利用日常器具做初中物理实验的尝试

利用日常器具做初中物理实验的尝试

1问题提出

九年义务教育《物理课程标准(实验)》提出了三维教学目标的要求，同时要求初中物理课程应改变过分强调知识传承的倾向，让学生经历科学探究过程，学习科学探究方法，培养学生的探索精神。而物理实验不仅有利于教师和学生对知识与技能的教与学，对其它二维教学目标即过程与方法、情感、态度与价值观的落实也是其它教学手段和方法所不可替代的。

实验室的课程资源不仅局限于实验室的现有设备，学生身边的物品和器具也是重要的实验室资源。利用日常器具做实验，不仅具有简便、直观等优点。而且有利于学生课外自己动手操作，以发展学生的独立实验能力。在这些实验中，学生能充分观察物理现象的发生、发展的全过程，从而反复品味其中的物理原理。学生开动脑筋，利用自己制作的仪器设计实验，完成自己提出的课题，这样更有利于培养学生的创新意识和实践能力。因此，倡导用日常器具做实验，是全面提高学生科学素养的需要，也是开发与利用实验室课程资源的基本途径之一。以下是我们在二年多的时间里，自制或带动学生利用日常生活器具动手自制的教学用具，这些看似简单的教学用具，在实际教学中却发挥着巨大作用。

2实际做法

实验是物理课程改革的重要环节，是落实物理课程目标，全面提高学生科学素养的重要途径，也是物理课程改革的重要课程资源。九年义务教育《物理课程标准(实验)》的很多教学内容是通过科学探究活动来学习的，因此应该逐步做到大部分物理课在实验室中进行，要为达到这一目标创造条件。

2．1运用日常器具做小实验，激发学习兴趣

例如，学习“惯性，惯性的应用”之前，用一只盛满水的玻璃杯，提示学生注意观察：当水杯突然向左运动时，水向什么方向溢出?当水杯突然停住时，水又向什么方向溢出?

生将上述现象观察清楚之后，将水杯放在讲桌上。用硬塑料片盖住杯口，杯口的塑料片上放一个鸡蛋。提示学生注意观察：当用木棒打击塑料片时，产生什么现象?装置很简单，学生却觉得很新鲜，好奇的目光紧紧盯着鸡蛋。当举起木棒突然向塑料片打去，“啪”的一声，塑料片飞离了杯口。同时，“啵”的一声，鸡蛋落入了杯中。顿时，“再来一次”“再来一次”的欢呼声此起彼落。此时又拿出两个玻璃杯，让三个盛水的杯子在讲桌上排成一行，用一张硬塑料片同时盖住三个杯口，杯口的塑料片上各放一个鸡蛋，用木棒快速打击塑料片，伴随着清脆的“啪”、“波”声，塑料片飞离了杯口，三个鸡蛋同时落入了各自的杯中。学生情不自禁地爆发出一阵阵热烈的掌声。待学生激动的心情稍稍平静，提问道：当水杯突然向左运动时，为什么水向右溢出?当杯突然停住时，为什么水向左溢出?为什么鸡蛋不随塑料片飞走而落入杯中?同学们回家自己利用这些器具做一做，看行不行?这种利用日常用品做实验引入课题的方法，激发性强、兴趣浓，充分调动了学生的学习积极性和动手欲望。

再如，在演示托里折利实验后，引导学生用一大盆水，十几米塑料软管在盆中装满水，封闭一端并上楼观测水能上升多高；再改用盐水研究。这样既激发了学生学习兴趣，又加深了对课本知识的理解。

还有，在组织学生户外利用太阳光做凸透镜和凹面镜取火的实验，比赛谁先让纸片燃烧，就有的学生将白纸用铅笔涂黑再去取火，结果实验效果要好的多。充分培养了学生的创新意识和实践能力。

可见，只要教师认真探索，根据具体情况增添或更新实验方案，利用身边的物品多做实验，可以增加趣味性和启发性，全体学生会自然进入角色，能达到良好的教学效果。

2．2创造性地设计小实验，让学生真正理解物理概念，突破教学难点

(1)巧用挂衣架，帮助学生正确建立物理概念

例如，有位老师在上《杠杆平衡条件》这节公开课时。为了让学生真正理解杠杆平衡概念，她上课时先做个非常简易而又精彩的实验。

“挂衣架平衡”实验：

选用一个很规范的带夹子的挂衣架，然后在两边夹子上分别夹了一只儿童新袜子，出示给大家观看，问这个杠杆是否平衡?大家异口同声地回答：平衡，因为它在水平方向上静止了。然后，这位教师从口袋里摸出一只儿童魔术手套，把它再夹在一个夹子上。发现挂衣架发生了偏转，倾斜了，过一会儿，也不动。这时，她再问学生，此时的挂衣架处于平衡状态吗?谁知，大家又一起回答，不平衡。虽然，学生这时答错了，但我心里特别高兴。于是，在此最佳时期，讲解挂衣架虽倾斜了，但仍是静止的，也是处于平衡状态。很自然地引入杆杠平衡的概念。

师生归纳：当杠杆在动力和阻力作用下静止或作缓慢的匀速转动时，就说杠杆平衡了。

(2)妙用乒乓球化解浮力教学中的难点

实验：浮力方向总是竖直向上的

浮力的方向在初中物理教材中，没有专门的实验直观显示，学生虽能理解浮力的方向是向上的，但理解“总是竖直向上的”就有一定的困难。为了突破这一难点，课题组成员设计了如下一个实验，让学生眼见为实。

将软线的一端用透明胶固定在乒乓球上，线的另一端固定在容器的底部，往容器中灌水，乒乓球浮在水中，此时系着乒乓球的线是竖直的，说明乒乓球受到水的浮力是竖直向上的。将容器倾斜，系乒乓球的线仍然是竖直的，说明乒乓球受到的浮力仍是竖直向上的。向不同方向倾斜容器，会看到线总是竖直，所以浮力方向“总是竖直向上”的。课后布置学生回家找器材自制，并进行比赛看谁材料选取得巧，实验演示效果好。后来几天，有不少同学拿来自制的实验器材。

(3)一物多用——塑料饮料瓶做多个小实验

①压缩体积气体液化演示

拧开瓶盖，滴人几点乙醚，拧紧瓶盖后，稍待—会，蒸发，乙醚液体不见了。当用手挤压瓶体时，乙醚液体重新出现在瓶壁上。这表明压缩气体体积，气体被液化。

②碘的升华与凝华演示

拧开瓶盖，用匙加入少些固态碘，拧紧瓶盖后，竖起将含有碘的瓶底，放入烧杯中的沸人中，就会观察到紫色的碘蒸气从瓶底上升，到瓶子的上部重新凝华成闪闪发光的碘晶体。此时摇动饮料瓶时看到瓶底的碘仍然是固体。

③演示空气有浮力

人类长期间生活在空气中，对空气的浮力适应。感受不到有浮力的存在。有下面的实验使学生直接体会到空气中的物体有浮力。用打气筒给多功能瓶充气，然后气球套紧在气门芯上，并用线系好。放在天平上使天平平衡。将套在气球内的螺丝帽松动，使气球膨胀，天平左端上升，是浮力变大的缘故。

④演示空气有质量

空气有质量是理解大气压强的关键。在新教材中没有编排这一实验，我们增加了该实验，天平调平后，将“多功能瓶”放在天平左盘上，右盘加砝码使天平平衡；用打气筒往“多功能瓶”中充8—．9次后，再放在天平左盘上，发现左盘迅速下降。要使用天平再平衡，需要往右盘加1g多的砝码。这表明空气有质量。

⑤演示对外做功内能减小

打开瓶盖，滴入几滴乙醚，拧紧瓶盖，在用打气筒充气后，看见瓶内有乙醚蒸发透明。然后慢慢松开瓶盖。同学们会看见瓶内的“白气”，这表明气体对外做功，内能减小，漫度降低而使乙醚液化。

⑥演示一组光学实验