初中物理趣味實驗的實踐與研究總結(jié)

摘要：本課題研究初中物理趣味實驗，同時創(chuàng)設(shè)條件讓學(xué)生觀察、體驗和實踐，用到的器材都可以低成本獲取到。實驗來源有以下幾個方面1.與日常生活中我們對事物整體印象相沖突的現(xiàn)象;2.生活中不易被人察覺的細(xì)節(jié);3.讓人感覺新奇，不可思議的現(xiàn)象;4.用簡單的器材模擬復(fù)雜元器件的工作原理;5.雖常見過卻不明其中道理的物品;6.對已知物理知識的遷移或延伸應(yīng)用。增強(qiáng)實驗呈現(xiàn)效果，可以有以下幾種方式：轉(zhuǎn)化放大、簡單光學(xué)放大、組合放大。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)學(xué)習(xí)動力可以分三步走：1.觀察、了解;2.體驗、實踐;3.遷移應(yīng)用或改進(jìn)創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：初中物理;趣味實驗;實踐;研究

本課題組開展了《初中物理趣味實驗的實踐與研究》的課題研究。本項目的研究對象為初中物理趣味實驗，也就是那些表面看起來跟生活常識相違背，但事實上蘊(yùn)含一定物理知識的實驗，包含聲、光、力、熱、電五大模塊;本項目研究方向有兩個：一方面是發(fā)現(xiàn)和匯總較好的初中物理趣味實驗，同時創(chuàng)設(shè)條件讓學(xué)生親身實踐，感受初中物理的趣味性，另一方面是自主開發(fā)相關(guān)趣味物理實驗;本項目研究成果將分別以圖文介紹和視頻錄像兩種方式進(jìn)行匯總，同時將相關(guān)研究成果通過舉辦科學(xué)文化節(jié)和科普活動等方式向?qū)W生推薦介紹，并創(chuàng)設(shè)條件讓學(xué)生能夠親身實踐，體驗學(xué)習(xí)物理的樂趣。

為了讓更多的同學(xué)都能有條件親自動手，本課題中趣味實驗用到的器材都是可以很容易得到的或只花少量錢就能買到的物品，例如手機(jī)、飲料瓶、平面鏡、凸透鏡、電線、電池、蠟燭等，便于讓盡可能多的學(xué)生親自動手實驗，體驗實驗中的趣味，理解實驗中的科學(xué)原理，從而激發(fā)學(xué)生的興趣、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，提高學(xué)生的動手和思考能力，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)成績的提升?，F(xiàn)在對本次初中物理趣味實驗的實踐與研究總結(jié)如下：

一、初中物理趣味實驗的來源大致有以下幾個方面

1.與日常生活中我們對事物整體印象相沖突的現(xiàn)象

趣味實驗中“趣味”的一個重要來源就是所創(chuàng)設(shè)情境下產(chǎn)生的物理現(xiàn)象與日常生活通常見到的現(xiàn)象相沖突，如：“沖不走的乒乓球”中，水的流速差異導(dǎo)致球的兩側(cè)形成壓力差，使球始終徘徊在沖水位置周圍，這和我們?nèi)粘Ｉ钪小八畷盐矬w沖走”的整體印象形成強(qiáng)烈的沖突;“扎不爆的氣球”中“氣球扎不爆”與生活中中“氣球一扎就爆”相沖突;“開水下游泳的魚”中“水開了魚還活著”與生活中“水燒開時魚已經(jīng)煮熟了”相沖突、“燒不壞的手絹”中“手絹燃燒卻無損”與生活中“手絹燃燒會燒壞”相沖突;“紙鍋燒水”中的“紙碰到火不燃燒”與生活中“紙碰到火就會燃燒”相沖突。

2.生活中不易被人察覺的細(xì)節(jié)

生活中有不少現(xiàn)象人們司空見慣，卻很少人深究背后的原因，其實這背后的物理規(guī)律就決定了物體在不同情境下會有不同的表現(xiàn)，如“快速鑒別生雞蛋和熟雞蛋”實驗中，生雞蛋中蛋清、蛋黃與蛋殼不是一體，而熟雞蛋的蛋黃、蛋清和蛋殼已經(jīng)成為一個整體;“浮沉的水球”實驗中，水球、熱水和冷水三者的密度不同。

3.讓人感覺新奇，不可思議的現(xiàn)象

這一類趣味實驗的現(xiàn)象，在人們看來，感覺很新奇，聞所未聞、見所未見。如：“會吃雞蛋的瓶子”中瓶子居然會自動把剝殼的雞蛋吞進(jìn)去;“筷子的神力”中一根筷子居然能把裝滿米的杯子提起來，“鐵絲在冰塊中的穿越”中鐵絲居然能橫著穿過冰塊而冰塊不斷。

4.用簡單的器材模擬復(fù)雜元器件的工作原理

生活中有些東西日常司空見慣，但是居然能用簡單的器材就把它們的工作模型做出來，如“簡易電動機(jī)”實驗中只用一節(jié)電池、一根銅絲和一塊電池大小的磁鐵就能模擬電動機(jī)的轉(zhuǎn)動，“土豆電池”實驗中居然只用土豆、螺絲釘、就能做成電池讓小燈泡發(fā)光。“磁懸浮”居然真的能永磁鐵把陀螺懸浮在空中。

5.雖常見過卻不明其中道理的物品

生活中我們偶爾會看到一些東西，不需要額外的動力，卻能自己工作，如無動力屋頂通風(fēng)球等，為此我們利用同原理開發(fā)趣味實驗“會自動旋轉(zhuǎn)的紙杯”，也制作了利用反沖獲取動力的“會自動旋轉(zhuǎn)的紙盒”和利用空氣浮力自動上升的“孔明燈”等。

6.對已知物理知識的遷移或延伸應(yīng)用

實踐應(yīng)用是增強(qiáng)和檢驗學(xué)習(xí)效果的最好手段，我們運(yùn)用空氣流速大壓強(qiáng)小的原理，制作了“簡易噴霧器”、“能射出乒乓球的機(jī)關(guān)槍”，利用磁化原理制作了“湯匙變磁鐵”，利用凸透鏡成像和平面鏡的反射知識制作了“簡易的幻燈機(jī)”。

二、增強(qiáng)實驗現(xiàn)象的呈現(xiàn)效果，可以有以下幾種方式

1.轉(zhuǎn)化放大：把不易觀察到的體積變化，轉(zhuǎn)化為容易觀察的長度變化，例如：用手捏瓶子，瓶子是否凹陷？這是肉眼看不出來的，但是把瓶子的形變情況轉(zhuǎn)化為細(xì)管內(nèi)的液柱長度變化情況就很容易觀察了。

2.簡單光學(xué)放大，包含反射放大和折射放大兩種方式。反射放大的方式應(yīng)用比如：按壓桌面造成的微小形變，很難用肉眼直接看出來，但在桌面上放一小塊平面鏡，反射一個光斑到天花板上，利用天花板上光斑的位置的變化情況就能輕易判斷出桌面的形變情況。折射放大的方式需要用到透鏡，例如：簡易相機(jī)利用凸透鏡對光線的折射，使手機(jī)的畫面在墻壁上成縮小的像;簡易投影儀可以使手機(jī)的畫面在墻壁上成放大的像。

3.組合放大：如利用凸透鏡的成像與平面鏡的反射相組合，制作成簡易幻燈機(jī);利用兩個焦距不同的凸透鏡模擬顯微鏡;利用一個凹透鏡和一個凸透鏡可以模擬望遠(yuǎn)鏡。

三、怎樣更好地利用增強(qiáng)趣味實驗激發(fā)興趣、增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力

本次物理趣味實驗課題研究的一個重要目的就是通過科普推廣和實踐體驗活動，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)物理。達(dá)成上述目標(biāo)可分三步走：

1.觀察、了解：通過科普活動讓學(xué)生觀察和了解物理趣味實驗，親眼看到趣味的物理現(xiàn)象，并明白其中的道理，產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

2.體驗、實踐：通過讓學(xué)生現(xiàn)場體驗趣味實驗與回家親自動手實驗相結(jié)合，讓學(xué)生體驗到成功的喜悅，產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動機(jī)。

3.遷移應(yīng)用或改進(jìn)創(chuàng)新：在掌握已有實驗和知識的基礎(chǔ)上，進(jìn)行遷移應(yīng)用或改進(jìn)創(chuàng)新，產(chǎn)生新的成果，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。

基金項目：《初中物理趣味實驗的實踐與研究》課題，編號：2017hzkt255

作者簡介：鄧育良（1980.11-），男，漢族，湖南祁陽人，本科學(xué)歷，初中中學(xué)物理一級教師。研究方向：中學(xué)物理教育教學(xué)