淺論物理實(shí)驗(yàn)就地取材的魅力

張雯

摘 要：只要我們細(xì)心觀察，善于發(fā)現(xiàn)，勤于思考，勇于創(chuàng)新，充分利用身邊可以利用的物品，一定能不斷因陋就簡的巧妙設(shè)計(jì)出更多更好的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而優(yōu)化教學(xué)方法，創(chuàng)造性地開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生參與物理探究活動(dòng)的濃厚興趣，把實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展得有聲有色。

關(guān)鍵詞：物理；實(shí)驗(yàn)；就地取材；魅力

中圖分類號(hào)：G622 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1002-7661（2015）05-313-02

眾所周知，物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。教師通過演示實(shí)驗(yàn)，可以幫助學(xué)生建立對(duì)知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，合理引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)又能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和分析、解決問題的能力。作為學(xué)習(xí)物理知識(shí)、探尋物理規(guī)律的基本方法和有效手段，實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中具有不可替代的作用。

日常教學(xué)過程中，教師歷來是非常重視物理實(shí)驗(yàn)的組織和開展的。但筆者發(fā)現(xiàn)，有些實(shí)驗(yàn)通過常規(guī)實(shí)驗(yàn)器材的操作很難使學(xué)生建立對(duì)知識(shí)的感性認(rèn)識(shí)，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；有的則因?yàn)槭軛l件限制常規(guī)實(shí)驗(yàn)器材配備不到位，根本無法開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師頗有“巧婦難為無米之炊”的感覺。

那么教師應(yīng)該采取哪些有效措施解決這類問題呢？筆者通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)就地取材可謂是一個(gè)一舉多得的好方法。教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢⑸钪须S手可得的物品改造加工后運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，常常能夠收到出乎意料的理想效果。

一、 就地取材能有效緩解實(shí)驗(yàn)器材短缺的矛盾。

由于許多農(nóng)村和偏遠(yuǎn)山區(qū)等不發(fā)達(dá)地區(qū)的學(xué)校受條件限制，物理實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和實(shí)驗(yàn)器材的配備不能滿足基本實(shí)驗(yàn)條件，學(xué)生集體實(shí)驗(yàn)要么沒有實(shí)驗(yàn)室，要么實(shí)驗(yàn)室容納不下；實(shí)驗(yàn)器材要么沒有配備，要么數(shù)量也不夠。物理實(shí)驗(yàn)成了“紙上談兵”，許多實(shí)驗(yàn)操作過程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要么是教師用“干講”的方式傳授給學(xué)生，要么學(xué)生只能從書本中獲知。

而就地取材最大的優(yōu)點(diǎn)就在于，它不需要投入多大的資金，甚至是零成本，只需要你做個(gè)有心人，將生活中的物品廢物利用或有效改造，就能有效緩解實(shí)驗(yàn)器材短缺的矛盾。

二、 就地取材能增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)趣味，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

教學(xué)過程中，教師可以使用教材中前人已經(jīng)成功的實(shí)驗(yàn)作為“引子”，拋磚引玉，鼓勵(lì)引導(dǎo)學(xué)生就地取材，深入發(fā)掘生活中能用于實(shí)驗(yàn)的材料進(jìn)行再實(shí)驗(yàn)，以此加深對(duì)物理知識(shí)和規(guī)律的掌握。這不僅能夠增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)趣味，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，還能培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和動(dòng)手操作、動(dòng)腦分析解決問題的能力。

如：用不同的材料引導(dǎo)學(xué)生做同一實(shí)驗(yàn)。

教師在演示完音叉探究聲音的特性后，請(qǐng)學(xué)生共同參與：將刻度尺按在桌面上，用手撥動(dòng)刻度尺，聽到了“噗噗”的聲音，證明聲音是由于物體振動(dòng)而產(chǎn)生的；將尺子伸出桌面一段距離，壓緊后，輕撥、重?fù)芸潭瘸?，比較兩次的聲音，我們發(fā)現(xiàn)尺子振動(dòng)幅度越大，聽到的聲音也越響；還用刻度尺，但改變尺子伸出的長度，用相同的力撥動(dòng)直尺，發(fā)現(xiàn)音調(diào)不同，可以發(fā)現(xiàn)振動(dòng)頻率越高，音調(diào)越高。

教師還可以引導(dǎo)學(xué)生：找?guī)赘旨?xì)不同的細(xì)鋼絲和橡皮筋，固定在木板上，使用相同的力依次撥動(dòng)鋼絲；再使用不同的力撥動(dòng)同一根鋼絲；再用相同的力分別撥動(dòng)鋼絲和橡皮筋。讓學(xué)生辨別其中的差異，并引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出聲音的特性。

實(shí)驗(yàn)完成后，教師向?qū)W生提問：還有沒有其它的材料能用來探究聲音的特性？

又如：引導(dǎo)學(xué)生用同一材料做不同的實(shí)驗(yàn)。

以飲料瓶為例，可以做如下實(shí)驗(yàn)：

光的直線傳播：將“驅(qū)蚊片”點(diǎn)燃后丟進(jìn)飲料瓶，迅速蓋上蓋子，待瓶內(nèi)充滿煙霧后，用激光或紅外線筆照射，會(huì)清晰地看到光在空氣中沿直線傳播的路徑。

為了證明大氣壓強(qiáng)的存在，可將飲料瓶內(nèi)裝進(jìn)熱水，擰緊瓶蓋后澆上冷水，由于瓶內(nèi)水蒸氣液化，瓶內(nèi)氣壓降低，小于瓶外的大氣壓，飲料瓶就會(huì)迅速變癟。

制作“土電話”：把兩個(gè)飲料瓶從中間剪開，取有蓋的部分，把一根棉線的兩端分別固定在兩個(gè)瓶蓋中間，然后蓋在飲料瓶上，就可以當(dāng)“土電話”使用了，以此演示固體傳聲。

聲音能傳遞能量：將飲料瓶攔腰截?cái)啵延衅靠诓糠值募糸_處用橡皮膜封成鼓面，然后將瓶口對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)燃的蠟燭，用手拍打鼓面，聽到聲音的同時(shí)還觀察到蠟燭火焰顫動(dòng)甚至熄滅。

探究音調(diào)：在幾個(gè)飲料瓶中盛入不同深度的水，對(duì)著瓶口吹氣，可以聽到不同音調(diào)的聲音。也可用筷子敲擊，同樣可以聽到不同音調(diào)的聲音。

當(dāng)然，隨處可得的飲料瓶還可以探究：浮力產(chǎn)生的原因；液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系等等。

向?qū)W生提問：還有沒有像飲料瓶一樣能做不同實(shí)驗(yàn)的材料？

三、就地取材能巧妙化解教學(xué)難點(diǎn)。

教學(xué)過程中，教師經(jīng)常會(huì)遇到這樣的問題：有些知識(shí)很難用平鋪直敘的方式將其闡述清楚，教材中又沒有設(shè)置實(shí)驗(yàn)，這時(shí)巧妙的就地取材，用自制器材開展實(shí)驗(yàn)化解教學(xué)難點(diǎn)，幫助學(xué)生正確建立物理概念是一個(gè)行之有效、屢試不爽的方法。

教師演示：選用一個(gè)很規(guī)則的帶夾子的涼衣架，然后將一雙新襪子分別夾在兩邊夾子上，問這個(gè)杠桿是否平衡？

學(xué)生回答：平衡。

教師演示：再從口袋里拿出一張擦眼睛的布，把它再夾在任意一個(gè)夾子上。發(fā)現(xiàn)涼衣架傾斜了，但過一會(huì)兒，也不動(dòng)了。再問學(xué)生這個(gè)杠桿是否平衡？

學(xué)生回答：不平衡。

此時(shí)教師就可以水到渠成的講解：涼衣架雖然傾斜了，但仍是靜止的，也是處于平衡狀態(tài)。這樣就能打破學(xué)生在日常生活中形成的“不傾斜才是平衡”的固有思維。

又如：為了讓學(xué)生們眼見為實(shí)，化解“浮力方向總是豎直向上的”這一教學(xué)難點(diǎn)，教師可巧妙的借助日常生活中非常常見的塑料泡沫來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直觀的感知到浮力的特性。

向?qū)W生演示：找一根帶顏色的軟線，用軟線的一端將塑料泡沫栓牢，另一端用透明膠固定在透明容器的底部，然后向容器內(nèi)加水，塑料泡沫浮在水中并且系著塑料泡沫的線是豎直的，說明塑料泡沫受到水的浮力并且浮力的方向是豎直向上的。將容器傾斜，系塑料泡沫的線仍然是豎直的，說明塑料泡沫受到的浮力仍然是豎直向上的。向不同方向傾斜容器，會(huì)看到線總是豎直，所以浮力方向“總是豎直向上”的。

就這樣，一個(gè)很難用語言平鋪直敘的問題，通過從學(xué)生們熟悉的日常生活物品和情景巧妙的切入后，學(xué)生就能很直觀的獲取對(duì)知識(shí)的認(rèn)知，從而化解浮力教學(xué)中的難點(diǎn)。

最后，教師應(yīng)該如何自主和引導(dǎo)學(xué)生參與就地取材呢？

乒乓球、鉛筆、玻璃、蠟燭、一次性紙杯、飲料瓶等等都是日常生活中很容易找到的物品，可以做很多探究實(shí)驗(yàn)。運(yùn)用這種簡單的材料來參與實(shí)驗(yàn)，取材容易，實(shí)驗(yàn)簡單，效果明顯，并且適合同學(xué)們自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，既能培養(yǎng)同學(xué)們動(dòng)手能力和分析問題、解決問題的能力，又能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，還能激發(fā)學(xué)生探究欲望，提升學(xué)習(xí)興趣。

總之，只要我們細(xì)心觀察，善于發(fā)現(xiàn)，勤于思考，勇于創(chuàng)新，充分利用身邊可以利用的物品，一定能不斷因陋就簡的巧妙設(shè)計(jì)出更多更好的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而優(yōu)化教學(xué)方法，創(chuàng)造性地開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生參與物理探究活動(dòng)的濃厚興趣，把實(shí)驗(yàn)教學(xué)開展得有聲有色。