巧用身邊物品，創新物理實驗

郭鄰

全日制義務教育《物理課程標準》（實驗稿）實施意見中明確建議物理教師在日常的物理教學中引導學生“使用身邊的物品進行物理實驗”，所以作為一名工作在一線的物理教師就應該想盡一切辦法開發身邊的生活資源，從而應用于實際的物理實驗中去。“眾所周之，物理是一門以實驗為基礎的學科，所謂‘物理’，就是通過‘物’———物理實驗引入物理概念，來研究物理規律。就是要以‘物’喻出‘理’的本質，以‘物’明了‘理’的內涵，以‘物’揭示‘理’的真諦。因此，物理課就是要強化物理實驗的教學。在以往的實驗教學中，教師過多地依賴實驗室現有的儀器和設備，實驗室里有器材就做，沒器材就不做的現象較為普遍。隨著課程改革的深入，實驗已從作為教學的輔助手段轉變為貫穿在整個教學過程中創設物理情景、探索物理問題的主要手段。”所以物理實驗課的成功與否，直接關乎到學生對物理知識掌握的深淺和熟練程度。當前，我們國家的經濟水平還欠發達，物理教學中常見的很多實驗器材不能按物理教材的要求配置齊全，尤其是廣大農村中學和貧困的邊遠山區中學，實驗器材更是嚴重缺乏，很多必須的實驗由于器材的原因，不能正常開設。因此作為初中物理教師要充分的開發生活資源，引導學生創新物理實驗，開展科學探究活動。不能由于器材的原因，改做實驗為講實驗。在學生的“日常生活中有許多物品可直接代替儀器使用或略加改制就能用于實驗。”開發學生身邊的生活資源來做實驗，它具有簡便、直觀、新穎、生動等優點。而且還能夠發展學生的思維和增強學生解決實際問題的能力和獨立實驗能力。利用身邊的生活資源所做的實驗能夠讓學生能充分觀察物理現象的發生、發展的全過程，從而反復品味其中的物理原理和物理規律。在物理實驗教學中，如果能巧妙地運用學生身邊的一些學習、生活用品，如書、紙、牙膏、橡皮筋、飲料瓶、乒乓球等進行實驗，則會產生意想不到的教學效果。因此，積極開發身邊的生活資源，創新物理實驗是全面提高學生物理素養的需要，同時也能有效激發學生學習物理的興趣。也能真正體現出“物理實驗是培養學生的科學素養和創造力的有效途徑。”

1.利用教室里的資源，開展物理實驗。

學生一天的大部分時間都在教室里度過，教室里的好多物品都可以用來進行創新實驗。

1、學生文具盒里的塑料尺是比較常見的文具，利用塑料尺可以完成如下幾組有用的實驗。

（1）將一把塑料尺緊按在桌面上，一端伸出桌面。撥動尺子，聽它振動發出的聲音，同時注意尺子振動的快慢。改變尺子伸出桌邊的長度，再次撥動，就可以探究發聲體振動的音調與振動頻率之間的關系。

（2）利用塑料尺在頭發上反復摩擦，將塑料尺接觸碎紙屑，發現經過摩擦后的塑料尺能吸引輕小物體。說明經過摩擦后的塑料尺帶上了電荷。

（3）用力將塑料尺壓彎，變形，說明力可以改變物體的形狀。放手塑料尺恢復原狀，又說明塑料尺具有彈性，能夠產生彈性勢能等。

2、利用學生的課本可以演示影響重力勢能大小的因素。具體方法是：取質量不同的課本從同一高度下落，“砸”在一位學生的手掌上，要學生說出他的感受。然后取質量相同的課本從不同的高度下落，“砸”在另一位學生的手掌上，要學生說出他的感受。像這個實驗可操作性強，學生感興趣，有利益活躍課堂氣氛，強化學生對知識的理解。

3、利用學生不要的廢紙撕成碎紙屑，將碎紙屑放在桌子上用手敲擊桌子發出聲音，同時觀察到碎紙屑在桌子上不停的跳動。說明聲音是由物體的振動產生的。

4、利用粉筆和粉筆盒可以做滾動摩擦比滑動摩擦小。實驗時將幾只粉筆放在粉筆盒下，用手推粉筆盒可以感覺到粉筆盒被輕輕推走。將墊在粉筆盒下的粉筆拿走，推同一粉筆盒，感覺到人要用的力大些。從而表明在壓力和接觸面相同的情況下，滾動摩擦比滑動摩擦要小些。

5、鉛筆是學生經常使用的文具，利用鉛筆可以完成很多重要的物理實驗。

（1）利用一頭削尖，另一頭平禿的鉛筆放在兩手掌之間，用力向中間擠壓，可以感覺到兩只手的疼痛感不一樣。表明在壓力相等時，壓力的作用效果與受力面積有關。

（2）將鉛筆的木材劈開露出鉛筆芯，將鉛筆芯的兩端連入電路，這時燈泡發光，調節其中一端線頭在鉛筆芯上的位置，即減小鉛筆芯接入電路的長度時燈泡變亮;若再增加鉛筆芯接入電路中的長度時，燈泡變暗。說明滑動變阻器是通過改變接入電路中電阻線的長度來改變電阻大小的。如果將兩根或三根鉛筆芯并排來做，效果會更好，從而更容易讓學生了解滑動變阻器的結構和原理，還能讓學生真正的明白導體的電阻與導體的橫截面積是成反比的。

（3）將鉛筆扔出，鉛筆離開手之后仍向前運動，說明物體具有慣性。

（4）。將鉛筆兩端都削好，若將鉛筆芯和燈泡連入電路，燈泡發光，說明鉛筆芯是導體;若將外部木材和燈泡連入電路時，燈泡不亮，說明木材是絕緣體。

6、利用學生的書包可以演示壓力與受力面積的關系。實驗時將較多的書裝在書包里，然后用寬而扁的背帶背在肩上，讓學生體驗。這就能說明壓強與受力面積的關系。做這樣的實驗有利益激發學生學習物理的興趣，又便于掌握物理知識。

2.利用學生食堂內的資源，進行物理實驗。

學生食堂是學生在校期間每天必去的場所，在食堂里有很多的物品可以作為物理實驗的資源。

1、利用食堂里的雞蛋來做物理實驗。

（1）取一只雞蛋握在手中，使勁握也難以破碎，但手拿雞蛋在碗邊輕輕一敲即破。說明：雞蛋緊握在手中時，受力面積大，壓強小;而在碗邊輕敲時，受力面積小，壓強大。學生能體會到，壓力的作用效果不僅跟壓力大小有關，還跟受力面積有關。

（2）剛剛煮熟的雞蛋不好剝皮，如果將雞蛋放入冷水中一會兒，能較輕松的將雞蛋皮剝去。表明雞蛋會熱脹冷縮，當它受冷后，體積收縮，比較容易撥皮。

（3）在一個廣口瓶底鋪上一層細沙，把蘸有酒精的棉花點燃后放入瓶中，迅速將一個剝皮的熟雞蛋放在瓶口上，發現過一會兒瓶子將熟雞蛋吞了進去。這個實驗能很好的說明大氣壓的存在。讓學生感到新穎、有趣。

（4）在引導學生探究物體沉浮的條件時，可將一只雞蛋放入濃鹽水中，然后緩緩倒入清水稀釋、攪拌，隨著鹽水的不斷稀釋，雞蛋排開液體的體積隨著增大，由漂浮狀態慢慢變成懸浮狀態，最終沉入杯底。這說明浸在液體中物體的上浮和下沉，決定于它所受浮力和重力的合力。

2、利用食堂里的高壓鍋可以做馬德堡半球實驗。驗證大氣壓強的存在。

3、飲料瓶是食堂里常見的物品，利用飲料瓶可以做很多物理實驗。

（1）用飲料瓶裝滿一瓶水，然后用刀，沿瓶豎直打三四個小孔，結果發現水從小孔中射出，幾股水流的射程不同，越靠近瓶底的地方，水的射程越遠。由此說明液體內部的壓強隨深度的增加而增加。

（2）還可以用飲料瓶做壓力產生效果的實驗。用飲料瓶裝滿水蓋上蓋，然后把瓶底放在海綿上，觀察海綿的凹陷程度。再將瓶子倒置過來，比較兩次海綿的凹陷深淺，便可以說明壓力的作用效果與受力面積有關。

（3）在飲料瓶中倒入約四分之一的熱水，搖晃至整個瓶子都變熱，立即旋緊瓶蓋放入冷水中，可以發現飲料瓶變癟了，從而證明了大氣壓強的存在。

4、利用食堂里的勺子可以做凸面鏡和凹面鏡的成像實驗。

5、利用筷子做成桿秤可以演示杠桿的平衡條件。

6、利用火鉗能演示費力杠桿的工作原理等。

3、利用學生宿舍的資源，創新物理實驗。

宿舍是學生一天學習、生活的主要場所，宿舍內的很多物品如：臉盆、水壺、牙膏、掛衣架、鏡子、蚊香、梳子等都可以用來做物理實驗，提高學生的創新和實踐能力，

1、利用臉盆和水壺、適量的水和一個乒乓球。“在臉盆中裝上小半盆水，把一個乒乓球放在水面上。用水壺裝滿一壺水對準乒乓球往下澆水。乒乓球被湍急的水流沖得不斷在水面上跳動，可是卻始終頂著水流在原地呆著，并不往旁邊逃去。提著水壺慢慢做前后、左右的移動。可以觀察到球會聽從指揮，跟著水柱一起運動。這個實驗表明在氣體和液體中，流速大的位置壓強小。球周圍水流動的時候，使得球周圍的空氣壓強變小，只要球周圍水流的情況有變化，那么它周圍的空氣壓強就會跟著發生變化。球在水柱調節時始終保持在水柱底部中央，不被水流沖走。”

2、“掛衣架平衡”實驗。選用一個很規范的帶夾子的掛衣架，然后在兩邊夾子上分別夾了一只學生穿的新襪子，出示給大家觀看，問這個杠桿是否平衡？大家異口同聲地回答：平衡，因為它在水平方向上靜止了。然后將學生用來洗臉的毛巾，夾在一個夾子上。發現掛衣架發生了偏轉，傾斜了，過一會兒，也不動。這時，再問學生，此時的掛衣架處于平衡狀態嗎？誰知，大家又一起回答，不平衡。雖然，學生這時答錯了，但老師心里應該特別高興。于是，在此最佳時期，講解掛衣架雖傾斜了，但仍是靜止的，也是處于平衡狀態。很自然地引入桿杠平衡的概念。自然得到：當杠桿在動力和阻力作用下靜止或作緩慢的勻速轉動時，就說杠桿平衡了。

3、利用蚊香可以演示光在空氣中沿直線傳播。而且蚊香的演示效果較好。實驗時點燃蚊香，吹滅，將煙收集入透明柱形容器中，閉合激光筆的開關，學生便可以清晰的觀察到光在空氣中沿直線傳播。

4、利用牙膏可以演示物體的浮沉條件。

5、用女同學扎頭發用橡皮筋可以做很多力學實驗。例如把皮筋繃在直尺上，用兩支鉛筆墊起改變皮筋的松緊程度、鉛筆間的距離、撥動時的幅度，可以聽聽到聲音的音調、響度有明顯的變化。

6、在說明音調高低與頻率的關系時，將梳子的梳齒從硬紙片上劃過去，紙片能振動發聲，紙片發出聲音越高，這說明頻率越大，音調越高。

開發身邊的生活資源，“使用身邊隨手可得的物品進行探究活動和各種物理實驗，可以拉近物理學與生活的距離，讓學生深切地感受到科學的真實性，感受到科學和社會、科學和日常生活的關系。”由于這些物品本來的用途并不是進行物理實驗，所以這種做法本身就是一種創新。所以，積極開發身邊的生活資源，應用于物理實驗是一種行之有效的方法，在具體的教學過程中它有很多優點。如它能最大限度的激發學生學習物理的興趣，而且操作簡便，實驗現象明顯，有利益學生對物理概念和物理原理、規律的理解與應用。能大大的降低物理實驗的經濟成本，發揮學生獨立實驗的技能和技巧，提高學生的實驗創新能力，促進物理教學質量的提高。

參考文獻

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[5]? 《巧用身邊之物創新物理實驗》 季永青

[6]? 《有效利用學生身邊的物品做好物理實驗》 桑喜梅

[7]? 《利用日常器具做初中物理實驗的嘗試》? 嚴德友