新奇有趣的家庭小實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)途徑的研究

黃建林+朱春鳳

摘 要：家庭小實(shí)驗(yàn)作為課堂實(shí)驗(yàn)的延伸，它不僅是課堂知識(shí)的重現(xiàn)和利用，更是知識(shí)和能力的進(jìn)一步重組、提升和拓展。本文通過(guò)利用廢棄物品、生活用品、實(shí)驗(yàn)器材、科教玩具、數(shù)碼科技等五種途徑進(jìn)行開(kāi)發(fā)研究。

關(guān)鍵詞：家庭小實(shí)驗(yàn)；開(kāi)發(fā)；途徑

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2017）1-0058-3

1 開(kāi)發(fā)途徑

1.1 利用廢棄物品開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)

我們可以利用生活中的許多廢棄物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，既可以化廢為寶，又能體現(xiàn)環(huán)保，更可以拉近科學(xué)與生活的距離，同時(shí)在鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能及創(chuàng)新能力。

具體小實(shí)驗(yàn)案例：

1.“探究壓強(qiáng)大小與深度的關(guān)系”（小實(shí)驗(yàn)1）

找一個(gè)礦泉水瓶，在瓶壁上劃幾刀，然后用橡皮筋綁緊，在上面裝上橡皮塞和橡皮管，如圖1所示，在橡皮管的另一端也裝橡皮塞和半個(gè)去了底的礦泉水瓶，這樣可以把水倒入礦泉水瓶中，倒入水后，隨著上面的半個(gè)礦泉水瓶的提高，下面的礦泉水瓶會(huì)出現(xiàn)水澆出來(lái)的現(xiàn)象，而且上面升得越高，下面水澆得更遠(yuǎn)、更多。

2.“探究升華和凝華實(shí)驗(yàn)”（小實(shí)驗(yàn)2）

家里找一個(gè)中號(hào)的棕色瓶，再找一個(gè)小氣球，還有能發(fā)綠光或紅光的手電筒一個(gè)，按圖2所示進(jìn)行組裝。需要注意的是，手電筒是裝在瓶子的下面。在瓶里放一些干冰，然后把氣球套在瓶口，把手電筒打亮，讓它照著瓶底，這時(shí)可以看到氣球逐漸變大，瓶里的干冰直接從固態(tài)變成氣態(tài)。同時(shí)，在手電筒和瓶子底部之間的光中，可以看到有好多雪花在飛，這主要是因?yàn)榭諝庵械乃魵庥隼?，直接由氣態(tài)變成固態(tài)。

1.2 利用生活用品開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)

學(xué)生日常生活中有許多常用物品，如果利用生活用品來(lái)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)，會(huì)使學(xué)生更愿意親近它，更愿意嘗試它，更愿意思考它。生活用品具有獨(dú)特的親和力，會(huì)促進(jìn)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)，更好地培養(yǎng)學(xué)生的興趣。

具體小實(shí)驗(yàn)案例：

1.探究浮力大小的影響因素

用一根竹棒、一根線、一個(gè)鉤碼、兩杯水和捏成球形的橡皮泥，然后同時(shí)把橡皮泥和鉤碼浸沒(méi)水中，可以看到鉤碼這邊下沉，這說(shuō)明浮力大小跟排開(kāi)水的體積有關(guān)；如果把右邊的鉤碼換成是同樣體積但形狀不同的橡皮泥可以研究浮力大小跟形狀無(wú)關(guān)，當(dāng)然還可以把下面的其中一杯水換成鹽水，可以進(jìn)一步探究浮力大小跟液體密度的關(guān)系。

2.探究流速與氣壓的關(guān)系

把氣球貼在光盤的中間圓孔上，然后把氣球充滿氣，放在一塊玻璃板下面，這時(shí)我們認(rèn)為是會(huì)掉下來(lái)的，結(jié)果不會(huì)，為什么呢？可以讓我們探究，分析原因是因?yàn)榱魉俅螅瑝簭?qiáng)小，下面的大氣壓把光盤往上壓，所以不會(huì)掉下來(lái)。

1.3 利用實(shí)驗(yàn)器材組合實(shí)驗(yàn)

家庭小實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)也可以用一些實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行開(kāi)發(fā)，如像一些廢舊的實(shí)驗(yàn)器材，有的我們也可以把它變廢為寶，把一些實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行簡(jiǎn)單的組合，自制一些小實(shí)驗(yàn)，來(lái)滿足我們的教學(xué)所需，從而彌補(bǔ)教材的空缺。

具體小實(shí)驗(yàn)案例：

1.短路的危害演示實(shí)驗(yàn)（小實(shí)驗(yàn)3）

用220 V的交流電源給12 V的蓄電池充滿電。接好如圖3所示的電路，用蓄電池作電源，用摩托車燈泡發(fā)光。在電路中裝一個(gè)交流電流表，先把三根細(xì)銅絲擰成一股，長(zhǎng)度定為16 cm作為負(fù)載并與燈泡并聯(lián)。在銅絲上涂上松香和紅磷，這樣這個(gè)短路絲就制作完成了。閉合開(kāi)關(guān)，先看到電流表滿偏和燈熄滅，接著看到銅線著火并熔斷，熔斷后燈又亮了，現(xiàn)象非常震撼。（本實(shí)驗(yàn)需要教師充分準(zhǔn)備并切實(shí)注意安全）

2.探究串并聯(lián)燈泡的亮暗（小實(shí)驗(yàn)4）

找來(lái)兩個(gè)燈泡，一個(gè)100 W，一個(gè)40 W。先用導(dǎo)線串聯(lián)好，讓學(xué)生猜哪個(gè)亮，學(xué)生根據(jù)初二的知識(shí)，肯定會(huì)說(shuō)是一樣亮，教師這時(shí)閉合開(kāi)關(guān)，學(xué)生奇怪了，怎么是40 W的燈泡亮？再問(wèn)如果把100 W的燈泡改成是200 W的燈泡后，會(huì)怎么樣？然后，再并聯(lián)讓他們猜哪個(gè)更亮，從而引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，最終得出亮暗不是由電流決定的，而是由電功率決定的。

1.4 利用科教玩具開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)

很多科教玩具都是利用科學(xué)原理設(shè)計(jì)制作的，所以玩具也是一種難得的課程資源，我們可以把這些科教玩具應(yīng)用于教學(xué)，利用科教玩具開(kāi)發(fā)家庭小實(shí)驗(yàn)，這樣可以更好地貼近我們的生活，而且可以讓我們?cè)谕嬷袑W(xué)，在學(xué)中思，在思中創(chuàng)，在創(chuàng)中固（鞏固復(fù)習(xí)舊知識(shí)）。

具體小實(shí)驗(yàn)案例可以用浮沉子和飲水鳥(niǎo)永動(dòng)機(jī)等。

1.5 利用數(shù)碼科技開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)碼產(chǎn)品+教育也日益凸顯出其優(yōu)勢(shì)，如我們可以用傳感器來(lái)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)（像氣體對(duì)外做功和外界對(duì)氣體做功、晶體的熔化等），借助數(shù)碼科技產(chǎn)品和傳感器，可以使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，效果更好，從而可以提高課堂效率。

具體小實(shí)驗(yàn)案例：

1.探究氣體對(duì)外做功和外界對(duì)氣體做功（小實(shí)驗(yàn)5）

如圖4所示，大號(hào)針筒裝有傳感器，當(dāng)手把針筒口堵住并用力推針筒活塞時(shí)，可以看到傳感器主機(jī)上溫度示數(shù)大幅度上升，相當(dāng)于外界對(duì)氣體做功，內(nèi)能增加。當(dāng)針筒活塞向外拉時(shí)又看到傳感器示數(shù)下降，此時(shí)相當(dāng)于氣體對(duì)外做功。

2.月相演示儀（小實(shí)驗(yàn)6）

如圖5所示，此裝置由三部分（下轉(zhuǎn)第61頁(yè)）（上接第59頁(yè)）組成，一個(gè)一半白一半涂黑的乒乓球，一個(gè)攝像頭及一個(gè)會(huì)轉(zhuǎn)的底座。使用時(shí)，把攝像頭插在電腦上，就可以動(dòng)態(tài)演示月相的整個(gè)變化過(guò)程以及光的直線傳播等。

2 開(kāi)發(fā)反思

家庭小實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)的方向主要向著“三高一低”看齊，所謂的三高即：高見(jiàn)度（實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象要明顯，效果要好）、高成功率（設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)時(shí)要多考慮實(shí)驗(yàn)的成功率）、高透明度（最好都是透明的，像塑料瓶之類的）；一低為“低成本”（價(jià)格低廉且易得），當(dāng)然在以后的開(kāi)發(fā)中，我們把以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主改成是探究性實(shí)驗(yàn)為主，要充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，多讓學(xué)生參與其中，使他們充分體驗(yàn)科學(xué)的樂(lè)趣的同時(shí)努力培養(yǎng)自己的實(shí)驗(yàn)技能和動(dòng)手能力。同時(shí)，利用發(fā)達(dá)的互聯(lián)網(wǎng)建立相應(yīng)的平臺(tái)，供廣大愛(ài)好者一起交流、討論。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙力紅.家庭小 高智慧 深探究（二）家庭小實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用[J].教學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn)，2006（3）：12-15.

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（欄目編輯 王柏廬）