鉤,馬桶吸盤(pán)體積大好幾倍,因此受到的大氣壓力大好幾倍,所能承擔(dān)的物重也大很多,不僅是視覺(jué)上能讓更多同學(xué)看清楚,而且效果令人震撼,一大桶水中學(xué)生自己提起來(lái)都很吃力,小小的吸盤(pán)竟然能承擔(dān)如此大的壓力!
二、使用工業(yè)上的玻璃吸板,做模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)
器材:工業(yè)用玻璃吸板2個(gè),直徑約12厘米。
方法:本來(lái)是工人用來(lái)吸取玻璃或者瓷磚的工具,一般單獨(dú)使用,每個(gè)玻璃吸板一般有兩個(gè)吸盤(pán),還有3個(gè)吸盤(pán)的,甚至有多個(gè)吸盤(pán)的。相同型號(hào)的吸板,吸盤(pán)越多能夠吸起的玻璃越重,吸盤(pán)的表面積越大,能夠吸起的物體越重。
先讓學(xué)生觀察吸板表面,看到表面平整、光滑,讓后用手將開(kāi)關(guān)壓下,看到原本平整的表面變得凹陷,即出現(xiàn)真空區(qū)。再將開(kāi)關(guān)復(fù)位,看到膠墊表面平整如初。然后將兩個(gè)完全相同的玻璃吸板表面對(duì)齊,各拉下一個(gè)開(kāi)關(guān),(為了使效果更顯著也可同時(shí)拉下兩個(gè)開(kāi)關(guān),但所需拉力很大,不易操作,一般拉下一個(gè)開(kāi)關(guān)就能很好的完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)),再讓兩個(gè)強(qiáng)壯的年輕人來(lái)拉扣好的玻璃吸板,結(jié)果發(fā)現(xiàn)很難拉開(kāi)。
優(yōu)點(diǎn):與傳統(tǒng)的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)器材相比,有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):
1.膠墊附在鋼制外殼上,既能保持堅(jiān)挺的外形,又使得兩膠墊能緊密接觸并很好的對(duì)齊,增加了氣密性。
2.和實(shí)驗(yàn)室里的傳統(tǒng)的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)演示器材想比,這套器材不用抽氣機(jī)抽氣,不用抹凡士林,也不用蘸水,氣密性相當(dāng)好,即使拔下開(kāi)關(guān)還不容易馬上拉開(kāi),等大約1分鐘的時(shí)間才能完全拉開(kāi)。
3.型號(hào)大,全班同學(xué)幾乎都能看清楚,外形顏色鮮艷,拉手設(shè)計(jì)合理,堅(jiān)固耐用,很有推廣價(jià)值。
為了增加說(shuō)服力,可以搬來(lái)一塊1平米的厚瓷磚,讓學(xué)生嘗試下它的重量,然后再利用玻璃吸板嘗試提起這塊瓷磚,發(fā)現(xiàn)這個(gè)任務(wù)完成得很輕松。教師告訴學(xué)生:按照說(shuō)明書(shū)上的介紹,這種吸板甚至大約能提起4到5塊這樣的瓷磚!學(xué)生驚訝地吐出了舌頭。
三、利用廢棄的輸液器做演示大氣壓存在的實(shí)驗(yàn)
一次性輸液器用完之后基本沒(méi)有什么價(jià)值可言,但是運(yùn)用逆向思維的方法,可以設(shè)計(jì)這樣的實(shí)驗(yàn),證明大氣壓的存在,同時(shí)證明抽水機(jī)的工作原理.
器材:一次性輸液器1根、葡萄糖注射液玻璃瓶一個(gè)(必須帶橡皮塞)、水槽一個(gè),水適量,紅顏料少許、鋼絲彈簧。
方法:先把鋼絲彈簧通過(guò)輸液器上端針頭穿進(jìn)輸液器,最后從輸液器下端針頭傳出,主要起一個(gè)支撐作用,因?yàn)檩斠浩鞴艿朗擒浌埽艿酱髿鈮鹤饔萌菀鬃儼T,所以模擬外科手術(shù)的方法,等于給輸液器做了個(gè)支架。
然后把玻璃瓶懸掛在高處,把輸液器的一個(gè)針頭插入玻璃瓶的膠塞中,用一個(gè)針頭放在盛紅色水的水槽內(nèi),此時(shí)輸液器的開(kāi)關(guān)是關(guān)閉的,藥瓶外的通氣孔也是封閉的,可以使用打結(jié)的方法解決。然后使用注射器從玻璃瓶中抽出盡可能多的空氣,一兩次完不成,可以連續(xù)抽取七八次,讓內(nèi)部盡可能接近真空,然后打開(kāi)輸液器開(kāi)關(guān),發(fā)現(xiàn)紅色液體會(huì)迅速的倒流進(jìn)玻璃瓶中,甚至還出現(xiàn)美麗的噴泉。
此實(shí)驗(yàn)可以采用小魔術(shù)的方式呈現(xiàn)給學(xué)生,會(huì)更加有吸引力,學(xué)生帶著好奇心去思考背后的原因,從而收到意外的收獲
優(yōu)點(diǎn):使用玻璃瓶而不用塑料瓶,主要考慮到玻璃瓶耐高壓,不易被擠扁,另外這些物品,取材方便、變廢為寶,利用身邊的物品,學(xué)生消除對(duì)物理的神秘感,感覺(jué)到生活即物理,物理就在我們身邊,對(duì)物理增加了一份親切感,從而更喜歡學(xué)習(xí)物理。
綜上所述,物理教材中的物理實(shí)驗(yàn)器材有標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、嚴(yán)肅等優(yōu)點(diǎn),但也存在讓學(xué)生缺少親切感、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的明顯性和觀賞性不夠和不能很好的引起學(xué)生興趣的不足。因此,我們教師要不斷的思考研究和鼓勵(lì)學(xué)生使用日常熟悉的生活用品作為有益補(bǔ)充來(lái)完成物理教學(xué)實(shí)驗(yàn),以達(dá)到節(jié)約資源、廢物循環(huán)使用的環(huán)保教育和高效的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。