身邊物品在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用

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摘要：實(shí)驗(yàn)是物理課程的重要部分，同時(shí)也是教學(xué)的難點(diǎn)。要讓學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)，貼近學(xué)生的生活體驗(yàn)，激發(fā)對(duì)物理學(xué)習(xí)的樂趣，我們可以通過生活中常見的“瓶瓶罐罐”即身邊的物品，來撬開物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)屏障，讓學(xué)生從中洞見物理知識(shí)，提高物理創(chuàng)新意識(shí)。

關(guān)鍵詞：初中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；瓶瓶罐罐；身邊物品

物理是基于實(shí)驗(yàn)的科學(xué)，是培養(yǎng)學(xué)生觀察力、動(dòng)手力、思維力的重要課程。在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，如何調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，讓學(xué)生主動(dòng)體驗(yàn)物理、認(rèn)識(shí)和鞏固對(duì)物理知識(shí)的理解？將物理實(shí)驗(yàn)聯(lián)系學(xué)生生活，以學(xué)生常見的、易取的“瓶瓶罐罐”融入實(shí)驗(yàn)過程，揭示隱藏于其中的物理規(guī)律，更好地激活學(xué)生物理思維，培養(yǎng)學(xué)生初步的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α１疚闹鼐鸵恍捌科抗薰蕖钡膽?yīng)用進(jìn)行介紹。

一、利用身邊物品，撬開聲學(xué)實(shí)驗(yàn)之門

聲學(xué)實(shí)驗(yàn)主要有“聲音是由振動(dòng)產(chǎn)生的”“固體能否傳聲”“音調(diào)高低變化”“聲音傳遞能量”等內(nèi)容。我們可以將生活中常見的“瓶瓶罐罐”應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)過程中，讓學(xué)生觀察“聲音”、體驗(yàn)“聲音”。如在“聲音是怎么產(chǎn)生”實(shí)驗(yàn)中，利用大可樂塑料瓶，用剪子剪去上半部，在下半部盛入水，將敲響的音叉放入水中，觀察音叉的運(yùn)動(dòng)形式，四濺的水花，表明音叉在振動(dòng)的過程中產(chǎn)生聲音。同樣，在驗(yàn)證“固體能否傳聲”時(shí)，將兩個(gè)紙杯作為話筒（聽筒），用粗棉線將兩個(gè)紙杯底部相連，即便是隔過一堵墻，其中一人對(duì)著紙杯講話，另一個(gè)人用耳朵聽紙杯，也能聽清對(duì)方的聲音。這個(gè)是最初的電話形式，也是對(duì)固體傳聲的有力證明。在生活中，對(duì)于各類打擊樂器，其音調(diào)的高低與什么因素有關(guān)？我們將生活中常見的啤酒瓶一路擺開，分別在里面填入不同高度的水，在水的高度調(diào)節(jié)下，可以讓啤酒瓶在敲擊時(shí)發(fā)出不同的音調(diào)。通過分析其原因發(fā)現(xiàn)，當(dāng)瓶口敲擊時(shí)，瓶子發(fā)生振動(dòng)，之后帶動(dòng)水的振動(dòng)，而水面越低，其振動(dòng)的頻率越高，音調(diào)也就越高。同樣，如果我們對(duì)著瓶口吹氣，也會(huì)發(fā)出不同音調(diào)的聲響，這是因?yàn)槠靠跉獾恼駝?dòng)，帶來聲響。空氣柱越短，則振動(dòng)頻率越高，聲音的音調(diào)也越高。對(duì)于聲音是否能夠傳遞能量的實(shí)驗(yàn)，我們也可以用塑料瓶來驗(yàn)證。取來一個(gè)塑料瓶，去掉底部，蒙上橡皮膜；在瓶口附近放置蠟燭，點(diǎn)燃火焰，用手指輕敲瓶底橡皮膜，瓶口的火焰發(fā)生輕輕搖動(dòng)，說明在瓶內(nèi)的聲波傳遞能量，干擾了火焰。

二、利用身邊物品，撬開光學(xué)實(shí)驗(yàn)之門

光學(xué)實(shí)驗(yàn)較為抽象，不易理解，很多學(xué)生感到難。運(yùn)用“瓶瓶罐罐”來打造生活化物理實(shí)驗(yàn)，可以更好地展現(xiàn)物理規(guī)律，幫助學(xué)生理解和運(yùn)用物理知識(shí)。在“小孔成像”實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于該實(shí)驗(yàn)規(guī)律的梳理，可以結(jié)合易拉罐來制作“小空成像”實(shí)驗(yàn)。在罐底打一小孔，用半透明的塑料膜覆在另一瓶底，將小孔對(duì)著點(diǎn)燃的蠟燭，觀察瓶底塑料薄膜上呈現(xiàn)倒立的火焰。如果我們適當(dāng)調(diào)整蠟燭的遠(yuǎn)近，可以從塑料薄膜上觀察到倒立圖像的變大、變小等現(xiàn)象。在學(xué)習(xí)“光的折射”實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們可以將一個(gè)玻璃杯平放在桌面，注入水，將鉛筆插入水中，觀察鉛筆在水面“折斷”現(xiàn)象，從而讓學(xué)生理解光在水面下發(fā)生折射。在學(xué)習(xí)“凸透鏡成像”規(guī)律時(shí)，可以利用圓柱形玻璃水杯，透過盛滿水的水杯來觀察鉛筆的像。當(dāng)鉛筆由近及遠(yuǎn)移動(dòng)時(shí)，我們會(huì)看到正立放大的虛像、倒立放大的實(shí)像、倒立等大實(shí)像、倒立縮小實(shí)像，由此可以來證明凸透鏡成像的基本規(guī)律。生活中，一些學(xué)生的眼睛近視了，只能看清楚近處的事物。我們可以利用燒瓶，放入一定顏色的液體，在燒瓶左側(cè)放置凸透鏡，相對(duì)于眼睛的晶狀體，右側(cè)內(nèi)壁相對(duì)于視網(wǎng)膜，可以來模擬近視眼睛的結(jié)構(gòu)，來觀察矯正的方法。另外，在探宄白色與黑色物體吸熱多少實(shí)驗(yàn)中，我們可以分別用白紙、黑紙包裹裝滿水的易拉罐，放置在白熾燈下，一段時(shí)間后，利用溫度計(jì)進(jìn)行測(cè)量水溫，從而辨析哪種色彩更易吸熱。黑色易拉罐中的水溫要高于白色，說明黑色物體吸熱能力強(qiáng)。對(duì)于光是如何在光導(dǎo)纖維中傳播實(shí)驗(yàn)，我們可以利用大塑料瓶，用黑布進(jìn)行包裹，在里面放置小燈泡，來形成光柱；在利用一個(gè)塑料瓶，在側(cè)面開一小孔，裝滿水后讓水從小孔流出，用光柱自上而下照在水流上，可以看到地面上產(chǎn)生光斑現(xiàn)象。

三、利用身邊物品，撬開熱學(xué)實(shí)驗(yàn)之門

在熱學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)里，分辨溫度、自制溫度計(jì)、液化現(xiàn)象、熱的擴(kuò)散，以及熱的做功問題等現(xiàn)象，也可以利用“瓶瓶罐罐”進(jìn)行直觀呈現(xiàn)。如在對(duì)溫度的準(zhǔn)確感知實(shí)驗(yàn)中，取出三個(gè)玻璃杯，分別倒入冷水、溫水、熱水。將兩只手分別放于冷水、熱水杯中，持續(xù)5秒鐘后，再分別放入溫水杯中，感覺溫度的變化。很顯然，同樣的溫水，卻帶給我們不同的溫度感覺。自制溫度計(jì)實(shí)驗(yàn)，也可以選用生活中常見的瓶罐來完成。將一個(gè)小瓶，裝入帶色的水，加上橡皮塞，塞上插一細(xì)玻璃管，保持緊密。之后，分別將小瓶放入熱水、冷水中，來觀察細(xì)管中水柱的變化情況。在熱水中時(shí)，水柱會(huì)升高，說明外界溫度高，讓瓶內(nèi)的水升溫；在冷水中時(shí)，水柱又下降，說明冷水吸熱，小瓶內(nèi)的溫度降低。在液化實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，我們可以將易拉罐，放入一些冰塊，觀察罐外壁會(huì)出現(xiàn)小水珠。這是因?yàn)榭諝庵械乃魵馐艿嚼涞墓薇诙l(fā)生液化現(xiàn)象。觀察擴(kuò)散現(xiàn)象時(shí)，可以利用裝有紅棕色二氧化氮的瓶子，與另一個(gè)空瓶用玻璃杯隔開，當(dāng)抽去玻璃板后，二氧化氮?dú)怏w會(huì)進(jìn)入空瓶，說明氣體分子在不停地做無規(guī)則的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)。還有，在觀察熱水與冷水?dāng)U散運(yùn)動(dòng)的快慢變化時(shí)，我們分別將紅墨水滴入熱水、冷水杯中，觀察紅墨水的擴(kuò)散快慢，顯然，熱水?dāng)U散速度快，說明分子運(yùn)動(dòng)速度劇烈。對(duì)于熱的做功實(shí)驗(yàn)，我們可以利用玻璃瓶，裝入酒精，并用帶氣管的橡皮塞塞緊；利用氣筒像玻璃杯打氣，一段時(shí)間后，橡皮塞被沖出來，而在瓶口會(huì)出現(xiàn)“白？霧”現(xiàn)象。說明氣體通過對(duì)外做功，讓瓶塞迸出，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；同時(shí)，氣體內(nèi)能減少，溫度降低，酒精又發(fā)生液化，而致“白霧”的產(chǎn)生。

四、利用身邊物品，撬開電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)之門

電學(xué)、磁學(xué)都是初中物理重要內(nèi)容，在自制“伏打電池”實(shí)驗(yàn)中，可以利用玻璃杯，放入硫酸銅溶液，再分別插入銅片、鋅片，利用導(dǎo)線連接在電壓表上，可觀察到電壓表的表針有讀數(shù)，說明有電流產(chǎn)生。還有，在判斷導(dǎo)體與絕緣體時(shí)，可以在一回路中，分別連接空易拉罐或空塑料瓶，來閉合開關(guān)，觀察燈泡是否發(fā)光。顯然，易拉罐連接時(shí)發(fā)光，則是導(dǎo)體，空塑料瓶連接時(shí)不發(fā)光，說明是絕緣體。在自制指南針實(shí)驗(yàn)中，我們可以利用玻璃杯，放入水，將泡沫板置于水面；然后，將小磁針放在泡沫上。磁針靜止時(shí)，一端指向南，另一端指向北。五、利用身邊物品，撬開力學(xué)實(shí)驗(yàn)之門力學(xué)是初中物理的重點(diǎn)。在力學(xué)實(shí)驗(yàn)里，可以利用“瓶瓶罐罐”。在探宄滑動(dòng)摩擦力與什么因素有關(guān)時(shí)，可以利用同樣的空塑料瓶，一個(gè)裝半瓶水，一個(gè)裝滿，分別用彈簧測(cè)力計(jì)進(jìn)行水平勻速拉動(dòng)，則滿瓶水的拉力大，水的重量大，對(duì)桌面的壓力大，滑動(dòng)摩擦力也大。同樣，都用裝滿水的礦泉水瓶，分別在平板與毛巾上進(jìn)行水平勻速拉動(dòng)時(shí)，毛巾上的拉力更大，說明與接觸面的粗糙程度有關(guān)，越粗糙，滑動(dòng)摩擦力越大。還有，在滾動(dòng)摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，分別從裝滿水的塑料瓶的側(cè)面與后面進(jìn)行推動(dòng)，側(cè)面時(shí)，輕輕一推，則發(fā)生滾動(dòng)；瓶底后面推動(dòng)時(shí)，用力大小明顯高于側(cè)面，說明滾動(dòng)摩擦力要小于滑動(dòng)摩擦力。

總之，生活中的“瓶瓶罐罐”即身邊物品，為初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)開辟了新的應(yīng)用空間，這些常見的、易得的瓶罐，既貼近學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，又讓物理實(shí)驗(yàn)趣味橫生，獲得出奇制勝的教學(xué)效果。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中，也能夠從交流、合作、探究中感悟物理，發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)。

作者:楊宏 單位:江蘇省蘇州文昌實(shí)驗(yàn)中學(xué)校