巧借生活用品 拓展初中物理實(shí)驗(yàn)

董玉新

摘 要：初中物理實(shí)驗(yàn)是課本知識(shí)的具體體現(xiàn)，同時(shí)也是提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，形成持久學(xué)習(xí)動(dòng)力的重要方式.根據(jù)新課標(biāo)理念，物理教師要找準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)基點(diǎn)，巧借生活用品，拓展初中物理實(shí)驗(yàn).

關(guān)鍵詞：生活用品；初中物理實(shí)驗(yàn)；興趣；情境；科學(xué)探究

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的課程理念指出：物理教育要“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”[1].

加涅說(shuō)：“當(dāng)情境以及記憶內(nèi)容影響學(xué)習(xí)者，以致他的動(dòng)作從他進(jìn)入這種情境之前到他進(jìn)入這種情境之后發(fā)生變化時(shí)，便產(chǎn)生了學(xué)習(xí)活動(dòng).這種動(dòng)作的變化就導(dǎo)致學(xué)習(xí)的發(fā)生”.英國(guó)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的正是遵循著“用最平常的儀器做出最優(yōu)秀的成果才算真本事”的傳統(tǒng)，才有了帕斯卡、湯姆遜等人用自制的實(shí)驗(yàn)器材完成重大發(fā)現(xiàn).博士李政道在國(guó)內(nèi)參觀時(shí)也曾說(shuō)：“自己動(dòng)手做的儀器，永遠(yuǎn)比買來(lái)的好”.

用生活用品拓展的物理實(shí)驗(yàn)，可以很好地給學(xué)生提供學(xué)習(xí)情境，學(xué)生樂意接受，產(chǎn)生興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒，并能促動(dòng)學(xué)生的多種感官[2].能讓學(xué)生很快進(jìn)入一種熟悉的場(chǎng)景，創(chuàng)造一種學(xué)習(xí)情境.

初中物理實(shí)驗(yàn)是課本知識(shí)的具體體現(xiàn)，是學(xué)生掌握知識(shí)的重要渠道之一，同時(shí)也是學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，分析創(chuàng)造能力，以及學(xué)習(xí)興趣，學(xué)習(xí)持久動(dòng)力的關(guān)鍵所在.而當(dāng)前物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中較普遍存在的一個(gè)現(xiàn)象是大部分教師只局限于實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有器材，沒有充分利用生活中的一些簡(jiǎn)單的、廢棄的物品制作一些實(shí)驗(yàn)裝置用于教學(xué)[3].這種情況有時(shí)會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生物理是實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)，離生活比較遙遠(yuǎn)，吸引力不夠.

本文將以板塊式，舉例說(shuō)明以生活用品為實(shí)驗(yàn)素材的初中物理實(shí)驗(yàn)的直觀性，趣味性，有效性.

1 聲學(xué)

土電話，如圖1.可以課前布置，可以課后延伸，也可以課堂同步進(jìn)行，材料來(lái)源生活、實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，但學(xué)生興趣不減，可以很好地幫助剛剛接觸物理科學(xué)的八年級(jí)學(xué)生理解聲音的產(chǎn)生、聲音的傳播，并且可以借此設(shè)計(jì)拓展實(shí)驗(yàn).

1.1 聲音的產(chǎn)生——聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的

給參與實(shí)驗(yàn)的紙杯兩端的人，分別蒙上眼睛.不說(shuō)明細(xì)線的操作，學(xué)生自己會(huì)出現(xiàn)兩種情況.

（1）繃緊細(xì)線，聽到對(duì)方聲音

（2）細(xì)線松弛，聽不到或聽不清對(duì)方聲音.

在成功獲得繃緊細(xì)線說(shuō)話使細(xì)繩振動(dòng)產(chǎn)生聲音的知識(shí)后，可進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)：

請(qǐng)一名同學(xué)悄悄捏住細(xì)線，則會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)停止，聲音停止的現(xiàn)象.

1.2 聲音的三要素—響度、音調(diào)、音色

注意，對(duì)比試驗(yàn)要注意控制變量.

（1）響度：大聲說(shuō)，小聲說(shuō)對(duì)比試驗(yàn).關(guān)鍵詞振幅.

（2）音調(diào)：選取不同粗細(xì)的線.如將以上細(xì)棉線換成粗棉線呢？用粗棉線、細(xì)棉線.關(guān)鍵詞頻率.

還可以同樣材質(zhì)的情況下選擇不同長(zhǎng)度.如長(zhǎng)細(xì)棉線，短細(xì)棉線.當(dāng)然別超出距離范圍.

（3）音色： 粗棉線、細(xì)棉線， 粗尼龍線、細(xì)尼龍線等.關(guān)鍵詞材料.

1.3 聲音的傳播速度

同樣粗細(xì)的細(xì)線的情況下，用棉線，尼龍線，漆包線（細(xì)銅絲、鐵絲等）可以研究聲音在固體中傳播速度有別圖1.均大于空氣中速度.同樣注意控制變量.

2 光學(xué)

2.1 小孔成像

一個(gè)空茶葉盒，上有半透明的塑料蓋.底部有可拆卸的黑色硬塑料，鉆小孔于底部.操作如圖2，圖3.生動(dòng)有趣，真實(shí).

2.2 放大鏡

透明玻璃杯子里放水使之成為水凸透鏡.放大“呼倫湖保護(hù)式冬捕”字樣.如圖4，圖5.

2.3 自制照相機(jī)、自制幻燈機(jī).不一枚舉

3 力學(xué)

3.1 影響壓強(qiáng)大小的因素—“扎不破的氣球”

將圖釘以一定距離密布在光滑板上，用502膠固定，可做成釘板，把氣球放置圖釘板上，適當(dāng)用力擠壓氣球，成功演示氣球受壓而不破，效果甚佳.

3.2 礦泉水瓶演示大氣壓強(qiáng)

取一只空礦泉水瓶，向瓶?jī)?nèi)注入少量的熱水，搖晃后倒掉并立即蓋緊瓶蓋，過(guò)一會(huì)兒發(fā)現(xiàn)瓶子慢慢向內(nèi)凹陷，可以證明大氣壓強(qiáng)的存在.

3.3 乒乓球演示浮力產(chǎn)生的原因

取乒乓球兩枚，可樂瓶從底部剪開，如圖6放置.把水倒入去掉底部的可樂瓶中，可以看到其中一個(gè)球浮至水面，另一個(gè)停留在可樂瓶頸處，水透過(guò)可樂瓶頸滴落.如圖7.兩個(gè)一樣的球一樣的操作，在水的重力的作用下，一個(gè)堵在了瓶頸處，其下表面無(wú)積水，而其上表面卻受到越來(lái)越大的逐漸添入的水的壓力.所以此球不浮起.上浮的球上下表面都受到水的壓力，但下表面受到的向上的壓力大于上表面收到的向下的壓力，故上浮至水面.若用手拿起了可樂瓶上半部分并迅速用手掌堵住可樂瓶口，會(huì)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)球最終都漂浮在水面上，如圖8.同樣可以想象若不用手操作最后一個(gè)動(dòng)作，那么當(dāng)圖7的瓶口一定時(shí)間內(nèi)滴答的狀態(tài)導(dǎo)致下平底內(nèi)水接觸到瓶口的乒乓球的下表面時(shí)，也會(huì)發(fā)生圖8 的現(xiàn)象.

也可以讓蠟燭與容器底部緊密接觸.對(duì)比一個(gè)蠟燭自然放于容器底部的實(shí)驗(yàn).（圖9、圖10）

3 熱學(xué)

被吸進(jìn)瓶?jī)?nèi)的氣球.同時(shí)有力學(xué)原理融合里面.燒瓶?jī)?nèi)加水加熱，瓶口套上氣球，不久可以看到氣球鼓起來(lái)了（瓶?jī)?nèi)氣體受熱膨脹，瓶?jī)?nèi)氣壓增大，導(dǎo)致氣球鼓起來(lái)了）.然后讓燒瓶冷卻到室溫，瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)變小，大氣壓就把氣球壓進(jìn)瓶?jī)?nèi).也就是所謂吸進(jìn)瓶?jī)?nèi).

4 電學(xué)

4.1 自制初中電學(xué)模擬電路板

所需材料有：輕薄平整的硬紙板，雙面膠一卷，透明膠布一卷，小磁石10塊，打印的電路元件實(shí)物圖片各一張，小磁性黑板一塊（如果班級(jí)黑板是磁性的就不需要了）.制作方法：彩色打印機(jī)打印出電路元件的圖片，將打印好的電路元件實(shí)物圖片用雙面膠分別粘貼到硬紙板上，將硬紙板按照?qǐng)D片形狀剪好；用雙面膠和透明膠布在硬紙板的背面固定磁石，將元件模型放到磁性黑板上就可以使用了，有了“初中電學(xué)模擬電路板”就可以利用元件模型直接在磁性黑板上任意擺放，然后用粉筆代線直接連接就行了，變換起來(lái)也很方便.

4.2 自制電動(dòng)機(jī)（如圖11）

5 磁學(xué)

自制指南針

原理：磁體的磁化和地磁場(chǎng)的作用

思路：用一根類似于針的易于磁化的細(xì)鋼針或鐵針，磁化后采用懸吊法、支承法或液浮法.

材料：主要材料為鋼針類似物

5.1 懸吊法

把磁化后的小磁針吊起來(lái)，使之可以轉(zhuǎn)動(dòng).

（1）鋼針的一端在磁鐵的北極上摩擦50次，使針被磁化.然后拿著針的另一端在磁鐵的南極也摩擦50次.摩擦的時(shí)候要保持同一個(gè)方向（不能來(lái)回摩擦）.

（2）然后用棉線拴在針的中間部位，掛在一個(gè)支架上，就成為一個(gè)指南針了.如圖12.

5.2 支承法

把磁化后的小磁針從重心處支起，并設(shè)法減小阻力的使其能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，見圖13.

前者為按扣的凸出片.

5.3 液浮法

鋼針磁化，方法同上.

把插著針的整體物品放入液體（一般為水）中，讓它漂浮在水的中央，試著轉(zhuǎn)動(dòng)它就可以了.見圖14.

助物可用軟木塞，塑料瓶蓋，蠟紙，或一張不易吸水的紙片（如廚房吸油紙，或檔案袋紙，撲克牌紙甚至樹葉等）.

以上只是一些生活中順手可得器材，用這些器材做的實(shí)驗(yàn)，不是很復(fù)雜，學(xué)生更感興趣，能自己動(dòng)手，對(duì)原理認(rèn)識(shí)更深刻.學(xué)生會(huì)親身體驗(yàn)到物理就在身邊，以好奇的心理走進(jìn)科學(xué)探究.因此教師要深挖生活資源，巧借生活用品，拓展初中物理實(shí)驗(yàn).一個(gè)好實(shí)驗(yàn)可能會(huì)影響學(xué)生的一生.

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

[2]劉曉明.中小學(xué)有效教學(xué)模式[M].國(guó)家行政學(xué)院出版社，2005：170.

[3]袁杰，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)低效的表現(xiàn)與改進(jìn)[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2015（11）.