論初中物理力學(xué)低成本演示實(shí)驗(yàn)的研究

王軍

【摘 要】實(shí)驗(yàn)是對(duì)物理理論的驗(yàn)證和展示，是物理教學(xué)中不可分割的重要部分。在我國的初中物理教學(xué)中，課堂上的實(shí)驗(yàn)器材大多較為專業(yè)，運(yùn)用到的材料較多，基于時(shí)間不充足等因素，實(shí)驗(yàn)權(quán)大多被教師霸占，學(xué)生只能粗略的觀看實(shí)驗(yàn)過程，課下想要再次通過實(shí)驗(yàn)來鞏固所學(xué)難度很大。低成本演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚶蒙磉叺钠骶唠S時(shí)隨地的開展，不僅為學(xué)生提供了更多參與實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，也拉近了物理教學(xué)與實(shí)際生活的距離，將成為提高物理教學(xué)質(zhì)效的“墊腳石”。本文從初中物理力學(xué)教學(xué)部分入手，在分析低成本演示實(shí)驗(yàn)意義的同時(shí)，展示了有關(guān)案例。

【關(guān)鍵詞】初中物理；力學(xué)；低成本演示實(shí)驗(yàn)

【中圖分類號(hào)】G642.423 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】2095-3089（2019）02-0068-01

引言

物理這門學(xué)科來自于生活，而新課程標(biāo)準(zhǔn)中也提出了“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的理念?？梢?，與生活接軌是新時(shí)期物理教學(xué)改革的主要方向。力學(xué)在初中物理教材中占據(jù)了大量篇幅，處于該階段物理教學(xué)的核心內(nèi)容。該部分涉及到的實(shí)驗(yàn)較多，且具有很強(qiáng)的實(shí)踐性。針對(duì)該部分知識(shí)點(diǎn)在生活中應(yīng)用較多的特點(diǎn)，教師就可以組織學(xué)生利用生活物品展開實(shí)驗(yàn)，使課上課下都能夠成為物理教學(xué)的課堂，拉近學(xué)生與物理實(shí)驗(yàn)的距離。

一、初中物理低成本演示力學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義

低成本演示實(shí)驗(yàn)在初中物理實(shí)驗(yàn)中有著重要的意義，一方面，它貼近我們的生活，解決了學(xué)生日常生活中的一些疑問，滿足了學(xué)生的好奇心，同時(shí)使學(xué)生更加了解生活中的一些現(xiàn)象，大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并增強(qiáng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生的思維能力和想象力得到有效的拓展；另一方面，低成本演示實(shí)驗(yàn)不需要復(fù)雜的專業(yè)儀器，實(shí)驗(yàn)儀器來源于生活，一盆水、一雙筷子、一只乒乓球或者一個(gè)杯子……任何日常用品，都可能成為實(shí)驗(yàn)的器材，且器材制作相對(duì)簡單，實(shí)驗(yàn)也更容易完成[1]。此外，利用這些生活中隨處可見的物品展開實(shí)驗(yàn)，也方便了學(xué)生在課下的學(xué)習(xí)和鞏固，不必由于課堂上的時(shí)間限制而出現(xiàn)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)不多，理解不透徹等問題，只要掌握了方法，他們可以在課下自主開展實(shí)驗(yàn)，這也為他們提供了更自由、更寬松的自主學(xué)習(xí)空間。

二、初中物理力學(xué)低成本演示實(shí)驗(yàn)的案例分析

1.慣性實(shí)驗(yàn)演示。

“慣性”部分的知識(shí)點(diǎn)帶有一定的抽象性，很難通過語言為學(xué)生們準(zhǔn)確的解釋，必須借助實(shí)驗(yàn)來演示，幫助學(xué)生理解。這部分的教學(xué)實(shí)驗(yàn)就可以從生活中搜集到許多器材，如利用學(xué)生們每天都使用的礦泉水瓶就可以開展一個(gè)簡單的小實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟：第一步，將礦泉水瓶中裝入半瓶水橫放在桌面上。第二步，用手握住瓶身。快速將礦泉水瓶向前推動(dòng)一段距離后立即停止，雖然礦泉水瓶已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)，但由于瓶中的水具有慣性，還會(huì)繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，學(xué)生觀察到水向前運(yùn)動(dòng)時(shí)還能聽到“咣當(dāng)”的一聲，這與學(xué)生日常坐車遇到急剎車時(shí)身體猛然向前傾的情況十分相似，使學(xué)生對(duì)慣性概念有了自己的理解，有助于促進(jìn)學(xué)生掌握知識(shí)[2]。

2.彈力實(shí)驗(yàn)演示。

在初中物理教學(xué)中，彈力的定義指物體由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力。大部分教師在教學(xué)過程中只是簡單地讓學(xué)生了解彈力的存在和初步認(rèn)識(shí)彈力，并沒有深入去講解研究，因此初中學(xué)生對(duì)于彈力這一概念的理解較為模糊，很容易忘記，導(dǎo)致他們進(jìn)入高中后還需要再復(fù)習(xí)一次彈力的基本知識(shí)。本實(shí)驗(yàn)選擇使用一根橡皮筋和一個(gè)乒乓球作為主要器材，所選材料為生活中常見物品。實(shí)驗(yàn)步驟：第一步，取一根橡皮筋放在桌子上拉伸至原長并固定住，在橡皮筋之間放入乒乓球。第二步，將乒乓球和橡皮筋同時(shí)向后拉伸，這時(shí)讓學(xué)生觀察橡皮筋形狀的改變示。接下來松開手，乒乓球受到彈力的作用后會(huì)向前運(yùn)動(dòng)一段距離，這就很形象地表現(xiàn)出了彈力的效果，學(xué)生也很容易記住彈力的產(chǎn)生條件。

3.壓力實(shí)驗(yàn)演示。

對(duì)于壓力試驗(yàn)，可以找一塊泡沫材質(zhì)的塑料，如果找不到相應(yīng)的材料，也可以用較軟材質(zhì)的物品代替，將其放置在桌面上，在準(zhǔn)備好的塑料上平放一個(gè)空酒瓶，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)塑料中間會(huì)輕微的往下陷。這時(shí)將空酒瓶裝滿水平放在塑料上，塑料中間往下陷的程度會(huì)加深。在同樣的塑料上，我們又將同樣裝滿水的酒瓶倒著放在上面，會(huì)發(fā)現(xiàn)塑料中間放酒瓶的位置會(huì)下陷得更深[3]。從這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以看出，壓力所產(chǎn)生的作用和壓力大小及受力面積的大小有關(guān)。

4.浮力實(shí)驗(yàn)演示。

浮力的概念對(duì)于初中生來說較抽象，教材中對(duì)于浮力也沒有過多的解釋。本實(shí)驗(yàn)選擇已廢棄的礦泉水瓶和一個(gè)常用的兵兵球作為主要器材，材料易得、廉價(jià)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果很好展示了浮力產(chǎn)生的原因。實(shí)驗(yàn)步驟：第一步，取兩個(gè)礦泉水瓶的上半部分。把兵兵球放入沒有把瓶蓋打開的倒立礦泉水瓶中，往瓶中倒水，發(fā)現(xiàn)兵兵球開始慢慢浮起來。第二步，將兵兵球放入另一個(gè)蓋子打開的礦泉水瓶中，蓋口向下，使兵兵球接觸礦泉水瓶底部，不斷往瓶中倒水，直至水面高于兵兵球的高度，發(fā)現(xiàn)兵兵球并沒有浮起來。通過分析可知，兵兵球浮于水面上，必然是受到了水給它的一個(gè)向上的作用力，也就是浮力。進(jìn)而給出浮力的具體概念：浸在液體里的物體，受到液體向上的托力，這個(gè)就是浮力[4]。通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象學(xué)生能夠更清楚地理解浮力產(chǎn)生的原因和概念，同時(shí)也能激起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。

三、結(jié)語

力學(xué)在初中物理教學(xué)中所占比例達(dá)到50%以上，低成本物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展對(duì)初中生的學(xué)習(xí)而言具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，實(shí)驗(yàn)器材取材方便、快捷、廉價(jià)等特點(diǎn)，讓更多的學(xué)生有機(jī)會(huì)自己參與實(shí)驗(yàn)器材的制作，增強(qiáng)了他們的動(dòng)手能力和創(chuàng)造力。同時(shí)，低成本物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)可以解決偏遠(yuǎn)地區(qū)學(xué)校實(shí)驗(yàn)器材不足的問題，讓更多的教師有機(jī)會(huì)將理論和實(shí)踐聯(lián)系在一起展開教學(xué)，使學(xué)生們充分體驗(yàn)到物理實(shí)驗(yàn)的樂趣。因此，教師必須認(rèn)識(shí)到低成本演示實(shí)驗(yàn)的多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，盡量運(yùn)用生活中的低成本物品代替專業(yè)的實(shí)驗(yàn)器材，對(duì)舊有的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ酱罅?chuàng)新，增強(qiáng)學(xué)生的物理實(shí)踐意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳先鋒，宋景萍，孫麗萍等.初中物理低成本演示實(shí)驗(yàn)的研究與開發(fā)[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015（31）：269-270.

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[4]姚志祥.初中物理低成本演示實(shí)驗(yàn)的研究與開發(fā)[J].才智，2015，31（23）：269-271.