初中物理實(shí)驗(yàn)器材生活化探究

邢長福 楊柳青

10.3969/j.issn.1671-489X.2019.09.115

摘? 要 “從生活走向科學(xué)，從科學(xué)走向社會”是新課程中提出的重要理念。在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)該秉承新課程理念，探究初中物理實(shí)驗(yàn)器材生活化，引導(dǎo)學(xué)生利用熟悉的生活物品做物理實(shí)驗(yàn)，以拉近學(xué)生與物理知識之間的距離，讓學(xué)生感受到物理原理的真實(shí)性。

關(guān)鍵詞 初中物理;實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)器材;生活物品

中圖分類號：G633.7? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）09-0115-03

1 前言

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，而因地制宜、因陋就簡是新課程倡導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)原則，可增強(qiáng)物理知識的真實(shí)性，讓學(xué)生認(rèn)識到物理與現(xiàn)實(shí)社會之間的聯(lián)系。為此，在初中物理教學(xué)中，教師應(yīng)該鼓勵(lì)學(xué)生從現(xiàn)實(shí)生活中尋找實(shí)驗(yàn)材料，用熟悉的生活物品做物理實(shí)驗(yàn)，這對學(xué)生進(jìn)步成長有諸多裨益。因此，強(qiáng)化初中物理實(shí)驗(yàn)器材生活化探究十分必要。

2 初中物理實(shí)驗(yàn)器材生活化的特點(diǎn)

實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中有著極其重要的地位，而在物理實(shí)驗(yàn)開展中，器材是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。與正規(guī)實(shí)驗(yàn)室材料相比，生活化的實(shí)驗(yàn)器材具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)，這也是生活化實(shí)驗(yàn)器材教學(xué)優(yōu)勢的體現(xiàn)。

材料易得，資源豐富? 在實(shí)驗(yàn)器材生活化的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，礦泉水瓶、小藥瓶、廢舊筆芯、泡沫、塑料板等，都可以成為實(shí)驗(yàn)儀器器材。這樣材料輕易就可以得到，實(shí)驗(yàn)成本低廉，而實(shí)驗(yàn)效果十分清晰，這是實(shí)驗(yàn)器材生活化的優(yōu)勢特點(diǎn)。

源于生活，用于生活? 物理與現(xiàn)實(shí)生活之間有著緊密的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的能力是初中物理重要的教學(xué)目標(biāo)。而實(shí)驗(yàn)器材生活化，源于生活、用于生活，可拉近學(xué)生與物理知識之間的距離，讓學(xué)生學(xué)會用物理知識解決現(xiàn)實(shí)生活問題。

3 初中物理實(shí)驗(yàn)器材生活化的探究

實(shí)驗(yàn)器材生活化讓探究更深入? 初中物理教學(xué)可概括為一句話，即“求知顯法重本質(zhì)”，也就是說學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識的同時(shí)，更應(yīng)該注重對學(xué)科本質(zhì)的訓(xùn)練。為此，2011年新課程改革后，明確地將初中物理學(xué)科本質(zhì)劃分為四個(gè)維度，包括知識體系、研究方法、思維方法和價(jià)值取向，尤其強(qiáng)調(diào)了研究方法，由此可以看出培養(yǎng)學(xué)生探究能力的重要性。顯然，初中物理實(shí)驗(yàn)器材生活化是有助于推動學(xué)生物理探究的，凸顯出初中物理學(xué)科的教學(xué)本質(zhì)。下面筆者列舉兩個(gè)教學(xué)案例。

【案例一】在教學(xué)“物體的浮沉條件及應(yīng)用”時(shí)，液體的密度和物體的重力是影響浮沉條件的關(guān)鍵因素。在初中物理實(shí)驗(yàn)器材生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，首先，為了探究液體密度對物體浮沉條件產(chǎn)生的影響，教師可以準(zhǔn)備雞蛋、水杯、食鹽等常見生活物品，將雞蛋放入水杯之中，然后不斷向水杯中加鹽，可以發(fā)現(xiàn)雞蛋從水杯中浮了起來，由此就可以證明，液體的密度會對物體浮沉條件產(chǎn)生影響。

其次，為了探究物體重力會對物體浮沉產(chǎn)生影響，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生用礦泉水瓶和小藥瓶自制“沉浮子”，具體方法是把小藥瓶口鉆出一個(gè)洞，并將水灌入其中，確保其可以漂浮在臉盆中;然后把礦泉水瓶裝滿水，并將小藥瓶放入礦泉水瓶中，具體如圖1所示;用手按壓礦泉水瓶，就會發(fā)現(xiàn)小藥瓶中的空氣柱變短，而放開手，小藥瓶中的空氣柱又再次變長，并浮了起來。在這樣的操作過程中，學(xué)生就會認(rèn)識了解到物體的重力會對物體的浮沉產(chǎn)生影響。相對于教材而言，這樣的教學(xué)方式使物理探究更加深入。

【案例二】在教學(xué)“運(yùn)動的描述”時(shí)，教材在闡述相對運(yùn)動知識時(shí)，提到風(fēng)洞中的飛機(jī)、空中加油、地球同步衛(wèi)星、小鳥撞飛機(jī)，雖然都是典型的相對運(yùn)動物理知識運(yùn)用現(xiàn)象，但是由于與學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活相對遙遠(yuǎn)，因此不利于學(xué)生探究。在初中物理實(shí)驗(yàn)器材生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生用生活中常見的物品開展實(shí)驗(yàn)，如讓兩名學(xué)生夾著籃球走動（不能用手直接拿球，兩人背對背或者胸對胸夾球，不能讓球掉落）。通過這樣的實(shí)驗(yàn)操作讓學(xué)生明白，相對于觀看的人而言，籃球確實(shí)在運(yùn)動;但是對于兩名夾球的學(xué)生而言，由于球一直在他們的胸前或者背部，因此，球?qū)τ谒麄兌圆]有發(fā)生運(yùn)動，從而讓學(xué)生理解相對運(yùn)動原理。這樣的教學(xué)使物理探究更加深入。

實(shí)驗(yàn)器材生活化推動教學(xué)創(chuàng)新? 教育心理學(xué)研究表明，學(xué)生在情緒飽滿的狀態(tài)下，大腦皮層易形成興奮中心，此時(shí)創(chuàng)造性思維易被激活。與常規(guī)傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式相比較，實(shí)驗(yàn)器材生活化的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)由于利用了學(xué)生更加熟悉的生活物品，可以為學(xué)生營造更加寬松、和諧的教學(xué)氛圍，可促使學(xué)生的創(chuàng)新思維得到有效培養(yǎng)。筆者列舉兩個(gè)案例。

【案例一】在教學(xué)“透鏡”時(shí)，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生用常見的生活物品制作透鏡。筆者在執(zhí)教過程中就發(fā)現(xiàn)，有的學(xué)生將水裝入一次性的塑料薄膜手套之中，這樣只需要鼓起手套，就可以看到放大的文字;而捏扁手套，又可以看見縮小的文字，這其實(shí)可以視作一個(gè)透鏡。有的學(xué)生用大小不等的金屬圈蘸水，由于金屬圈的直徑和水的黏滯系數(shù)不同，這樣也可以制作成凸透鏡或者凹透鏡。這樣的生活實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)，不僅幫助學(xué)生更好地了解了透鏡原理，也極大激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維，非常有助于推動學(xué)生物理學(xué)習(xí)發(fā)展。

【案例二】在教學(xué)“氣體的壓強(qiáng)”時(shí)，傳統(tǒng)的教學(xué)方式大多是教師為學(xué)生播放噴泉錄像，從而向?qū)W生闡釋是氣體的壓強(qiáng)原理。這樣的教學(xué)方式只是在理論層面解釋了氣體的壓強(qiáng)現(xiàn)象，學(xué)生對知識還是缺乏深入了解。在實(shí)驗(yàn)器材生活化的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以組織學(xué)生利用玻璃瓶、膠塞、圓珠筆芯、紅墨水、橡膠管、打氣筒等生活器材，嘗試自己制作人工噴泉。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以極大地激發(fā)學(xué)生的探究興趣，可以讓學(xué)生在親身制作、操作的過程中，對氣體壓強(qiáng)原理產(chǎn)生更加深刻的認(rèn)識，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維。

實(shí)驗(yàn)器材生活化變抽象為形象? 初中物理是一門研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物體運(yùn)動規(guī)律的學(xué)科，因此，相較于其他學(xué)科，知識抽象性更強(qiáng)，很多學(xué)生在初中物理學(xué)習(xí)中會感到一定的困難。為此，教師在組織學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，從很大程度上說，目的就是將抽象的知識直觀形象地顯示出來，從而使物理知識容易理解、容易感受、容易掌握。相較于傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)方式，實(shí)驗(yàn)器材生活化的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)就地取材，利用學(xué)生熟悉的物品材料展開教學(xué)，可以更好地使實(shí)驗(yàn)化抽象為形象。對此，筆者列舉兩個(gè)案例。

【案例一】在“透鏡”教學(xué)中，傳統(tǒng)的教學(xué)方式是教師利用三維動畫視頻的方式，將凸透鏡、凹透鏡對特殊光線的折射作用展示出來，雖然十分直觀，但還是不如直接體驗(yàn)的方式來得真實(shí)，學(xué)生做光路圖時(shí)還是會出現(xiàn)錯(cuò)誤。在實(shí)驗(yàn)器材生活化的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以讓學(xué)生準(zhǔn)備容器、激光筆等常見生活材料，具體的實(shí)驗(yàn)操作步驟為：容器中注入一半左右的水，一端穿入激光筆，這樣就制成既可以發(fā)出光線，又可以被光屏承接的光源筆，如圖2所示。

【案例二】在“光的折射”教學(xué)中，以往教師往往會通過為學(xué)生闡述海市蜃樓現(xiàn)象，從而解釋光的折射現(xiàn)象。但是對于多數(shù)學(xué)生而言，他們沒有見過海市蜃樓，因此無法理解光的折射原理。在實(shí)驗(yàn)器材生活化的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以借助一些常見的生活材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，從而向?qū)W生解釋光的折射現(xiàn)象。如讓學(xué)生準(zhǔn)備一個(gè)矩形玻璃器皿、清水、酸性定影液（食鹽水或糖水），在實(shí)驗(yàn)過程中向矩形玻璃器皿中放入約15 cm深、密度較大的酸性定影液，然后用玻璃棒導(dǎo)流法，向其中慢慢注入清水，大約4 cm;

在容器一側(cè)約為12 cm處，放置一個(gè)被照亮的物體，物體大約5 cm高;讓學(xué)生從另一側(cè)觀看，就可以看到自制的海市蜃樓。這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式突出學(xué)生的真實(shí)體驗(yàn)，可使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加直觀，從而提升教學(xué)質(zhì)量。

實(shí)驗(yàn)器材生活化突破教學(xué)難點(diǎn)? 物理對大部分學(xué)生而言是一門很難學(xué)的學(xué)科，很多實(shí)驗(yàn)對外界條件有較高的要求，容易出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不準(zhǔn)、實(shí)驗(yàn)失誤、實(shí)驗(yàn)失敗的問題，很多教師對此有心無力、束手無策。在實(shí)驗(yàn)器材生活化的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以對實(shí)驗(yàn)做出進(jìn)一步的改進(jìn)，有助于突破教學(xué)難點(diǎn)。筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，列舉兩個(gè)案例。

【案例一】在“熔化和凝固”教學(xué)中，以往多是采用“冰”的融化和凝固，讓學(xué)生認(rèn)識這種物態(tài)原理，但實(shí)驗(yàn)中會遇見這樣的問題：從實(shí)驗(yàn)室拿出冰后，受外界溫度的影響，未等到實(shí)驗(yàn)開始，冰就已經(jīng)發(fā)生融化，這樣就不能闡釋冰未達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)不會融化的結(jié)論。在實(shí)驗(yàn)器材生活化的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可帶領(lǐng)學(xué)生將溫度計(jì)和少量的純水放入注射器的外筒內(nèi)并密封固定，將其放入-5 ℃的冰箱中凝固;然后在課前將注射器放入-5 ℃的濃鹽水中，由于濃鹽水凝固點(diǎn)比較低，因此在實(shí)驗(yàn)前冰都會保持凝固狀態(tài)，這就為實(shí)驗(yàn)效果提供了保障，突破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)難點(diǎn)。

【案例二】在“氣體的壓強(qiáng)”教學(xué)中，覆杯實(shí)驗(yàn)是教學(xué)中最為常見的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，但是有時(shí)杯口漏氣或者紙片吸水等原因，容易造成實(shí)驗(yàn)失敗。雖然很多教師對此做出改進(jìn)，如尋找更加平整的玻璃杯，使用厚度更為適宜的紙，但是還是無法實(shí)現(xiàn)理想的實(shí)驗(yàn)效果。在實(shí)驗(yàn)器材生活化的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以使用礦泉水瓶代替玻璃杯，使用乒乓球代替紙張，不僅實(shí)驗(yàn)便于操作，而且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也十分明顯，有效突破實(shí)驗(yàn)教學(xué)難點(diǎn)，幫助學(xué)生深刻地認(rèn)識到氣體壓強(qiáng)的存在。

4 結(jié)語

初中物理是一門注重實(shí)踐的課程，各種各樣的實(shí)驗(yàn)貫穿物理課堂始終。而生活化的實(shí)驗(yàn)器材，可以拉近物理與現(xiàn)實(shí)生活之間的距離，讓學(xué)生深切感受到物理知識的真實(shí)性，明確物理與生活、與現(xiàn)實(shí)社會的緊密聯(lián)系，對學(xué)生的物理學(xué)習(xí)大有裨益。因此，在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要鼓勵(lì)學(xué)生從現(xiàn)實(shí)生活中尋找實(shí)驗(yàn)材料，促進(jìn)初中物理實(shí)驗(yàn)器材生活化。

參考文獻(xiàn)

[1]陶永聰.自制教具在初中物理課堂教學(xué)中的運(yùn)用[J].考試周刊，2018（77）：181.

[2]巨杰.初中物理實(shí)驗(yàn)的生活化[J].中學(xué)生數(shù)理化：教與學(xué)，2017（3）：19.

[3]楊亮.走近初中物理“生活化”教學(xué)的探究[J].試題與研究：新課程論壇，2012（21）：34.