唐華　梁潔

摘 要：在初中物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)是有效促進(jìn)學(xué)生參與教學(xué)的途徑。但在實(shí)際教學(xué)中，僅僅依賴教材實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室的儀器來落實(shí)科學(xué)探究，存在不足。利用日常物品來自制簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)，可以作為實(shí)驗(yàn)資源的有益補(bǔ)充。下面以大氣壓教學(xué)為例，探討簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：自制小實(shí)驗(yàn)；大氣壓；教學(xué)

對(duì)于剛進(jìn)入物理學(xué)科學(xué)習(xí)的初二學(xué)生來說，在學(xué)習(xí)中豐富科學(xué)探究的體驗(yàn)，可以激發(fā)學(xué)生認(rèn)知的內(nèi)驅(qū)力，培養(yǎng)其動(dòng)手能力和發(fā)散性思維。但是，在實(shí)際的教學(xué)中，只依賴于教材中的實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)室配備的儀器是不夠的，如果能夠合理利用常見物品去開發(fā)簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)，可以彌補(bǔ)教材實(shí)驗(yàn)的不足，起到輔助教學(xué)的作用。本文以大氣壓教學(xué)為例，探討簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)。

一、教材實(shí)驗(yàn)的不足

《空氣的“力量”》是滬科版第八章《壓強(qiáng)》的第三節(jié)內(nèi)容，在教材中，介紹了一個(gè)鐵皮罐實(shí)驗(yàn)：在空鐵皮罐中放入水，罐口打開，用火將水燒開，然后將鐵皮罐的罐口用蓋子蓋緊，放入盆內(nèi)。用冷水澆鐵皮罐，罐內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，罐子會(huì)在外大氣壓的作用下塌陷。由此可以證明，空氣內(nèi)部各個(gè)方向都存在著壓強(qiáng)。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)通過鐵皮罐的形變，形象地說明了大氣壓的存在，但是也有幾點(diǎn)不足之處：

1.實(shí)驗(yàn)中需要對(duì)鐵皮罐內(nèi)的水進(jìn)行加熱至沸騰，需要占用不少寶貴的課堂時(shí)間。

2.加熱會(huì)使鐵皮罐的溫度升高，操作過程中存在著安全隱患，不宜進(jìn)行學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的體驗(yàn)性較差。

3.教材圖示的帶蓋子的鐵皮罐，在生活中不宜取得。鐵皮罐發(fā)生形變后，難以恢復(fù)原狀，不能重復(fù)使用。

二、簡(jiǎn)易實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的應(yīng)用

生活中與大氣壓有關(guān)的現(xiàn)象很多，大氣壓的存在對(duì)于初二的學(xué)生來說既熟悉又陌生。在教學(xué)中，可以利用日常物品，設(shè)計(jì)一些簡(jiǎn)便、形象、易操作的實(shí)驗(yàn)，給予學(xué)生豐富的感性認(rèn)識(shí)，有助于學(xué)生感受和理解大氣壓的存在，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和發(fā)散性思維。

1.利用實(shí)驗(yàn)引入課題，激發(fā)興趣

在課堂教學(xué)的引入環(huán)節(jié)，演示實(shí)驗(yàn)要簡(jiǎn)潔、有效，不需要耗時(shí)太多，并且能有明顯的現(xiàn)象，能夠激發(fā)學(xué)生的探究興趣。在教學(xué)中，可采用大氣壓塑料瓶的小實(shí)驗(yàn)。

【演示實(shí)驗(yàn)】在空的純凈水塑料瓶中（如圖1），倒入約四分之一瓶的熱水，水溫約70℃左右，溫度不宜過高，會(huì)燙壞瓶子。蓋上蓋子，反復(fù)搖晃瓶子，使瓶?jī)?nèi)空氣受熱，然后將水倒出，蓋緊瓶蓋，用冷水澆塑料瓶，瓶子會(huì)在外界大氣壓的作用下發(fā)生形變（如圖2）。

與教材上的實(shí)驗(yàn)相比，此實(shí)驗(yàn)有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）器材易獲取，生活中用到的純凈水塑料瓶隨處可見。（2）不需要對(duì)瓶?jī)?nèi)的水進(jìn)行加熱，只需要用保溫杯將熱水帶到教室即可，方便又安全。（3）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，不但可以看到塑料瓶在大氣壓作用下扭曲變形，還可以聽到瓶子在形變時(shí)所發(fā)出的聲音。（4）操作過程簡(jiǎn)單，耗時(shí)短。為了增加可視性，教師可以走入學(xué)生中間展示，加強(qiáng)師生間的互動(dòng)。（5）此環(huán)節(jié)也可以設(shè)計(jì)成學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。（6）打開瓶蓋后，已形變的塑料瓶會(huì)在大氣壓的作用下恢復(fù)原狀，可以再次利用，節(jié)約資源。

2.利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，培養(yǎng)能力

在教學(xué)中，可以給學(xué)生提供器材，讓學(xué)生進(jìn)行分組探究，設(shè)計(jì)驗(yàn)證大氣存在壓強(qiáng)的小實(shí)驗(yàn)，增加體驗(yàn)性。以下幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)可以作為參考。

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)1】覆杯實(shí)驗(yàn)

選擇的器材是硬塑料杯和薄塑料片（如圖3）。在塑料杯中裝滿水，用薄塑料片蓋住杯口，手托住塑料片，倒轉(zhuǎn)杯子。移開托住塑料片的手，發(fā)現(xiàn)塑料片不會(huì)掉下，而是緊緊吸在杯口上（如圖4）。還可以將杯口朝向各個(gè)方向，塑料片都不會(huì)掉下，證明大氣各個(gè)方向都存在壓強(qiáng)。

此實(shí)驗(yàn)用硬塑料杯代替玻璃杯，更輕便；用薄塑料片代替了硬紙片，可以重復(fù)使用，不會(huì)被水浸濕。

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)2】杯子提水

選擇的器材是硬塑料杯、水槽。將塑料杯裝滿水，倒扣在水槽中（如圖5），將杯子向上提起（杯口保留在水槽的水內(nèi)），杯內(nèi)的水會(huì)被提起（如圖6）。

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)3】不會(huì)癟的氣球

選擇的器材是氣球、大飲料瓶。將氣球倒扣在瓶里，在瓶底部鉆一個(gè)小孔（如圖7），將瓶?jī)?nèi)氣球吹脹后，用手堵住瓶底的小孔。即使氣球的口沒有扎緊，氣球也不會(huì)癟掉，而是被外界的大氣壓撐得脹脹的（如圖8）。松開瓶底的小孔，空氣進(jìn)入瓶?jī)?nèi)，使氣球內(nèi)外氣壓相等，這時(shí)氣球才會(huì)癟掉。此實(shí)驗(yàn)也可以作為引入實(shí)驗(yàn)，加入表演效果，可以帶來魔術(shù)的效應(yīng)，能夠活躍課堂氛圍，設(shè)疑激趣。

值得注意的是，學(xué)生分組探究的環(huán)節(jié)開放程度大，還是培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)的有效契機(jī)，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生大膽嘗試和創(chuàng)新。

3.利用實(shí)驗(yàn)課后延伸，拓展思維

課后實(shí)驗(yàn)是課堂學(xué)習(xí)的延伸，課后也可以讓學(xué)生自己動(dòng)手動(dòng)腦進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在布置學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的同時(shí)，要求學(xué)生將實(shí)驗(yàn)過程、現(xiàn)象及發(fā)現(xiàn)以文字的方式記錄下來。這樣，既培養(yǎng)了動(dòng)手能力也促進(jìn)了學(xué)生的思維發(fā)展。

三、自制小實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)

以大氣壓存在的教學(xué)為例，在初中物理教學(xué)中，利用日常物品自制實(shí)驗(yàn)具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。

1.實(shí)驗(yàn)器材從生活中來，容易取得，不需要進(jìn)行集體采購(gòu)，不需要由廠家進(jìn)行配送。平時(shí)可以留心收集，降低了實(shí)驗(yàn)成本。

2.學(xué)生可以自行準(zhǔn)備器材，不必依賴于學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室。課堂教學(xué)結(jié)束后，學(xué)生的探究活動(dòng)仍然可以延續(xù)。

3.教師可以利用自制小實(shí)驗(yàn)來開展課外拓展活動(dòng)，如舉辦小制作、小發(fā)明、科技游園等活動(dòng)。

4.體現(xiàn)了物理與生活的密切聯(lián)系。熟悉的物品，可以呈現(xiàn)出與物理知識(shí)有關(guān)的現(xiàn)象，能夠讓學(xué)生深刻體會(huì)到物理知識(shí)與生活的緊密聯(lián)系。

5.自制小實(shí)驗(yàn)的趣味性強(qiáng)，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，滿足學(xué)生的好奇心，讓學(xué)生在玩中學(xué)，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生探索身邊物理現(xiàn)象的積極性。

參考文獻(xiàn)：

[1]唐巍.初中物理實(shí)驗(yàn)課程資源開發(fā)和利用的幾點(diǎn)嘗試[J].中學(xué)物理，2012（11）.

[2]劉玉斌.淺述農(nóng)村中學(xué)物理低成本實(shí)驗(yàn)資源的開發(fā)與利用[J].中國(guó)科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2012.

[3]周曉芳.淺談初中物理新課程中小實(shí)驗(yàn)的開發(fā)與應(yīng)用[J].中小學(xué)實(shí)驗(yàn)與裝備，第22卷：10，2012（05）.

[4]孫蕭，王愛生.基于“自創(chuàng)性實(shí)驗(yàn)”的阿基米德原理教學(xué)的研究[J].物理教學(xué)，第35卷：50，2013（03）.

編輯 段驍晉