新課標背景下如何用實驗點亮物理課堂

摘要：《義務教育物理課程標準》（2022年版）中提到實驗是落實物理課程育人要求的重要載體，鼓勵學生用生活中常見的物品做實驗，實現“做中學，用中學”；要求學生將所學物理知識與實際情境聯系起來，從物理學視角觀察周圍事物，解釋有關現象，解決實際問題，踐行“從生活走向物理，從物理走向社會”的教學理念；要求教師充分發揮信息技術優勢，將信息技術有效融入物理教學，創新教學方式，開發和利用多媒體教學資源，使物理課程的學習更加生動、直觀、高效。

關鍵詞：課程標準" 物理" 實驗" 信息技術

物理學是研究聲、光、熱、力、電等現象的規律和物質結構的一門科學，是以實驗為基礎的自然科學課程。學生對做實驗都非常感興趣，會主動參與動手操作和探究。實驗中展現的知識點也更加形象、具體、直觀，便于學生自行得出相關的實驗結論，讓他們印象更加深刻。在實驗中，學生也能更好地發展分析和解決問題能力和動手操作的實踐能力，培養實事求是的科學態度和樂于實踐、敢于創新的精神。為此，筆者從三個方面簡單介紹如何用實驗點亮物理課堂。

一、巧用生活物品做實驗，讓物理課堂更加鮮活

物理，就是格物致理，通過觀察生活中的事物，總結歸納道理。物理來源于生活，我們可以通過觀察生活中的現象，學習相關物理知識。利用生活中的物體進行物理小實驗，操作簡單又很有趣，非常容易激發學生的好奇心，使學生感興趣。《義務教育物理課程標準》（2022年版）指出：“物理研究是建立在觀察和實驗基礎上的創造性工作；能通過實驗獲得結論，產生成就感，有學習物理的興趣和嚴謹認真、實事求是的科學態度；有節約資源、保護環境的責任感及自覺行為。”用生活中常見物品自制實驗器材，不僅能讓學生進行創造性勞動，還能培養他們節約資源、廢物利用、保護環境的意識，從而讓他們養成積極的物理思維等。學生通過自制實驗器材，在收集器材、做實驗的時候增強了參與感與成就感。

（一）自制溫度計探究其工作原理

我們可以利用平時喝過的口服液小瓶子，來制作簡易溫度計。首先準備一個空的口服液小瓶子，用剪刀將瓶口的金屬薄片剪開，注意不要損壞里面的橡皮塞。然后打開橡皮塞，往口服液瓶子里加入適量紅墨水，再蓋緊橡皮塞，插入吸管，往里面吹一口氣。這樣一個簡易的溫度計就制作完成了。將小瓶子放入熱水中，我們就可以看到吸管中紅墨水的液面不斷升高；放入冷水中，我們會看到液面不斷降低。注意事項：橡皮塞處需保證氣密性良好。利用這個實驗，學生能很容易理解溫度計的工作原理是液體的熱脹冷縮。

（二）制作“小彩虹”探究光的色散

透明長方體餅干盒子裝適量的水，將盒子傾斜，使水和透明盒子組成三棱柱形狀，再使陽光透過“三棱鏡”，在另一面放一張白紙，就能在紙上看到一個赤橙黃綠青藍紫的“小彩虹”。這個小實驗形象生動地演示了光的色散。

（三）自制慣性演示器演示慣性運動

用家里的象棋棋子和扁長棍子（比如抓癢耙子的扁長端）做慣性實驗，可以先將棋子一個一個（6個左右）縱向排成一列放在桌面上，再將扁長棍子貼近桌面，并快速向棋子底端掃去，這樣就可以觀察到底端那個棋子被打飛，與此同時其他棋子落回原處仍然排成一列。注意事項：用棍子掃的速度必須快且不能打到其他棋子。這個小實驗能引發學生的好奇心，并激發學生的學習興趣。

（四）用橡皮泥探究輪船漂浮的原理

先準備一個橡皮泥，將其分成質量相等的兩部分。再將一部分捏成團狀，放入水中，橡皮泥下沉；將另一部分捏成碗狀或船狀放入水中，其會漂浮在水面上。實驗利用橡皮泥的可塑性采用模型法，讓學生知道“空心”的船形或碗形可以增大物體排開液體的體積，從而增大浮力，更清楚地揭示了鋼鐵制成的輪船漂浮的原理。

（五）用自制“漏斗”探究流體壓強和流速的關系

我們可以用隨處可見的塑料瓶制作成一個“漏斗”。準備一個礦泉水瓶，擰開瓶蓋，從瓶口以下約10 cm處剪開，這樣瓶子被一分為二，其中一部分就是漏斗狀，再拿一個乒乓球，就可以完成這個實驗了。我們發現用力對瓶口吹氣時，即使松開手，乒乓球也不會掉落。這個實驗材料很容易獲取，便于操作。同時，它能調動學生學習的積極性，讓學生主動思考并探索其中的奧秘。

（六）用玻璃杯探究凸透鏡成像原理

拿一個透明玻璃杯，里面裝滿水，在一張白紙上畫一個箭頭，透過玻璃杯觀察箭頭，并不斷改變箭頭到玻璃杯的距離，觀察箭頭的變化。這個實驗很容易就可以完成，現象明顯，學生感覺很神奇。這個實驗后能激發學生的好奇心，同時使其更容易理解凸透鏡成像原理。

（七）用瓶子證明大氣壓強存在

實驗一：瓶子裝水蓋上蓋子擰緊，在靠近底部側壁上戳一個洞，水不會流出，而把蓋子擰松，水就會流出。

實驗二：往塑料飲料空瓶倒入熱水，振蕩后倒出，再蓋上蓋子，放置一會，瓶子變扁。

實驗三：取一個剝殼的熟雞蛋、一個口比雞蛋略小的玻璃瓶子，將雞蛋放在加熱后的瓶子上，雞蛋掉入瓶中。

利用身邊隨處可見的瓶子做實驗簡單可行，同時現象明顯，讓學生意識到大氣壓無處不在，激發學生思考大氣壓強知識的應用，培養學生的創新能力。

（八）用筷子探究摩擦力

在塑料瓶中裝滿米，將一根筷子插入其中，筷子很輕松就可以取出；再往瓶中加適量的水，重復操作，發現筷子可以提起裝滿米的塑料瓶。這個現象會引發學生思考：為什么加水后筷子可以提起米呢？教師再引導學生從摩擦力入手來解決這個問題。

（九）自制“浮沉子”教具揭示潛水艇的原理

首先準備一個礦泉水空瓶、一個口服液空瓶子，我們可以往礦泉水瓶子里裝80%左右的水，然后往口服液瓶子內裝適量的水，將口服液瓶子倒置放入礦泉水瓶子中，擰緊礦泉水瓶蓋子。此時口服液小瓶子浮在水面，用力擠壓礦泉水瓶子，口服液小瓶子會下沉，最后沉底，松開手口服液小瓶子會漂浮。

這個實驗通過模型法很好地揭示了潛水艇的工作原理：擠壓塑料瓶改變口服液小瓶內水的重力大小，從而實現口服液小瓶子的浮沉。注意事項：塑料瓶內水不可太滿；塑料瓶蓋子擰緊；塑料瓶不可太大、太硬；口服液瓶子不需要蓋蓋子；口服液小瓶子中水量要合適，不可太多也不可太少，事先做好準備。

二、活用教室里的事物做實驗，讓物理課堂更加精彩

《義務教育物理課程標準》（2022年版）中要求：“能通過物理實驗建構物理概念，深化對物理規律的認識，領悟其內涵及相互聯系。”好的教學，應是尊重學生主體地位和發揮教師主導作用的和諧統一。“填鴨式教學”“滿堂灌”這種教學模式不利于學生的成長與發展。教師應該怎么引導學生主動去學習呢？教師可以利用教室里的事物創設問題情境，引導學生去思考去探索，啟發學生學習相關物理知識，通過理論聯系實際，讓學生在“做中學，用中學”。

（一）將參照物知識融入課堂情境

在講解參照物的時候，教師在教室里邊走動邊問學生：“以老師為參照物，講臺、學生以及老師手上的書是什么運動狀態？以學生為參照物，講臺、老師以及學生桌上的書是什么運動狀態？以講臺為參照物，老師、學生以及老師手上的書是什么運動狀態？”從而引出知識，激發學生學習興趣。

（二）水為什么會“消失”

教學汽化以及分子熱運動時，我們可以用濕抹布在黑板上畫一條痕跡或者往地上灑水，提問：過一段時間后水為什么會消失？同一個現象用不同的物理知識解釋，有助于學生發散思維、科學思維的培養。

（三）“拔”書比賽

將兩本厚厚的書每一頁交疊放在一起，請兩個強壯的學生去把書“拔”開，兩位學生用盡全身力氣也無法“拔”開。這個小實驗學生同桌兩人一組即可開展，讓課堂充滿趣味性，也能讓每一名學生都參與其中。通過提問為什么書“拔”不開，促使學生在好奇心的驅使下主動去學習摩擦力并探索其中的奧秘。

（四）動動小手學習摩擦力

在學習摩擦力時，先請學生完成以下動作：兩只手五指并攏，其中一只手保持靜止，另一只手放在這只手上，并緊壓這只手向前運動；兩只手五指并攏，合在一起向上運動、向下運動；兩只手五指并攏，其中一只手保持靜止，另一只手放在這只手的上空，不接觸這只手，向前運動。然后提問學生：在這三個過程中，哪個過程讓你感受到了摩擦力？摩擦力又是怎么產生的？

（五）科學探究力是否做功

在學習判斷力是否做功的知識時，可以請學生探究四個問題：用力推墻，墻沒動，人對墻做功了嗎？豎直向上拋出橡皮，橡皮在空中向上運動時，人對橡皮做功了嗎？手拿一本書或者背著書包，在教室里水平向前走動，這個過程中人對書或者書包做功了嗎？將文具盒放在水平桌面上，勻速推動文具盒，在這個過程中，推力、支持力、重力、摩擦力是否做了功？

三、善用信息技術，讓物理課堂更加高效

《義務教育物理課程標準》（2022年版）在“課程資源開發與利用”部分指出“鼓勵利用現代信息技術和網絡技術，開發和利用多媒體教學資源，使物理課程的學習更加生動、直觀、高效”。當由于實驗環境要求苛刻或者實驗效果不明顯等其他原因，無法在課堂上給學生做演示實驗時，教師可以利用信息技術收集大量優質的線上教育資源，從而更好地輔助實驗教學。

（一）下載相關的實驗視頻

當無法在課堂上模擬太空中失重的環境時，教師可以通過播放神舟十號航天員王亞平的“太空課堂”視頻，加深學生對失重環境下相關物理現象的理解，激發學生對太空的向往和對科學的熱愛。

（二）利用動畫展示物理現象

學習摩擦起電時，可以進行摩擦起電過程中電子轉移的動畫演示，讓學生更直觀地看到摩擦起電的過程中，電子從一個物體轉移到另一個物體上，進而發現原子核束縛電子能力弱的物體會失去電子且帶正電，束縛能力強的物體會得到電子且帶負電。

（三）課前做實驗并制作微課

在學習凸透鏡對光有會聚作用時，利用強烈的太陽光效果更好，可以快速將焦點處的紙點燃。而教室里沒有陽光或者當天天氣不是很好的情況下，這個實驗就無法在課上演示。所以，教師可以提前選一個陽光明媚的日子在陽光下完成這個實驗，再錄制成微課，在上課時隨時調用。

（四）在課件中插入聲音、圖片

在制作課件時，教師可以插入聲音和圖片，讓物理知識學起來更加輕松、更加高效。比如：在教聲的特性的內容時，先讓學生聽不同動物的聲音，再讓學生猜是什么動物發出的，學生回答后展示對應的動物圖片，這樣便于學生理解音色的概念。然后，播放不同樂器演奏同一首曲子的聲音，請學生思考音色與什么因素有關；播放同種樂器（由不同材料制成）演奏同一首曲子的聲音，請學生思考音色又與什么因素有關。

結語

教師是學習的引導者，學生是學習的主體。所以，學生在學習中的感受和體會更為重要，不能僅以學生成績來評判一位物理老師的教學能力。一名成功的物理老師，他的課堂必然是有趣的、生動的、豐滿的、貼近生活實際的。而這離不開許許多多有趣的實驗，這些實驗也會激發學生的好奇心，促使學生主動去學習。物理小實驗不但充分展現了物理學科的魅力，使學生逐漸愛上物理這門課，還能更好地促進師生不斷地成長與發展。

實踐是檢驗真理的唯一標準。而實驗是培養學生創新精神，提高學生動手實踐能力的重要途徑。我們要有一雙善于觀察生活的慧眼，將物理知識與生活中聯系起來，巧用生活中的常見物品做實驗，從生活走向物理，讓學生感受到物理學習的樂趣，讓物理課堂教學更加鮮活；活用教室里的事物做實驗，理論聯系實際，助力學生核心素養的培育，讓物理課堂教學更加精彩；善用信息化技術輔助教學，讓物理課堂教學更加高效。

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責任編輯：黃大燦