初中物理教材中非常規(guī)實驗設(shè)計及應(yīng)用

王君

摘 要： 物理教學(xué)需要做大量的實驗，這是由物理學(xué)科的性質(zhì)所決定的。研究初中物理教材中“非常規(guī)”物理實驗，有助于教師在實際教學(xué)中更好地運用“非常規(guī)”物理實驗，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，鼓勵學(xué)生實踐創(chuàng)新，提高學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)科學(xué)情感。本文具體研究分析初中物理教材中“非常規(guī)”物理實驗的特點和教學(xué)功能，詳述已應(yīng)用于實踐的實驗案例。

關(guān)鍵詞： 初中物理教材 “非常規(guī)”物理實驗 教學(xué)功能 實驗設(shè)計 實驗應(yīng)用

心理學(xué)研究表明：人的動作記憶效率比語言文字記憶效率要高好幾倍。“百聞不如一見，百看不如一做”說的就是這個道理。一個成功的實驗，帶給學(xué)生的不僅是實驗本身的知識，更重要的是為使學(xué)生留下良好的印象，激發(fā)學(xué)生的求知欲，促進他們更努力地學(xué)習(xí)物理知識，在課堂上更活躍，從而強化課堂教學(xué)效果。

一、“非常規(guī)”物理實驗的特點

初中物理教材中大部分使用的是廠制正規(guī)的專門實驗器材開展的實驗教學(xué)活動，即所謂“常規(guī)物理實驗”?！胺浅Ｒ?guī)”物理實驗是指利用學(xué)生熟悉的生活易得物品、材料、器具，人體或人體局部，以及兒童玩具等開發(fā)進行的一類體現(xiàn)自創(chuàng)性、體驗性、趣味性、簡易性、生活化的物理實驗教學(xué)活動?！胺浅Ｒ?guī)”物理實驗具有以下特點：（1）材料易得，實驗便利；（2）貼近生活，親切感強；（3）程式多變，新奇有趣；（4）物具它用，體現(xiàn)自創(chuàng)；（5）結(jié)構(gòu)簡單，體驗性強。

二、“非常規(guī)”物理實驗的教學(xué)功能

1.利用身邊物品做物理實驗，新鮮生動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如果用學(xué)生所熟悉的材料進行實驗，就能夠使學(xué)生感覺到親切，比較容易克服思維障礙，能較好地達到實驗的目的。

2.利用身邊物品做物理實驗?zāi)鼙芡螽?，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。如果實驗所用的儀器是學(xué)生親手制作的，那么不僅能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，而且能幫助學(xué)生建立起牢固的相關(guān)物理表象，敏銳地洞察其中發(fā)生的物理過程，使學(xué)生對知識的理解更透徹。

3.利用身邊物品做物理實驗?zāi)芘囵B(yǎng)學(xué)生不怕挫折的精神，促進學(xué)生身心健康發(fā)展。如果用學(xué)生所熟悉的材料進行實驗，就能夠使學(xué)生感到親切，比較容易克服思維障礙，較好地達到實驗的目的，并培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)情感。

因此，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生充分利用身邊所熟悉的物品做物理實驗，豐富實驗物品，彌補實驗儀器的不足，拓展實驗探究的時空，讓學(xué)生真正經(jīng)歷“從自然到物理、從生活到物理”的認識過程。由此可見，“非常規(guī)”物理實驗對于實現(xiàn)物理課程標(biāo)準(zhǔn)提出的知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三維課程目標(biāo)具有獨特的價值，在實際教學(xué)中具有相當(dāng)重要的教育價值，是常規(guī)實驗所無法取代的，因而是一種有待深入開發(fā)的重要物理課程資源。

三、“非常規(guī)”物理實驗案例

1.用塑料瓶或玻璃杯自制量筒或量杯。

（1）取一個合適的透明玻璃瓶，用標(biāo)準(zhǔn)量筒或注射器每次注入20立方厘米的水，并在瓶身外側(cè)的紙條上畫出水面的位置。如被測物體較小，可以做一個比較精密的量筒。用兩個透明的膠卷盒，用快干膠（502）對接而成，也可用透明膠帶粘牢，只要不漏水即可。然后每次注入10立方厘米的水，刻出水面位置，再將每大格等分為5小格（每格2立方厘米），這樣測得物體的體積就比較準(zhǔn)確。

（2）實驗時先用自制天平測出被測物體的質(zhì)量，根據(jù)物體的體積大小在自制量筒中測出物體的體積，根據(jù)公式算出物體的密度。

（3）實際測一測橡皮或是一段鉛筆的密度。鉛筆密度小于水，可以先扎一根大頭針，將鉛筆插入水中即可測得體積。

2.自制橡皮筋測力計。

（1）找一塊木板或硬紙板，板上貼上白紙。

（2）用圖釘把橡皮筋釘在板上，橡皮筋末端系上一根細線，線端綁一個回形針作秤鉤，板的下端按兩個圖釘，用以限制綁秤鉤的細線在兩圖釘之間活動。

（3）在彈性限度內(nèi)為橡皮筋測力計標(biāo)刻度。在白紙板上的橡皮筋末端劃一橫線，作為0刻度。取一標(biāo)準(zhǔn)的彈簧測力計掛起來，再將皮筋測力計倒掛在彈簧測力計的掛鉤上，用力向下拉皮筋測力計，讀出彈簧測力計的示數(shù)，并在皮筋測力計的末端位置劃出橫線，標(biāo)出相應(yīng)的示數(shù)。用自行車氣門芯代替橡皮筋，效果更好。

3.設(shè)計實驗，測量自己的頭發(fā)能承受的最大拉力。

（1）把彈簧測力計豎直掛在鐵架臺上，用一根頭發(fā)一端系在彈簧測力計的鉤子上，另一端打一個圈，不斷向頭發(fā)上掛小鉤碼，當(dāng)頭發(fā)斷時，這之前加的鉤碼的和的重力大小，即為一根頭發(fā)的最大拉力。

（2）重復(fù)多次實驗，取平均值。

4.孔明燈。

（1）取一只大號冰箱保鮮袋，三根（二長一短）家用塑料導(dǎo)線中的細銅絲和少許藥棉及酒精。

（2）用一根細銅絲在保鮮袋離邊0.5厘米處，沿邊如縫衣一樣穿起來。

（3）用一根細銅絲的兩端拴在保鮮袋口的銅絲上，并用短銅絲在中央處繞成十字形，再把少許藥棉放在十字形銅絲上，放些酒精，用手拾起保鮮袋底部，點燃酒精后，稍停片刻即松手，孔明燈隨即升空。

（4）注意所放藥棉和酒精不能過多，不然點燃后火太大造成保鮮袋因過熱而變形，使孔明燈升不起來。

（5）孔明燈上升是由于加熱時保鮮袋內(nèi)的空氣受熱膨脹密度變小，浮力增大的原因，此實驗也可用更簡單的辦法做：找一個很薄的不漏氣的食品袋，把袋口剪齊，在袋口邊緣等距離地別上2～3個大頭針，降低重心。向食品袋內(nèi)吹滿氣，用雙手提著，罩到點燃的3支蠟燭上方，幾秒后，食品袋就有上升趨勢，立即松手，食品袋就會自由上升，有時可達頂棚，過一會就自動下降，可反復(fù)使用。

四、結(jié)語

“我聽說了就忘記了，我看過了就領(lǐng)會了，我做過了就理解了”。華盛頓大學(xué)橫幅上的這句話很好地說明了“做”的重要性，在物理教學(xué)過程中既要以觀察和實驗為基礎(chǔ)，更要注重“做”。新課程標(biāo)準(zhǔn)提出：要發(fā)揮實驗在物理教學(xué)中的重要作用?！胺浅Ｒ?guī)”物理實驗作為一種有待深入開發(fā)的課程資源。它潛在的教育教學(xué)功能還有待我們從理論上進一步深入研究。

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