摘 要：實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)研究的一個(gè)重要方法和手段，而力學(xué)實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的重要組成部分，也是學(xué)生學(xué)好物理的基礎(chǔ)。當(dāng)前，受時(shí)間和儀器設(shè)備的影響，部分學(xué)校不能有效地開(kāi)展人人動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，影響了學(xué)生的發(fā)展。引導(dǎo)學(xué)生利用廢棄物品創(chuàng)新初中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)，不但能讓學(xué)生在實(shí)踐中體驗(yàn)、感悟物理概念和規(guī)律的形成過(guò)程，同時(shí)還能培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，促進(jìn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：廢棄物品；創(chuàng)新；力學(xué)實(shí)驗(yàn)；核心素養(yǎng)

新課程提出“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”。引導(dǎo)學(xué)生利用廢棄物品創(chuàng)新初中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，還能使學(xué)生形成物理學(xué)科實(shí)驗(yàn)探究特有的思維方法，讓學(xué)生在做中學(xué)、在做中成長(zhǎng)。

一、 概念界定

廢棄物品：指在人們?nèi)粘Ｉ罨蚱渌鐣?huì)活動(dòng)中產(chǎn)生的，在一定時(shí)間和空間范圍內(nèi)失去其使用價(jià)值的物品，如：氣球、鉛筆、紙杯、吸管、礦泉水瓶等物品。

創(chuàng)新：指運(yùn)用現(xiàn)有知識(shí)、利用現(xiàn)有的物質(zhì)材料改進(jìn)或創(chuàng)造出新的事物和方法的過(guò)程，并取得一定效果的想法或行為。

二、 當(dāng)前物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀及原因分析

我們對(duì)八所學(xué)校的學(xué)生就“物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)”進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，下發(fā)問(wèn)卷調(diào)查表480份，回收468份，主要數(shù)據(jù)如下：

序號(hào)內(nèi)容選項(xiàng)及百分比

1你喜歡實(shí)驗(yàn)教學(xué)還是課堂教學(xué)A. 實(shí)驗(yàn)教學(xué)86.4%B. 課堂教學(xué)13.6%

2你喜歡演示實(shí)驗(yàn)還是自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)A. 演示實(shí)驗(yàn)3.6%B. 動(dòng)手實(shí)驗(yàn)96.4%

3老師會(huì)開(kāi)展讓人人動(dòng)手的實(shí)驗(yàn)教學(xué)嗎A. 會(huì)6.2%B. 偶爾93.8%

從以上數(shù)據(jù)可以看出，大部分學(xué)生都很喜歡實(shí)驗(yàn)教學(xué)，都想親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作。但是，在實(shí)際的教學(xué)中，我們的老師卻很少創(chuàng)造讓學(xué)生人人動(dòng)手的實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)。我們?cè)谠L談中了解到，有些學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)器材配備不足，有些老師為了趕教學(xué)進(jìn)度而用演示實(shí)驗(yàn)代替分組實(shí)驗(yàn)，也有些老師擔(dān)心學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)會(huì)損壞實(shí)驗(yàn)器材而取消分組實(shí)驗(yàn)，這些因素都導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)法真正發(fā)揮其育人的功能。

三、 利用廢棄物品創(chuàng)新初中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)的對(duì)策

生活中的廢棄物品，如氣球、鉛筆、紙杯、吸管、礦泉水瓶等物品隨手可得，利用這些物品引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)，不但能讓學(xué)生在實(shí)踐操作中體驗(yàn)感悟物理知識(shí)的內(nèi)涵，還能培養(yǎng)他們的動(dòng)手操作能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力。下面我就以初中力學(xué)實(shí)驗(yàn)為例，談?wù)勅绾我龑?dǎo)學(xué)生利用廢棄物品創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

（一） 研讀課標(biāo)，把握實(shí)驗(yàn)要求

物理課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了物理學(xué)科的課程性質(zhì)、課程目標(biāo)、內(nèi)容目標(biāo)、實(shí)施建議。物理課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出，物理課程應(yīng)注意讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，掌握科學(xué)探究的基本方法，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》明確地提出了力學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求。例如，對(duì)力的作用效果要求為：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)力可以改變物體運(yùn)動(dòng)的方向和快慢；通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)力可以改變物體的形狀。對(duì)牛頓第一定律的要求為：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)牛頓第一定律。課標(biāo)要求是我們引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的依據(jù)，明確了課標(biāo)要求，我們才能更好地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。

（二） 小組合作，創(chuàng)新力學(xué)實(shí)驗(yàn)

在明確課標(biāo)對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求后，接下來(lái)我們就要引導(dǎo)學(xué)生利用氣球、鉛筆、紙杯、吸管、礦泉水瓶等廢棄物品創(chuàng)新初中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)。

1. 利用氣球創(chuàng)新力學(xué)實(shí)驗(yàn)

氣球主要是由橡膠做成的，它的特點(diǎn)是彈性性能好、輕便。學(xué)生利用它能設(shè)計(jì)創(chuàng)新出許多有趣的力學(xué)實(shí)驗(yàn)。如：用手拍氣球，可以看到氣球的運(yùn)動(dòng)方向和速度大小都發(fā)生了變化，說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；用手按壓氣球，可以看到氣球凹陷下去了，說(shuō)明力可以改變物體的形狀；把兩個(gè)氣球靠在一起相互擠壓，可以看到兩個(gè)氣球都發(fā)生了形變，說(shuō)明力的作用是相互的。

2. 利用鉛筆創(chuàng)新力學(xué)實(shí)驗(yàn)

鉛筆是一種用來(lái)書(shū)寫(xiě)以及繪畫(huà)素描專用的筆類，主要由石墨、木制筆桿等材料組成。學(xué)生利用鉛筆可以設(shè)計(jì)創(chuàng)新出許多有趣的物理實(shí)驗(yàn)。如：把一端削尖的鉛筆夾在兩個(gè)手指之間，會(huì)看到與鉛筆較尖的那頭接觸的手指形變程度大，說(shuō)明壓力一定時(shí)，受力面積越小壓力的作用效果越明顯；用彈簧測(cè)力計(jì)拉著一金屬塊在水平桌面上勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后將金屬塊放在多支鉛筆上，再用彈簧測(cè)力計(jì)拉著金屬塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)，發(fā)現(xiàn)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變小了，說(shuō)明滾動(dòng)摩擦小于滑動(dòng)摩擦。

3. 利用紙杯創(chuàng)新力學(xué)實(shí)驗(yàn)

紙杯是一種用木漿制成的紙質(zhì)容器，外觀呈口杯形。學(xué)生利用它能設(shè)計(jì)創(chuàng)新出許多有趣的力學(xué)實(shí)驗(yàn)。如：用牙簽在紙杯的同一豎直方向刺三個(gè)小孔，用手堵住，然后向紙杯中裝滿水，并將堵住小孔的手放開(kāi)，可以看到最下方的小孔噴出的水最遠(yuǎn)，說(shuō)明同種液體，壓強(qiáng)隨深度的增加而增大；將兩個(gè)紙杯疊在一起，用手握住下面的低杯，往上面紙杯的杯口吹氣，可以看到上面的紙杯跳起來(lái)，說(shuō)明流速越大的地方壓強(qiáng)越小。

4. 利用吸管創(chuàng)新力學(xué)實(shí)驗(yàn)

吸管是一種中空的圓柱狀的塑膠制品，生活中常用來(lái)飲用杯子中的飲料。學(xué)生利用它能設(shè)計(jì)創(chuàng)新出許多有趣的力學(xué)實(shí)驗(yàn)。如：在一個(gè)紙杯中裝半杯水，將吸管移至紙杯的水中，然后用食指堵住吸管口，將吸管移至另一紙杯上方，移開(kāi)堵管口的手指，可將水從一個(gè)杯中移到另一個(gè)杯中，說(shuō)明了大氣壓強(qiáng)的存在；將橡皮泥塞進(jìn)吸管一端，使其能漂浮在液體中，將其分別放入水和鹽水中，看到它們都漂浮且在鹽水中排開(kāi)的體積較小，說(shuō)明浮力相等時(shí)，液體密度越大，物體排開(kāi)的體積越小。

5. 利用礦泉水瓶創(chuàng)新力學(xué)實(shí)驗(yàn)

礦泉水瓶是用透明塑料做成的，用于裝礦泉水的一種瓶子。學(xué)生利用它能設(shè)計(jì)創(chuàng)新出許多有趣的力學(xué)實(shí)驗(yàn)。如：用小刀將瓶底去掉，把乒乓球壓在瓶底并加水，放手后乒乓球不會(huì)浮起，用手堵住瓶口時(shí)，乒乓球浮起來(lái)了，說(shuō)明浮力產(chǎn)生的原因是因?yàn)樯舷卤砻娴膲毫Σ町a(chǎn)生的；把礦泉水瓶底割掉，將瓶口蓋子擰緊并在瓶底扎上氣球膜，將這礦泉水瓶放在盛水的玻璃容器中，改變瓶底的朝向可以看到氣球膜均發(fā)生了形變，說(shuō)明液體內(nèi)部向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。

（三） 課堂展示，完善實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新

課堂展示就是將自己或本組成員利用廢棄物品創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)用簡(jiǎn)潔生動(dòng)的方式展示出來(lái)，讓全班同學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)，從而檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的可行性和成效性，通過(guò)師生的評(píng)價(jià)不斷地完善實(shí)驗(yàn)方案。

在課堂展示中，小組成員可分為器材整理員、解說(shuō)員、實(shí)驗(yàn)操作員等。器材整理員負(fù)責(zé)準(zhǔn)備即將使用的器材和實(shí)驗(yàn)完成后的整理；解說(shuō)員負(fù)責(zé)操作多媒體，向全班同學(xué)展示實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)器材、提出問(wèn)題、總結(jié)等任務(wù)；實(shí)驗(yàn)操作員負(fù)責(zé)實(shí)施實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程。通過(guò)小組實(shí)驗(yàn)操作的課堂展示，提高了小組成員的合作精神。通過(guò)師生的評(píng)價(jià)，不但能完善小組實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新方案，還能讓全班同學(xué)享受到合作、交流、互學(xué)的樂(lè)趣。

（四） 歸納整理，編輯校本教材

校本教材是指為了能有效地實(shí)現(xiàn)課標(biāo)要求，以教師和學(xué)生為主體，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行研究，共同開(kāi)發(fā)和制定的教與學(xué)素材，作為校本課程實(shí)施的媒介。

在學(xué)生完成利用廢棄物品創(chuàng)新初中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案并在課堂展示后，根據(jù)師生的評(píng)價(jià)應(yīng)將實(shí)驗(yàn)方案繼續(xù)完善，然后組織學(xué)生編輯《利用廢棄物品創(chuàng)新初中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)校本教材》，將學(xué)生的研究成果作為全校學(xué)生的學(xué)習(xí)素材，不但能讓學(xué)生體驗(yàn)成功感，還能讓學(xué)生相互學(xué)習(xí)，相互促進(jìn)，為實(shí)驗(yàn)的再次創(chuàng)新奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

總之，引導(dǎo)學(xué)生利用廢棄物品創(chuàng)新初中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)的研究，可有效解決當(dāng)前某些學(xué)校實(shí)驗(yàn)器材不足的問(wèn)題。同時(shí)這些實(shí)驗(yàn)人人都可以設(shè)計(jì)和操作，這個(gè)過(guò)程可讓學(xué)生掌握物理學(xué)科實(shí)驗(yàn)探究特有的思維方法，培養(yǎng)他們的物理核心素養(yǎng)，形成具有適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展所需的必備品格和關(guān)鍵能力。

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作者簡(jiǎn)介：

溫超峰，福建省武平市武平縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)。endprint