日常之物與初中物理小實驗

周利華

摘 要：為了實現(xiàn)初中地理新課標(biāo)中提出的“加強(qiáng)物理實驗與生活的聯(lián)系”“讓學(xué)生親歷知識形成過程”等教學(xué)目標(biāo)，利用日常之物進(jìn)行物理小實驗的設(shè)計，踐行“低碳、環(huán)保、節(jié)能”的教學(xué)理念，值得廣大教育者關(guān)注。本文結(jié)合教學(xué)實踐，對此進(jìn)行了深入探究。

關(guān)鍵詞：初中物理；小實驗；日常之物；資源

新課標(biāo)初中物理教材中，物理實驗所占的比例非常大，幾乎每個章節(jié)都至少有一個小實驗，多者還會有七、八個。這些小實驗的資源大多數(shù)是實驗室里的固有設(shè)備，一般學(xué)生都是直接拿來用之。在新課標(biāo)一再強(qiáng)調(diào)要讓知識回歸生活、讓學(xué)生親自體驗知識形成過程的今天，在低碳理念滲透于教育領(lǐng)域的當(dāng)前，挖掘物理小實驗的實驗資源，將日常之物引入實驗中，讓學(xué)生們自己尋找資源設(shè)計、創(chuàng)新實驗，完成實驗任務(wù)，不但會讓整個實驗過程更加充滿樂趣，還會提高學(xué)生的獨立創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力，加強(qiáng)他們的低碳環(huán)保意識。本文結(jié)合物理教學(xué)實踐，對教育者應(yīng)如何引導(dǎo)、帶動學(xué)生們一起尋找日常之物，開辟初中物理小實驗“新天地”進(jìn)行了深入探究。

一、 享受日常之物帶來的實驗樂趣

在做“慣性以及慣性應(yīng)用”的小實驗時，將一只玻璃杯中注滿水，進(jìn)行向右和突然停止的運動，讓學(xué)生們觀察水溢出的方向之后，教師取出一個硬的塑料片和一個雞蛋繼續(xù)實驗，學(xué)生們立刻被這兩個“特殊材料”吸引了：杯口被塑料片蓋住后，將雞蛋放在上面，然后老師拿一根木棒敲打塑料片，會有什么事情發(fā)生？學(xué)生們都好奇地看著，有點緊張更多的是興奮。只見老師手中的木棒一揮，塑料片一下子被打出去了，可是雞蛋卻“咚”的一下子掉進(jìn)了水里。咦？這是怎么回事？是偶然還是必然？學(xué)生們帶著疑惑高聲喊著：“再做一次！”這時老師又取出兩個杯子如法炮制，手起棒落之間，同樣的現(xiàn)象發(fā)生，三個雞蛋幾乎一起掉進(jìn)了杯子里，學(xué)生們不由得為老師的精彩“表演”鼓起掌來。那么這時問題來了：“為什么水杯向右運動時，水會向左邊溢出？為什么停止運動后，水卻又往右邊溢出？為什么塑料片被擊飛了而雞蛋卻掉進(jìn)水里？”

學(xué)生們還沉浸在這個有趣的實驗之中，老師提出的問題也恰恰就是他們心頭所想，所以都非常積極地投入到思考與討論之中，很快“慣性”的概念呼之欲出。老師還鼓勵學(xué)生們回家自己找到這些實驗器材試一試，看能不能也做得這么成功，看得出學(xué)生們已經(jīng)有些坐不住，想快點自己動手去做有趣的實驗了。

二、 用創(chuàng)造性的設(shè)計突破重點難點

一些物理概念和物理現(xiàn)象過于抽象，理解起來有難度，將日常之物創(chuàng)造性地引入實驗之中，會幫助學(xué)生很快突破知識上的重點與難點。就像初中物理“浮力”一課中，對于浮力方向“向上”這個知識點學(xué)生可以很快理解，但為什么浮力方向總是“豎直向上”這一點就覺得有點不好理解，而且教材中并沒有與之相關(guān)的實驗讓學(xué)生們可以直觀理解。而教師用一只普通常見的“乒乓球”就解決了這個難題：用一根線通過透明膠粘在乒乓球上，然后將線另一頭固定在一個杯子底端，往杯中倒水使乒乓球浮起來，學(xué)生們看到乒乓球上面的線豎起來直立于水中，這時將杯子任意傾斜，線仍然還是豎直向上著，通過這個實驗觀察，學(xué)生們很快就理解了為什么說浮力方向總是“豎直向上”了。然后鼓勵學(xué)生們自己課下找一些日常之物設(shè)計一個類似的實驗，并看誰的取料最巧，誰的實驗效果更佳。出乎教師的意料，在下一節(jié)課的課堂上，學(xué)生們用很多平常之物設(shè)計出了極具創(chuàng)意的小實驗。

三、 “一物多用”的實驗小妙招

很多日常之物在物理小實驗中使用率是非常高的，像剛提到做慣性實驗用的雞蛋，還可以用在物體沉浮條件的探究實驗中，也可以用于大氣壓存在的驗證實驗中，熱脹冷縮性質(zhì)實驗，等等，而同樣被很多物理教育者青睞的被頻頻用于實驗中的一個日常之物就是——礦泉水瓶。

將少量藍(lán)墨水放入空的礦泉水瓶里，蓋好蓋子（不漏氣即可），扭動瓶子使其分為兩部分，然后將瓶蓋輕輕擰開，松手的剎那瓶蓋就會如箭般飛出去，而瓶口會噴出一團(tuán)“藍(lán)霧”。這是什么現(xiàn)象？為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象？學(xué)生們在驚訝于一個小小的礦泉水瓶怎么會有這么大“威力”的同時，不禁陷入思考：當(dāng)扭動礦泉水瓶子時就是對其做功，它會升高瓶子里氣體溫度，增大壓強(qiáng)，同時增大內(nèi)能，而打開瓶蓋的瞬間，運動代替靜止，說明增加了機(jī)械能；那么“藍(lán)霧”是液化的水蒸氣，證明了瓶蓋因氣體做功降低瓶內(nèi)溫度，減小了內(nèi)能。這是一個關(guān)于能量轉(zhuǎn)換的最有代表性的實驗。一個小小的塑料瓶引發(fā)的實驗，就包含了這么多內(nèi)容，學(xué)生們再也不敢小瞧這個不起眼的日常小物了。而在密封的礦泉水瓶里，伴隨瓶周圍力度的不同，瓶內(nèi)物體呈現(xiàn)出上浮或下沉、懸浮和飄浮等狀態(tài)時，學(xué)生們又見識了礦泉水瓶的神奇。更不用說用它來演示液體深度與壓強(qiáng)兩者之間的關(guān)系、驗證大氣壓強(qiáng)存在的時候，讓學(xué)生們盡情領(lǐng)略到了日常之物在小實驗中的光彩熠熠。

這些低成本卻高效率的日常之物，在降低實驗成本的同時還打破了實驗資源的局限性，更是讓學(xué)生們體驗到了真正的“活”在現(xiàn)實之中的物理。新時期的教育者要善于挖掘這些日常之物，并引導(dǎo)學(xué)生們也去努力去開發(fā)日常之物，要讓每個看似平常的小器物，發(fā)揮它在教學(xué)中的大用途，讓學(xué)生們在享受“化腐朽為神奇”“變廢為寶”的驚喜與快樂中，發(fā)現(xiàn)、體驗物理知識的魅力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李振春.試論小實驗在初中物理教學(xué)中的作用[J].中小學(xué)實驗與裝備，2015，25（3）：13-14.

[2] 李燕.初中物理教學(xué)課外小實驗作用之初探[J].新課程：教研，2010，（7）：15.