非常規(guī)實(shí)驗(yàn)在物理實(shí)驗(yàn)高效課堂各環(huán)節(jié)的應(yīng)用對(duì)策探究

柯飛武

2022年新義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)指出：義務(wù)教育物理課程是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)課程，要面向全體學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際生活中的各種現(xiàn)象設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究得出結(jié)論，將實(shí)驗(yàn)結(jié)論再應(yīng)用到實(shí)際生活中，做到理論和實(shí)踐相結(jié)合，要注重科學(xué)探究，倡導(dǎo)教學(xué)方式多樣化。

實(shí)驗(yàn)室的課程資源不僅限于實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有設(shè)備，學(xué)生身邊的物品和器具也是重要的實(shí)驗(yàn)室資源。非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)要與常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)、多媒體課件、各種輔助實(shí)驗(yàn)、模擬實(shí)驗(yàn)及仿真實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，使物理實(shí)驗(yàn)課堂更加高效。

現(xiàn)階段學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)室里雖然實(shí)驗(yàn)器材比較齊全，是“廠家生產(chǎn)的專門器材”，但是物理教學(xué)中開展規(guī)范、定量、嚴(yán)肅的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)和生活關(guān)聯(lián)小，學(xué)生對(duì)這些器材感到陌生。而非常規(guī)實(shí)驗(yàn)來自學(xué)生日常生活，用生活中的瓶瓶罐罐、生活物品、各種材料、兒童玩具、工廠廢料及至人體自身等做物理實(shí)驗(yàn)，貼近學(xué)生的生活，現(xiàn)象更直觀明了、充滿趣味，更容易激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究精神，提高學(xué)習(xí)物理的興趣，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，更能引起學(xué)生積極主動(dòng)思維，更有利于促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展、學(xué)生實(shí)踐能力的提高，提高探究與創(chuàng)新能力。

文章從我校高效課堂教學(xué)模式的“預(yù)學(xué)”“導(dǎo)學(xué)”“共學(xué)”“展學(xué)”“思學(xué)”“導(dǎo)學(xué)測(cè)評(píng)”等六個(gè)環(huán)節(jié)來探討如何利用非常規(guī)實(shí)驗(yàn)來切實(shí)達(dá)到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的高效。

一、 非常規(guī)實(shí)驗(yàn)在“預(yù)學(xué)”環(huán)節(jié)的應(yīng)用

在“預(yù)學(xué)”環(huán)節(jié)里，傳統(tǒng)教學(xué)中預(yù)習(xí)模式相對(duì)簡(jiǎn)單，為使物理實(shí)驗(yàn)課堂更加高效，要精心設(shè)計(jì)非常規(guī)實(shí)驗(yàn)方案自主實(shí)驗(yàn)探究，來指導(dǎo)強(qiáng)化預(yù)習(xí)，幫助教師了解學(xué)生的水平，提高課堂教學(xué)的針對(duì)性。

在之前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生的預(yù)習(xí)大部分是看書、做習(xí)題，單調(diào)乏味的預(yù)習(xí)方式顯然效果不佳，而且這樣的預(yù)習(xí)就把本該通過猜想、實(shí)驗(yàn)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論提前學(xué)習(xí)了，這樣就把物理的“探究式實(shí)驗(yàn)”變成了“驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)”，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力得不到訓(xùn)練，學(xué)生的創(chuàng)新能力得不到拓展，這明顯不符合新課標(biāo)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。

非常規(guī)實(shí)驗(yàn)很好地解決了這一問題。我們?cè)O(shè)計(jì)符合物理實(shí)驗(yàn)新課教學(xué)相關(guān)的非常規(guī)實(shí)驗(yàn)方案，利用課余時(shí)間，讓學(xué)生有更多的時(shí)間和精力去探究，充分挖掘?qū)W生的實(shí)踐能力，力求達(dá)到更好的預(yù)習(xí)目的。

案例一：在探究“影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生先觀看中國隊(duì)參加拔河比賽的視頻，同時(shí)組織學(xué)生進(jìn)行拔河比賽，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，討論拔河比賽取得勝利的因素，分析猜想影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素后，組織開展非常規(guī)實(shí)驗(yàn)：比較在同一地面推動(dòng)重的桌子和輕的椅子用力的大小來探究滑動(dòng)摩擦力和壓力的關(guān)系；通過在兩段光滑和粗糙的地面推桌子用力的大小來探究滑動(dòng)摩擦力和接觸面的粗糙程度的關(guān)系。

案例二：在探究“影響重力勢(shì)能大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生先根據(jù)生活調(diào)查高空拋物的危害并討論產(chǎn)生這種危害的原因，分析猜想影響重力勢(shì)能的影響因素后，組織開展非常規(guī)實(shí)驗(yàn)：拿兩個(gè)質(zhì)量一樣的鉛球從不同高度落到泥地里，通過觀察泥地的凹陷程度來比較重力勢(shì)能與高度的關(guān)系；拿兩個(gè)體積一樣的木球和鉛球(質(zhì)量不同)從同一高度落到泥地里，通過觀察泥地的凹陷程度來比較重力勢(shì)能與質(zhì)量的關(guān)系。

案例三：在探究“影響壓強(qiáng)(壓力的作用效果)大小的因素”實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生用手指捏住圖釘?shù)膬啥耍惺苣髨D釘尖和圖釘帽時(shí)手指的疼痛情況，分析猜想影響(壓強(qiáng))壓力的作用效果大小的因素后，組織開展非常規(guī)實(shí)驗(yàn)：學(xué)生在泥地里單腳站和雙腳站，觀察泥地的凹陷程度比較壓強(qiáng)(壓力的作用效果)與受力面積的關(guān)系；取兩塊相同的木板放在泥地上，讓大人和小孩站在木板上，觀察泥地的凹陷程度來比較壓強(qiáng)(壓力的作用效果)與壓力的關(guān)系。

二、 非常規(guī)實(shí)驗(yàn)在“導(dǎo)學(xué)”環(huán)節(jié)的應(yīng)用

在“導(dǎo)學(xué)”環(huán)節(jié)中，教師將傳統(tǒng)的、感性的繁復(fù)講解，通過各種有趣的非常規(guī)實(shí)驗(yàn)，錘煉成語言簡(jiǎn)潔、講解清晰的導(dǎo)學(xué)方案，指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)、思索和拓展，高效學(xué)習(xí)。

在新課教學(xué)的“導(dǎo)學(xué)”環(huán)節(jié)，選擇一些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯、體驗(yàn)性強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)時(shí)間短、新穎奇特的非常規(guī)實(shí)驗(yàn)當(dāng)堂實(shí)驗(yàn)，通過學(xué)生的當(dāng)場(chǎng)體驗(yàn)和觀察導(dǎo)入新課激活學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)情感，讓學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)體系，并逐步內(nèi)化，提高學(xué)習(xí)效率。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，非常規(guī)實(shí)驗(yàn)比實(shí)驗(yàn)室里的“廠制實(shí)驗(yàn)器材”體驗(yàn)性更強(qiáng)，更加貼近學(xué)生的認(rèn)知，更容易和學(xué)生產(chǎn)生共鳴，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的興趣，使物理實(shí)驗(yàn)課堂更加高效。

案例一：在學(xué)習(xí)“光的直線傳播”時(shí)，在學(xué)生的認(rèn)識(shí)里，光的直線傳播是容易理解的，生活中也有很多例子可以說明，也可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師做演示實(shí)驗(yàn)來引導(dǎo)學(xué)生觀察光從空氣斜射入水中發(fā)生折射的現(xiàn)象來進(jìn)行說明，而對(duì)“均勻”這個(gè)條件不曾用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，為此，教師可以拿一個(gè)玻璃缸，向玻璃缸中加水，然后用長(zhǎng)頸漏斗向水中注入糖水，多次試驗(yàn)選擇實(shí)驗(yàn)最明顯的來展示光在非均勻介質(zhì)中的傳播路徑不是直線的現(xiàn)象，來導(dǎo)入新課。因?yàn)閷W(xué)生在預(yù)習(xí)中、在生活中看了很多光的直線傳播現(xiàn)象，對(duì)本實(shí)驗(yàn)光的傳播不是直線充滿好奇心，從而更有效地導(dǎo)入新課。

案例二：在探究“流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系”時(shí)，由于本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)較少，教師可以多選擇一些新奇特的非常規(guī)實(shí)驗(yàn)來導(dǎo)入新課，充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。拿一把電吹風(fēng)打開開關(guān)讓風(fēng)向上吹，把一乒乓球放在電吹風(fēng)口上，移動(dòng)電吹風(fēng)，發(fā)現(xiàn)乒乓球跟著一起移動(dòng)。把兩個(gè)氣球充滿氣，用細(xì)線把氣球口扎緊，將木桿兩端放在離地面1米高的支架上，以保持木桿水平。用細(xì)線把兩個(gè)氣球綁在木桿上，使兩個(gè)氣球的高度一致，相距約30厘米，當(dāng)兩個(gè)氣球靜止時(shí)，用嘴在它們之間吹氣，發(fā)現(xiàn)氣流從兩氣球中間流過時(shí)，兩氣球會(huì)相互靠近。

案例三：在學(xué)習(xí)“汽化和液化”時(shí)，和學(xué)生一起制作有趣的小實(shí)驗(yàn)《紙鍋燒水》，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在水燒干前，水都沸騰了，但是紙鍋沒有被火燒著，通過新奇特非常規(guī)實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣，更高效地引入新課。

案例四：在學(xué)習(xí)“壓強(qiáng)”的時(shí)候取出一些氣球，用一根針去扎氣球，結(jié)果氣球爆炸。當(dāng)我讓學(xué)生用一大把針去扎氣球出現(xiàn)非但不爆反而意外反彈回的現(xiàn)象。把雞蛋握在手中，使勁握也難以破碎，但手拿雞蛋在碗邊輕輕一敲即破。利用這些新奇特非常規(guī)實(shí)驗(yàn)來刺激學(xué)生的好奇心，產(chǎn)生一種求知欲，從而更有效地引入新課。

案例五：在學(xué)習(xí)“杠桿的平衡條件”時(shí)，選用一支普通蠟燭、一枚大號(hào)縫衣針、兩只玻璃杯。用小刀將蠟燭兩端削尖并露出燭芯，將縫衣針垂直穿過蠟燭重心。為使蠟燭蹺蹺板保持水平位置平衡，可用小刀對(duì)蠟燭兩端分別進(jìn)行適當(dāng)削剪，同時(shí)點(diǎn)燃蠟燭兩端燭芯，由于兩端燃燒速度不可能完全相同，導(dǎo)致燃燒速度快的一端滴的蠟燭油比燃燒速度慢的一端多，如在本實(shí)驗(yàn)中左端燃燒速度快，這時(shí)蠟燭右端下沉，由于火焰向上，這時(shí)又出現(xiàn)右端燃燒速度快，導(dǎo)致左端下沉，如此往復(fù)，形成蠟燭蹺蹺板。學(xué)生在感受“蹺蹺板”的氣氛中導(dǎo)入新課。

案例六：人教版物理教材中，學(xué)生初步學(xué)習(xí)的課程就是長(zhǎng)度的測(cè)量，長(zhǎng)度測(cè)量用的工具是刻度尺，對(duì)學(xué)生來說是人手一把，基本上都會(huì)一些簡(jiǎn)單的使用。在教學(xué)上缺少新穎，學(xué)生對(duì)物理入門課的學(xué)習(xí)感覺枯燥無味。在新課的學(xué)習(xí)前，把地方特色當(dāng)作非常規(guī)實(shí)驗(yàn)引入物理課堂。仙游紅木家具和紅木工藝品非常出名，大部分學(xué)生對(duì)紅木工藝有所了解。在課前，布置學(xué)生去調(diào)查和了解紅木佛珠所用游標(biāo)卡尺的使用方法和紅木家具所用的“魯班尺”的使用和由來。學(xué)生在小組合作學(xué)習(xí)展示游標(biāo)卡尺和“魯班尺”的知識(shí)時(shí)，導(dǎo)入新課，學(xué)生的興趣空前高漲，從而物理的第一節(jié)長(zhǎng)度測(cè)量的學(xué)習(xí)更加高效，也為后續(xù)物理的實(shí)驗(yàn)教與學(xué)打下良好的基礎(chǔ)。另外，后續(xù)學(xué)習(xí)天平的使用時(shí)，也可以借助佛珠工藝中測(cè)量質(zhì)量的天平的調(diào)查來導(dǎo)入新課。

三、 非常規(guī)實(shí)驗(yàn)在“共學(xué)”“展學(xué)”環(huán)節(jié)的應(yīng)用

在“共學(xué)”和“展學(xué)”環(huán)節(jié)，學(xué)生通過預(yù)學(xué)已經(jīng)掌握的知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的梳理，結(jié)合學(xué)生實(shí)際生活中的各種非常規(guī)實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，以小組合作作為主要學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生在“質(zhì)疑—釋疑”的循環(huán)中獲得持續(xù)提高。合作探究后，讓學(xué)生走向講臺(tái)，講述本小組的非常規(guī)實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)過程以及實(shí)驗(yàn)成果結(jié)論，并進(jìn)行歸納總結(jié)，達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。學(xué)生在展示過程中，理解更加深入，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ玫教嵘仞B(yǎng)得以達(dá)成。在這個(gè)過程，實(shí)驗(yàn)室里的“廠制實(shí)驗(yàn)器材”為了節(jié)省上課的時(shí)間，都是組裝好了的，限制了學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的框架，這樣導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力略顯不足，而且很多器材過大，占地方，學(xué)生在小組合作學(xué)習(xí)的過程中不方便所有成員共同探討研究；而非常規(guī)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以有不同的實(shí)驗(yàn)器材充分利用不同的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景，真正地提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新能力，而且更加接地氣，更加容易激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究精神。

案例一：在學(xué)習(xí)“平面鏡成像”這節(jié)課時(shí)，可以讓學(xué)生在課堂在做一些非常規(guī)實(shí)驗(yàn)：利用兩塊相互平行的平面鏡，觀察筆在兩塊平面鏡形成的無數(shù)個(gè)像；利用兩塊互成角度的平面鏡，改變角度觀察不同角度下所形成的像的特點(diǎn)；取三面玻璃鏡子組成一個(gè)三棱鏡，再在一頭放上一些各色玻璃碎片，這些碎片經(jīng)過三面玻璃鏡子的反射，就會(huì)出現(xiàn)對(duì)稱的圖案，看上去就像一朵朵盛開的花。利用這些非常規(guī)實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的好奇心，又培養(yǎng)了探索精神、觀察能力、記憶能力、合作意識(shí)和規(guī)則意識(shí)等。

案例二：在學(xué)習(xí)“凸透鏡成像的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是利用“廠家生產(chǎn)的專門器材”光具座來完成實(shí)驗(yàn)的，光具座和生活關(guān)聯(lián)小，學(xué)生比較陌生。在本節(jié)課里，鼓勵(lì)學(xué)生小組合作，利用生活中的放大鏡(老花鏡)、白紙和點(diǎn)燃的蠟燭來研究凸透鏡成像的特點(diǎn)，小組展示實(shí)驗(yàn)成果，利用這些非常規(guī)實(shí)驗(yàn)器材更貼近學(xué)生的生活實(shí)際，學(xué)生更有熱情，而且小組間可以更好地合作完成實(shí)驗(yàn)，達(dá)到小組自主互助學(xué)習(xí)的目的。

案例三：教師和學(xué)生自身也可以是一種非常規(guī)實(shí)驗(yàn)器材。在學(xué)習(xí)“聲音的特性”中，學(xué)生可以展示唱歌、樂器等，對(duì)比不同人的聲音來學(xué)習(xí)音調(diào)、響度和音色。在學(xué)習(xí)“機(jī)械運(yùn)動(dòng)”時(shí)，教師和學(xué)生展示并肩同速同方向行走，研究以地面為參照物和以教師為參照物時(shí)學(xué)生的位置變化來判斷學(xué)生的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。不可否認(rèn)，教師和學(xué)生是物理教學(xué)中非常重要的課程資源，以其動(dòng)態(tài)性、主動(dòng)性和生成性，“無中生有”“化腐朽為神奇”地實(shí)現(xiàn)課程資源的超水平發(fā)揮，其中教師作為教育教學(xué)活動(dòng)的直接實(shí)施者對(duì)學(xué)生的影響最為深刻，作為“非常規(guī)實(shí)驗(yàn)器材”，學(xué)生學(xué)習(xí)的注意力更加集中，能更多更有效參與到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。

案例四：在學(xué)習(xí)“大氣壓強(qiáng)”時(shí)，為學(xué)生展示設(shè)計(jì)“自制飲水機(jī)”實(shí)驗(yàn)。準(zhǔn)備一個(gè)干凈的空礦泉水瓶、一根吸管、一個(gè)可以固定的底座、一把可以鉆孔的工具、一把剪刀；在礦泉水瓶底部鉆一個(gè)洞，剛好可以插入吸管；插入吸管并把吸管周圍用速溶膠密封；把礦泉水瓶固定在底座上；用手堵住吸管，往礦泉水瓶里倒入水；蓋緊蓋子，放手，水不會(huì)流出，打開瓶蓋就可以出水，飲水機(jī)就做成了，還可以通過蓋子的松緊來控制出水量。注意洞要?jiǎng)偤每梢圆迦胛埽荒芴螅绻锌p隙要用膠水黏上。學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)并講解其科學(xué)道理——大氣壓強(qiáng)。當(dāng)瓶蓋擰緊時(shí)，雖然水有重力，但吸管口處在大氣壓的作用下，水被壓在瓶中，不會(huì)流出。當(dāng)瓶蓋打開，瓶子上方進(jìn)入空氣，氣壓和吸管口的氣壓相等，水在重力的作用下流出來。瓶蓋的松緊決定進(jìn)入礦泉水瓶上方氣壓的多少，就可以控制出水量。做實(shí)驗(yàn)的過程中，要樹立：認(rèn)真觀察現(xiàn)象、實(shí)事求是地記錄、透過現(xiàn)象尋本質(zhì)的科學(xué)探究精神。

四、 非常規(guī)實(shí)驗(yàn)在“思學(xué)”“導(dǎo)學(xué)測(cè)評(píng)”環(huán)節(jié)的應(yīng)用

在“思學(xué)”“導(dǎo)學(xué)測(cè)評(píng)”環(huán)節(jié)中，學(xué)生對(duì)本小組的非常規(guī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行交流評(píng)估，對(duì)實(shí)驗(yàn)存在的失敗因素、存在的問題查找原因，進(jìn)行歸納整理，并進(jìn)行修正和改進(jìn)，讓實(shí)驗(yàn)方案更加完美；通過組間交流審閱、同類對(duì)比，把有效的方案和經(jīng)典的事例分類收集。在物理實(shí)驗(yàn)課堂結(jié)束后，學(xué)生要懂得物理“從實(shí)踐來，回到實(shí)踐中去”，通過交流評(píng)估，利用實(shí)驗(yàn)結(jié)論和實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)在問題，利用非常規(guī)實(shí)驗(yàn)器材，去修正實(shí)驗(yàn)探究過程，進(jìn)而更好地應(yīng)用于實(shí)踐。這個(gè)過程使用“不怕學(xué)生弄壞”的實(shí)驗(yàn)器材，教師“放心”，學(xué)生“隨心”，教師包辦代替的成分減少，學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)增多，學(xué)生在這個(gè)環(huán)節(jié)中可以大膽對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行交流評(píng)估，更好地發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中的不足并進(jìn)行修改。

課后，可以把改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)方案作為課后“導(dǎo)學(xué)測(cè)評(píng)”的內(nèi)容，運(yùn)用非常規(guī)實(shí)驗(yàn)來引起學(xué)生對(duì)作業(yè)的重視和興趣，學(xué)會(huì)自主思考，感受物理學(xué)習(xí)的樂趣，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的不懈追求。

學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)課程后，可以創(chuàng)設(shè)一定的情景和條件讓學(xué)生多動(dòng)腦、動(dòng)手，有針對(duì)性地布置一些實(shí)驗(yàn)作業(yè)。讓學(xué)生自己根據(jù)學(xué)過的知識(shí)，設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)小制作，組裝各種形式的實(shí)驗(yàn)器具，同時(shí)可以利用課后時(shí)間舉辦一些實(shí)驗(yàn)相關(guān)的比賽，把物理作業(yè)變得更加有趣，讓學(xué)生能主動(dòng)完成作業(yè)。

實(shí)驗(yàn)室里的“廠制實(shí)驗(yàn)器材”很明顯不適合學(xué)生帶回家實(shí)驗(yàn)，生活中的瓶瓶罐罐更適合作為學(xué)生繼續(xù)提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ淖詈谩捌鞑摹绷耍依蒙钪械倪@些非常規(guī)實(shí)驗(yàn)可以更好地進(jìn)行新課標(biāo)要求的“跨學(xué)科實(shí)踐”。在具體操作過程中，學(xué)生將不斷地發(fā)現(xiàn)問題、自主解決問題，因此會(huì)不斷積累直接經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生形成實(shí)踐技能。

案例一：初中物理家庭小實(shí)驗(yàn)之筷子提米

1. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)緣由

生活處處有物理，我們生活中大大小小很多事件都和摩擦力有關(guān)，如果沒有摩擦力，那很多事情都做不成，哪怕是非常小非常小的事情，比如拿東西、走路、扎頭發(fā)、夾菜等。所以摩擦力對(duì)我們的生活來說很重要。但是靜摩擦力比較抽象，物體處于靜止但有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)會(huì)受到靜摩擦力，學(xué)生對(duì)靜摩擦力經(jīng)常不會(huì)判斷或者判斷錯(cuò)誤。所以，布置學(xué)生回家利用摩擦力把米提起來的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生感受摩擦力的存在以及感受摩擦力的作用，化抽象為具象，體現(xiàn)了從物理走向生活的理念。

2. 實(shí)驗(yàn)原理

瓶子里面裝上大米之后，每一粒米和筷子之間都存在摩擦力，米受到重力和摩擦力，重力小于最大靜摩擦力，所以米被提起來。往米里面加水，米膨脹后增大壓力，從而增大米和筷子之間的摩擦力，讓一整瓶米更容易被提起來。

3. 實(shí)驗(yàn)材料和用具

一個(gè)寬口空瓶，一雙筷子，一碗米，一小杯水

4. 實(shí)驗(yàn)步驟

步驟一：把米裝入寬口空瓶子里。

步驟二：把筷子豎直插入米中。

步驟三：把米壓實(shí)、壓平。

步驟四：向米中加入一點(diǎn)點(diǎn)水。

步驟五：隔一會(huì)兒，直接提起筷子，一整瓶米就被提起來啦。

案例二：初中物理家庭小實(shí)驗(yàn)之自制飲水機(jī)

1. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)緣由

我們生活在大氣中，因此處處存在大氣壓強(qiáng)，大氣壓強(qiáng)看不見摸不著，學(xué)生不好理解。他們覺得很多生活現(xiàn)象都理所當(dāng)然，并不知道里面其實(shí)蘊(yùn)含著物理知識(shí)，所以需要通過大量的生活小實(shí)驗(yàn)來證明大氣壓強(qiáng)的存在，比如：喝飲料。把玻璃飲料瓶密封，只留一個(gè)吸管口，試一試能不能把飲料吸上來。比如瓶吞雞蛋、覆杯實(shí)驗(yàn)等。通過這些小實(shí)驗(yàn)不僅可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到大氣壓的作用，也認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)的作用，同時(shí)，也讓他們感受到物理的有趣。礦泉水瓶底部開一個(gè)小孔，蓋緊瓶蓋，水會(huì)流出嗎？大家持不同意見。因此，布置家庭小實(shí)驗(yàn)：水瓶底部開一個(gè)小孔，堵住小孔，裝滿水，蓋緊蓋子，水會(huì)流出嗎？通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)延伸小實(shí)驗(yàn)：自制飲水機(jī)。

2. 實(shí)驗(yàn)原理

當(dāng)瓶蓋擰緊時(shí)，雖然水有重力，但吸管口處在大氣壓的作用下，水被壓在瓶中，不會(huì)流出。當(dāng)瓶蓋打開，瓶子上方進(jìn)入大氣，氣壓和吸管口的氣壓相等，飲料在重力的作用下流出來。瓶蓋的松緊決定進(jìn)入礦泉水上方氣壓的多少，就可以控制出水量。做實(shí)驗(yàn)的過程中，要樹立：認(rèn)真觀察現(xiàn)象、實(shí)事求是地記錄、透過現(xiàn)象尋本質(zhì)的科學(xué)探究精神。

3. 實(shí)驗(yàn)材料和用具

一個(gè)干凈空礦泉水，一根吸管，一個(gè)可以固定的底座，一把可以鉆孔的工具，一把剪刀。

4. 實(shí)驗(yàn)步驟

步驟一：在礦泉水底部鉆一個(gè)洞，剛好可以插入吸管。

步驟二：插入吸管并把吸管周圍用速溶膠密封。

步驟三：把礦泉水瓶固定在底座上，并裝飾底座。

步驟四：用手堵住吸管，往礦泉水瓶里倒入水。

步驟五：蓋緊蓋子，放手，飲料不會(huì)流出，打開瓶蓋就可以出水啦，飲水機(jī)就做成啦，還可以通過蓋子的松緊來控制出水量。

小貼士：洞要?jiǎng)偤每梢圆迦胛埽荒芴螅绻锌p隙要用膠水黏上。

案例三：自制各種測(cè)量工具

1. 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)緣由

物理是一門以實(shí)踐為基礎(chǔ)的學(xué)科，各種物理量都要用到不同的測(cè)量工具進(jìn)行測(cè)量。實(shí)驗(yàn)室里的各種“廠制”測(cè)量工具不能帶回家，而且部分精密儀器價(jià)格高，容易損壞，教師包辦儀器的測(cè)量過程現(xiàn)象嚴(yán)重，學(xué)生的動(dòng)手能力得不到鍛煉。這時(shí)，我們可以利用生活中的材料，來做一些自制測(cè)量工具。學(xué)生的自制測(cè)量工具貼近生活，親近感強(qiáng)，學(xué)習(xí)興趣得到提高，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ玫藉憻挘瑴y(cè)量工具的使用能力得到提升，物理測(cè)量的學(xué)習(xí)更加高效。

2. 實(shí)驗(yàn)種類

(1)自制刻度尺：取一彩色卡紙，折疊三次，中間畫上分割線，再用刻度尺對(duì)準(zhǔn)卡紙，上面標(biāo)出刻度，就可以用來測(cè)長(zhǎng)度了。

(2)自制天平：取一塑料瓶子，在瓶蓋上對(duì)稱鉆兩個(gè)小洞，用毛線穿過兩個(gè)洞，并把蓋子擰上。取一粗細(xì)均勻的細(xì)木棍放在蓋子上，找到平衡點(diǎn)，然后就用穿過蓋子的繩子將筷子固定住。在筷子兩頭分別掛上兩個(gè)紙杯，天平做好了。

(3)自制彈簧測(cè)力計(jì)：取一根合適粗細(xì)均勻的彈簧，讓彈簧自由懸掛在鐵架上，彈簧下端接上一指針，當(dāng)彈簧不掛任何物體時(shí)，在指針?biāo)傅奈恢脴?biāo)出0刻線。在自制彈簧的掛鉤上分別懸掛 1N、2N、3N、4N、5N的砝碼，分別在指針?biāo)傅奈恢脴?biāo)出相應(yīng)的刻度值。然后在0刻線和1N中間平均分成10等份，每份就是0.1N，同樣的在其他刻度處也標(biāo)出各刻度線和分度值即可制作完成。

(4)自制密度計(jì)：取一根足夠長(zhǎng)足夠粗的吸管，一端用膠水堵住管口同時(shí)綁上細(xì)鐵絲，調(diào)整鐵絲的長(zhǎng)度，使之能豎直漂浮在水中，在吸管上標(biāo)上刻度(水的密度)；然后繼續(xù)使之漂浮在不同的已知密度的液體中，在吸管上標(biāo)上液體的密度值，簡(jiǎn)易密度計(jì)就制作完成了。

(5)自制滑動(dòng)變阻器：取一根粗一些的2B鉛筆芯和兩個(gè)小金屬夾，鉛筆芯兩端用金屬夾夾住，用導(dǎo)線和電源、開關(guān)、小燈泡串聯(lián)在電路中，調(diào)節(jié)一個(gè)小金屬夾，發(fā)現(xiàn)小燈泡的亮度發(fā)生變化，一個(gè)簡(jiǎn)易的滑動(dòng)變阻器就制作完成了。

下面是本人參考教學(xué)同仁們總結(jié)設(shè)計(jì)出的部分非常規(guī)實(shí)驗(yàn)，供同行們參考：

1. 長(zhǎng)度和時(shí)間的測(cè)量——自制刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度，調(diào)查仙游紅木佛珠工藝必用的游標(biāo)卡尺和紅木家具必用的魯班尺的使用方法。

2. 聲音的產(chǎn)生和傳播——自制土電話、變音口哨。

3. 溫度——自制液體溫度計(jì)和氣體溫度計(jì)(伽利略溫度計(jì))測(cè)溫度。

4. 影響蒸發(fā)快慢的因素——讓學(xué)生調(diào)查生活中衣服要怎樣才能干得快，制作簡(jiǎn)易冰箱。

5. 光的直線傳播——自制小孔成像照相機(jī)。

6. 光的反射——自制潛望鏡。

7. 透鏡及其應(yīng)用——水透鏡、冰透鏡和望遠(yuǎn)鏡。

8. 質(zhì)量與密度——自制天平。

9. 力——自制彈簧測(cè)力計(jì)和水平儀。

10. 壓強(qiáng)——壓強(qiáng)計(jì)和噴霧器。

11. 浮力——潛水艇、浮沉子、密度計(jì)和孔明燈。

12. 杠桿——自制簡(jiǎn)易桿秤。

13. 電流和電路——常見電路的設(shè)計(jì)和連接、實(shí)驗(yàn)操作、組裝樓梯開關(guān)等操作比賽。組裝鉛筆芯滑動(dòng)變阻器。

14. 電能、電功、焦耳定律——自制電加熱器。

15. 電和磁——自制電磁鐵、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)。

總之，在物理課堂教學(xué)中，要掌握新課程教學(xué)理念，根據(jù)教材特點(diǎn)、2022年新課標(biāo)和學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，布置學(xué)生做好非常規(guī)實(shí)驗(yàn)，用生活中的瓶瓶罐罐、生活物品、各種材料、兒童玩具、工廠廢料及至人體自身等做物理實(shí)驗(yàn)，置于物理教學(xué)環(huán)境之中，設(shè)計(jì)多元方法，運(yùn)用場(chǎng)合的新異、課堂結(jié)構(gòu)的新穎、教學(xué)程式的多樣化以及呈現(xiàn)出學(xué)生預(yù)料之外的新奇現(xiàn)象，都會(huì)引起學(xué)生的興趣、好奇心和認(rèn)知?jiǎng)訖C(jī)，引導(dǎo)學(xué)生合作學(xué)習(xí)，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)精神，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐意識(shí)，提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。當(dāng)學(xué)生看著自己制作的這一件件作品時(shí)，肯定會(huì)有一個(gè)又一個(gè)故事浮現(xiàn)在眼前，它帶給學(xué)生的是美好回憶和無限快樂，讓學(xué)生真正“愛物理、學(xué)物理”，讓我們的物理課堂真正達(dá)到高效。