生活化實驗器材在初中物理教學中的運用

【摘 要】物理是一門實踐性較強的課程，課堂中貫穿著各式各樣的物理實驗。而作為一名合格的物理教師，應向學生強調實驗對物理學科的重要性，并讓其認識到實驗教學也是物理教學的重要組成部分。同時，為了消除學生對實驗器材的陌生感，降低實驗成本，教師應堅持探索生活化實驗器材，并鼓勵學生使用生活中的常見物品代替專業器材完成實驗，獲得物理知識。文章就生活化實驗器材在初中物理教學中的運用展開分析，并提出幾點運用策略。

【關鍵詞】生活化實驗器材;初中物理;運用策略

【中圖分類號】G633.7? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2022）18-0086-03

初中物理知識以基礎內容為主，但對于剛剛接觸物理學科的學生來說，物理學習還是具有一定的難度。因此，教師要創新教學形式，重視實驗教學，讓學生在實驗操作中驗證自己所學的理論知識。而實驗器材作為開展物理實驗必不可少的元素，為了滿足易獲取、易操作的條件，教師應探索生活化實驗器材的運用，以降低實驗教學的門檻，為學生創設更加良好的學習條件。

1? ?生活化實驗器材的優勢

1.1? 降低實驗成本

生活化實驗器材的特點就是成本較低、容易獲取，相對于精密、昂貴的實驗器材來說，教師和學生都更愿意借助生活化器材來開展物理實驗。應用成本較低且容易獲取的生活化材料，能夠有效解決部分學校經費不足的問題，且獲得的實驗結果雖然不如專業實驗器材精確，但并不影響對物理知識的驗證[1]。此外，在使用生活化實驗器材時，學生也可以參與器材制作的過程，對其動手能力也有較為顯著的提升作用。

1.2? 激發學生的探究欲望

傳統物理實驗多使用精密的儀器，但初中生剛剛接觸物理學科，對實驗及器材較為陌生，難免會產生一定的畏懼心理，而生活化實驗器材的運用能夠有效解決這一問題。教師選擇學生生活中常見的物品進行實驗教學，能夠讓他們產生親切感，輔以合理的引導就能夠使學生產生探究的欲

望[2]。同時，生活化實驗器材的運用還有利于拓展教學的范圍。受到時間的限制，在課堂中教師無法帶領學生完成所有的實驗，因此可以鼓勵學生課后自行借助生活化實驗器材逐一嘗試，從而讓學生認識到物理來源于生活，又能應用于生活。

2? ?生活化實驗器材在初中物理教學中的具體應用策略

2.1? 豐富實驗，激發學習興趣

在初中物理實驗探究中，部分學校因資金不足，存在實驗器材單一的問題，運用生活化實驗器材能夠有效解決這一問題。教師可以遵循就地取材的原則，選擇學生熟悉的生活物品來完成實驗，這樣能夠更好地激發學生的學習興趣，促進其發散

思維[3]。如在學習“物體的浮與沉”一課時，為了讓學生掌握“物體浮沉的相關條件”這部分知識，教師應結合教材內容設計物理實驗。首先，教材中的實驗是將燒杯中盛清水后放入雞蛋，發現雞蛋沉入水底，之后向水中不斷加鹽并攪拌，就會發現雞蛋上浮。教師在課堂初始可以準備雞蛋、食鹽等生活常見材料進行實驗，在實驗中學生能夠認識到液體密度與物體浮沉的關系。而類似改變液體密度的實驗有很多，改變物體重力的實驗卻較少，學生缺乏親身體驗。對此，教師可以在完成教材中的實驗后，利用生活化器材設計實驗，帶領學生驗證物體的重力與物體浮沉的關系。教師可以鼓勵學生搜集塑料瓶和空藥瓶，在藥瓶蓋上鉆一個洞，里面灌入一些水，灌水不宜過多，然后將小藥瓶倒置放入幾乎盛滿水的塑料瓶中，擰緊瓶蓋，使小藥瓶呈漂浮狀態。學生操作時發現，用手捏著塑料瓶可以看到藥瓶中的空氣柱變短了，說明有水進入其中，同時，相較于藥瓶進入塑料瓶中的初始位置而言，隨著水流的進入，藥瓶在逐漸下沉。反之，手放開塑料瓶，藥瓶中的空氣柱又變長了，藥瓶又逐漸上浮。由此，學生可認識到，當液體的浮力不變時，藥瓶的重力變化會影響它的浮沉情況。從而得出結論：物體的浮沉與液體密度、自身重力有關系。

2.2? 演示實驗，讓探究更深入

當下，社會各界越來越重視對學生探究能力的培養，而實驗器材生活化，能夠助力學生探究物理知識，在實驗中凸顯物理學科的本質。教師在課堂中可以圍繞教學內容，提前準備生活化實驗器材，并在講解知識點后提出探究問題引導學生思考，通過簡單的演示實驗讓學生認知物理知識，為后續的深入探究做鋪墊[4]。如在學習“浮力”一課時，為了讓學生了解浮力大小的影響因素，教師在課堂中往往會先引導學生猜想浮力大小的影響因素有哪些，然后帶領學生利用實驗加以驗證。首先，教師在課堂中先向學生介紹浮力的概念，并提出浮力并非一成不變，會受到各種因素的影響上下波動，接著再引導學生：“同學們，結合生活現象或經驗，猜一猜浮力大小與哪些因素相關？”根據教師的問題，學生會積極動腦思考，并猜測：浮力的大小可能會與浸入液體的深度、液體的密度、物體的密度等相關。聽到學生的回答后，教師不要著急公布問題的答案，而是應借助生活化器材開展實驗，帶領學生逐一驗證。準備馬鈴薯、食鹽、彈簧測力計等材料，嚴格控制變量開展實驗，具體方法如下：

①探究浮力與物體浸入液體的深度的關系時，可以準備一個大的馬鈴薯，測出它在空氣中的重力及浸沒在水中不同深度處的拉力，將得到的數據記錄好;②探究浮力與排開液體體積的關系時，準備一個馬鈴薯，用彈簧測力計吊著馬鈴薯慢慢浸入水中，且不碰觸底面和四周，當馬鈴薯部分浸入水中后，記錄彈簧測力計的讀數，當馬鈴薯全部浸入水中后，再次記錄彈簧測力計的讀數;③探究浮力與液體密度關系時，將大馬鈴薯浸沒在鹽水中，測出其在鹽水中的拉力，將得到的數據記錄好;④將實驗數據搜集、歸納到表格中，再根據已知物體的重力和在液體中的拉力，計算出物體在液體中受到的浮力。教師結合數據帶領學生交流討論，發現通過分析①中的實驗數據可知，浮力的大小與物體浸入液體的深度無關;通過對比分析②中彈簧測力計的讀數變化，發現浮力的大小與排開液體的體積有關;通過比較①③兩組數據可知，浮力的大小與液體密度有關。由此，學生可以認識到，液體的密度和排開液體的體積才是影響浮力的兩大因素。

2.3? 操作實驗，變抽象為形象

初中物理學科中涉及部分抽象性較強的知識，導致很多學生在學習中會感到吃力。因此，在初中物理實驗教學中，為了降低學生的學習難度，教師應將抽象知識形象化。教師可以將物理實驗器材生活化，就地取材，搜集學生熟悉的常見物品并應用在實驗中，為學生展示物理現象[5]。之后，再準備足夠的生活化實驗器材，鼓勵學生親自動手完成實驗，讓學生在真實的體驗中掌握物理知識。

如在學習“壓強”一課時，為了驗證大氣壓存在，幫助學生加強對知識點的理解和掌握，教師應利用生活化器材展開教學。教師應為學生演示“覆杯實驗”，提出問題：“同學們，倒置杯子后紙片為什么不掉下來？”學生在思考和討論后，提出了“可能是水將紙片吸住了”“可能是杯子中沒有空氣”等猜想，但卻很少會向大氣壓方向考慮。為了幫助學生突破這一難點，教師可以借助生活化器材開展實驗，準備空的塑料瓶，在其底部鉆一個小孔，再用石蠟將這個小孔封住。首先，針對“紙片不掉是因為水將它吸住了”這一觀點，教師可以讓學生用針將石蠟刺破，這時水和紙片都灑落下來，通過親身操作，學生自然會認識到紙片不是因為被水吸住了，而是因為受到大氣壓強的作用。其次，為了驗證“紙片不掉是因為倒置杯子周圍有空氣”這一猜想是否正確，幫助學生進一步認識大氣壓強，教師還可以設計更加嚴密的物理實驗并鼓勵學生自主操作，具體如下：將塑料瓶放在一個相對密閉的空間中，用生活中常見的抽氣筒進行抽氣，一段時間后，紙片就會掉下來。通過抽氣前后的對比，學生可以認識到紙片的狀態與大氣壓有著明顯的關系，進而對其產生更直觀的認識。由此，利用生活中的常見事物進行實驗，學生可以認識到學習物理知識的樂趣，還能對抽象的知識點有直觀的了解，提高學習效率。

2.4? 創新實驗，引導學生思維

放棄精密的實驗器材，選擇生活化實驗器材來作為教具，本質上就是一種創新，而且初中生對新鮮事物有著較強的好奇心。因此，在實驗中合理運用生活化器材，能夠達到創新實驗的目的，不僅可以激發學生的探究欲望，還能夠為其營造更加寬松、和諧的實驗氛圍。在此基礎上，教師對學生的思維進行合理的引導，能夠提升物理實驗教學的

效率[6]。如在學習“力的作用是相互的”一課時，教師可以鼓勵學生借助生活器材來制作實驗裝置，在提高教學效率的同時，有助于培養學生的創新思維。首先，教師應向學生講解理論知識，并提出問題：如何利用實驗來驗證“相互作用的兩個力有什么關系”？能否用生活器材進行驗證？根據教師提出的問題，學生成立實驗探究小組，自行搜集實驗所需材料，如某實驗小組利用生活中常見的氣球開展實驗，將氣球吹氣后直接放在空氣中，發現放手后氣球會向與噴氣相反的方向跑。另一個實驗小組利用雞蛋和碗展開實驗，用雞蛋敲碗邊，雞蛋是施力物體，碗是受力物體，但雞蛋卻碎了。類似的實驗有很多，學生可以發揮想象力選擇生活化材料，并與小組成員合作完成，再結合真實的實驗現象，認識到作用力與反作用力的存在及關系。其次，當學生利用生活化器材完成實驗后，教師應鼓勵各小組闡述自己的實驗思路，進一步鞏固對“力的作用是相互的”相關知識的理解。這樣一來，學生不僅掌握了知識，更知道了其中的原理，學會用物理知識來解釋相關物理現象。由此，在創新實驗中，學生的思維能力也得到了培養和提升，通過交流和討論，學生可以認識到創新實驗的價值、實驗中存在的不足等，從而認識到生活化器材雖然能夠為物理實驗帶來便利，但也需要前期的積累和不斷思考。

2.5? 突破難點，解決疑難問題

學生受到思維和能力的限制，在物理學習中存在較多的難點，包括概念理解上的難點、思維上的難點及解題上的難點，如果不能及時突破這些難點，就會影響學生對知識的掌握和吸收，還容易為知識體系的構建埋下隱患。而合理地借助生活化物理器材，甚至是生活中常見的物品展開實驗教學，能夠有效解決這一問題。具體來說，教師在講解重難點知識后，可以借助實驗來驗證，并合理運用生活化器材來突破教學難點，進而有效降低學習難度，解決學生在學習中存在的疑難問題。如在學習“摩擦力”一課時，“摩擦力的方向”“判斷摩擦力是動力還是阻力”等知識都是學生學習中的難點，為了深化學生對摩擦力的理解，教師應重視生活化器材的運用，準備電動小車、金屬絲、木板等材料進行實驗，探究汽車車輪與地面摩擦時摩擦力的方向及性質。結合課堂所學知識，學生可以在教師的引導下設計如下實驗：首先，用金屬絲將電動小車懸掛在木板上方，然后打開小車電源，發現小車車輪正在原地空轉，并沒有前進或后退;其次，將電動小車放下來，放在表面粗糙的長方形木板上，再打開小車電源，發現小車相對木板前進了。同時，教師要鼓勵學生認真觀察實驗現象，結合“力能改變物體運動狀態”的原則，認識到電動小車在粗糙的木板上之所以可以運動，是因為受到了向前的力，而這個力就是小車受到的向前的摩擦力。這一結論與學生以往的認知是有沖突的，大部分學生認為摩擦力是阻力，如汽車剎車等。教師則要提出摩擦力不僅能作為阻力也能作為動力的觀點，并根據“力的作用是相互的”來設計物理實驗：先按住小車保持不動，再按動控制按鈕，發現木板會向后退，結合實驗現象就可以分析出電動小車輪胎所受摩擦力的方向。由此，利用生活化器材開展實驗，能夠讓學生結合生活經驗對物理知識展開分析，從而降低物理學習難度，提高教學效率。

總的來說，在初中物理課堂中，教師要重視培養學生的科學意識和動手能力，以便引導學生借助實驗驗證和獲取物理知識。在實際教學中，教師可能會遇到各種各樣的實驗，為了降低實驗成本，讓部分實驗更便捷、順利地展開，教師應重視將物理實驗器材生活化，以拉近實驗與生活實際的距離，讓學生用生活中常見的事物來感受物理知識，從而提高學習效率。

【參考文獻】

[1]朱群生.對于初中物理教學實驗器材生活化的探索[J].文理導航（中旬），2021（3）.

[2]周容銳.自制初中物理生活化實驗器材的嘗試[J].中學課程輔導（教師教育），2020（21）.

[3]宋二真.淺談初中物理生活化實驗器材的開發與應用[J].學苑教育，2020（11）.

[4]邢長福，楊柳青.初中物理實驗器材生活化探究[J].中國教育技術裝備，2019（9）.

[5]朱曉洪.玻璃杯：物理問題生活化的潤滑劑——玻璃杯在初中物理實驗中的幾種妙用[J].中國教育技術裝備，

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[6]金駿.巧借生活用品? 拓展物理實驗[J].中學物理教學參考，2019（14）.

【作者簡介】

王平建（1979～），男，漢族，江蘇徐州人，本科，中學一級教師。研究方向：物理教學。