綿陽(yáng)師范學(xué)院數(shù)理學(xué)院(621000) 潘新宇 陳擘威 黃玉梅

德國(guó)教育家第斯多惠曾這樣說(shuō)道：“教育的藝術(shù)不在于傳授本領(lǐng)，而在于激勵(lì)、喚醒和鼓舞。”在物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)是十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，它能使學(xué)生直觀的感受到物理現(xiàn)象，將抽象的知識(shí)轉(zhuǎn)化為具體的圖像。并且，通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)的探究能激發(fā)學(xué)生對(duì)大自然規(guī)律的探索欲和對(duì)未知領(lǐng)域的好奇心，顯然這在教學(xué)中是十分重要的。但是,由于不少學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)施不齊全、教師課時(shí)分配比較偏重理論講解等原因，導(dǎo)致演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生探究式實(shí)驗(yàn)開(kāi)展得并不好，拓展性的教學(xué)就更無(wú)從說(shuō)起了?；谶@樣的問(wèn)題，可以探討如何利用生活中易得的材料進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

1 巧用飲料瓶

1.1 使用礦泉水瓶制作簡(jiǎn)易氣壓計(jì)

實(shí)驗(yàn)原理：不同的海拔高度，大氣的稀薄程度在變化，大氣壓的大小也在改變?？梢杂觅|(zhì)地較軟的塑料礦泉水瓶演示其在大氣壓作用下發(fā)生的形變。

實(shí)驗(yàn)步驟：取1個(gè)質(zhì)地較軟易形變的空礦泉水瓶，在其中裝入適量水，并向水中滴入幾滴有色墨水(便于觀察)，搖晃均勻。取1支細(xì)長(zhǎng)的直吸管，在吸管上標(biāo)注一系列刻度。用橡皮泥在吸管的1/2處緊緊包裹住礦泉水瓶瓶口。再取1個(gè)氣球，減去細(xì)口部分，在氣球上開(kāi)1個(gè)小孔，孔徑小于吸管直徑，將氣球小孔穿過(guò)吸管上端，包裹住瓶口外部的橡皮泥，清除多余的橡皮泥，再將氣球拉伸繃緊，用橡皮筋固定在飲料瓶口處。最后向瓶中吹氣，使得吸管中水的液面高于瓶口。將做好的簡(jiǎn)易氣壓計(jì)從樓上帶到樓下或是從低處帶到高處，觀察液面高度的變化情況。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及說(shuō)明：裝置從高處帶到低處，大氣壓強(qiáng)增加，瓶身受到擠壓，使得液面增高。反之將裝置從低處帶到高處，大氣壓強(qiáng)減小，瓶身回彈，使得液面下降。

1.2 使用塑料瓶和氣球，驗(yàn)證空氣是物質(zhì)以及大氣壓的真實(shí)存在

實(shí)驗(yàn)原理：空氣是氣體，在空間中占據(jù)一定的體積。由于大氣中各種氣體的存在，可類比地將氣體看作水，這樣就可以將人類類比為生活在水中的生物，既然水中有液體壓強(qiáng)，那么地球各處的大氣中均有大氣壓強(qiáng)的存在?？梢杂盟芰掀亢蜌馇騺?lái)直觀驗(yàn)證大氣壓強(qiáng)的存在。

實(shí)驗(yàn)步驟：選擇一個(gè)硬度適中的塑料瓶，將氣球放入瓶?jī)?nèi)，吹氣口套在瓶口處。用力向氣球內(nèi)吹氣，觀察氣球的大小變化。再用小針在瓶身扎1個(gè)小孔，再向氣球內(nèi)吹氣，觀察氣球的大小變化。將氣球吹起后，用膠布堵住瓶身的小孔，觀察氣球的大小變化。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及說(shuō)明：起初未扎小孔時(shí)，氣球是無(wú)法吹起來(lái)的。因?yàn)槠績(jī)?nèi)的空氣占據(jù)了一定的體積使得氣球無(wú)法膨脹。將瓶身扎孔后，瓶?jī)?nèi)的氣體隨著氣球的膨脹而被擠壓出瓶外，所以氣球可以吹起。將小孔堵住后，氣球的大小將不再變化,這是因?yàn)橥饨绱髿鈮号c瓶子內(nèi)部的氣壓平衡，使得瓶?jī)?nèi)的氣體壓強(qiáng)不足以將氣球中的氣體壓回外界導(dǎo)致的。同時(shí)，教師可以讓學(xué)生擠壓瓶身，感受大氣壓強(qiáng)的大小。

1.3 運(yùn)用塑料瓶探究物體內(nèi)能的改變

實(shí)驗(yàn)原理：通過(guò)對(duì)物體做功而改變物體的內(nèi)能。

實(shí)驗(yàn)步驟：方案一，在干凈的塑料瓶中放適量的水，同時(shí)在瓶蓋處開(kāi)一小口，使用帶針頭的打氣筒，通過(guò)導(dǎo)管將氣體壓縮入瓶?jī)?nèi)。

方案二，使用瓶身較輕、厚度較薄的塑料瓶，用力擠壓旋轉(zhuǎn)瓶身，使瓶子內(nèi)部的空氣壓縮，并適當(dāng)?shù)姆潘善可w。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及說(shuō)明：當(dāng)瓶蓋跳起后，可以觀察到瓶口有白色的水霧。即可向?qū)W生說(shuō)明，氣體(水蒸氣)膨脹對(duì)外做功，使得氣體(水蒸氣)溫度降低，內(nèi)能減小。

2 巧用塑料袋觀察不同深度的液體壓強(qiáng)

實(shí)驗(yàn)原理：不同深度下，液體的壓強(qiáng)隨著深度的增加而增加。

實(shí)驗(yàn)步驟：選擇一個(gè)體積較大的塑料袋，將塑料袋中充滿空氣然后扎緊袋口，將塑料袋固定在木桿上。在塑料袋上扎一小孔，迅速將袋子放入液體中的某一固定深度，待無(wú)氣泡冒出后，緩緩的將塑料袋向深處移動(dòng)。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及說(shuō)明：當(dāng)塑料袋放入液體中時(shí)，由于液體的壓強(qiáng)會(huì)將塑料袋中的氣體擠壓出來(lái)，所以最開(kāi)始在一定深度時(shí)可以觀察到明顯的氣泡。當(dāng)塑料袋在這一固定深度無(wú)氣泡冒出時(shí)，即這一深度的壓強(qiáng)不足以使塑料袋進(jìn)一步壓縮，所以當(dāng)塑料袋繼續(xù)往下時(shí)，會(huì)有氣泡冒出。通過(guò)這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生直觀的感受到不同深度液體的壓強(qiáng)不同，且深度越大，壓強(qiáng)越大。

3 巧用電池與口香糖包裝紙

運(yùn)用電池與錫箔紙的導(dǎo)電性，探究電流的存在實(shí)驗(yàn)原理：①當(dāng)形成閉合回路時(shí)，電流通過(guò)整個(gè)閉合回路；②電源串聯(lián)時(shí)，電壓增加，回路里的電流會(huì)增大；③電流通過(guò)電阻時(shí)在微觀尺度下會(huì)有摩擦產(chǎn)生熱效應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)步驟：①將口香糖包裝紙(錫箔紙)剪為細(xì)條狀,然后將剪好的錫箔紙連接電池的正負(fù)極；②錫箔紙作為導(dǎo)線，將2節(jié)或多節(jié)電池串聯(lián)在一起，另取1張錫箔紙將其剪為較粗的條狀。。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及說(shuō)明：錫箔紙中間部分燃燒(取決于電池的數(shù)目以及錫箔紙的寬度和厚度)可以證明在完整的閉合回路中有電流存在，且電流會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)。

注意事項(xiàng)：在做實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)佩戴手套，因?yàn)殡姵囟搪罚瑢?dǎo)致正負(fù)兩極發(fā)熱，容易燙傷；且應(yīng)使用質(zhì)量有保障的電池。

4 巧用其他材料打造趣味課堂

4.1 運(yùn)用漏斗的圓錐形狀，制造趣味課堂

實(shí)驗(yàn)原理：通過(guò)圓錐形的漏斗重心高度變化，使得漏斗的運(yùn)動(dòng)出現(xiàn)違反常識(shí)的物理現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)步驟：將2個(gè)漏斗漏口向外地拼接在一起，用膠布將其固定。用2根長(zhǎng)度相同的木棒搭建一個(gè)高度為5 cm左右的V字型斜坡(高度不宜太高，否則實(shí)驗(yàn)易失敗)，以此從坡頂和坡底分別釋放漏斗，觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及說(shuō)明：當(dāng)漏斗在頂部釋放時(shí)，發(fā)現(xiàn)漏斗不會(huì)向下移動(dòng)，當(dāng)漏斗在底部釋放時(shí)，漏斗會(huì)沿斜面向上移動(dòng)。當(dāng)漏斗在底部時(shí)其重心的位置高，隨著向上移動(dòng)的過(guò)程中，雖然斜面的高度在增加但是漏斗的重心在降低(漏斗的半徑在減小)，因此漏斗向上移動(dòng)，最后使得斜面的頂部高度低于底部漏斗的重心高度。在課堂上出現(xiàn)違反直覺(jué)常識(shí)的實(shí)驗(yàn)可以大大增加學(xué)生對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣。

4.2 使用橡膠棒(教師可稱其為魔法棒)隔空移物或取物

實(shí)驗(yàn)原理：帶電的物體可以吸引或是排斥輕小的物體，電荷在橡膠棒和毛皮之間發(fā)生了轉(zhuǎn)移，使得橡膠棒帶電。

實(shí)驗(yàn)步驟：將準(zhǔn)備好的毛皮(教師可稱其為魔法布)摩擦橡膠棒，取1只塑料袋，從半空中釋放，將摩擦好的橡膠棒放在塑料袋下方，并且向上移動(dòng)，觀察塑料袋的運(yùn)動(dòng)情況。將塑料泡沫揉碎，將摩擦好的橡膠棒緩慢的靠近小泡沫，觀察小泡沫的運(yùn)動(dòng)情況。使用牙簽與橡皮泥做一個(gè)小支架臺(tái)，將1根吸管的中部插在牙簽上(吸管不被插穿透)，先使用餐巾紙摩擦吸管，再用毛皮摩擦后的橡膠棒靠近吸管，觀察吸管的運(yùn)動(dòng)情況。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及說(shuō)明：塑料袋受到排斥的作用從而會(huì)遠(yuǎn)離橡膠棒，輕小的泡沫會(huì)吸附在橡膠棒上，當(dāng)橡膠棒靠近吸管時(shí)吸管會(huì)旋轉(zhuǎn)起來(lái)。教師在上課前可以讓同學(xué)們觀察這一現(xiàn)象并且做出大膽的猜想，拓展學(xué)生的思維。

5 總結(jié)

在物理教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)情境引導(dǎo)學(xué)生自己去構(gòu)建知識(shí)驗(yàn)證體系時(shí)，采用身邊熟悉的材料來(lái)表達(dá)是最有效的方式，而這個(gè)最佳的載體就是師生的自制教具。生活中的隨處可得的各種材料在探究物理規(guī)律上可以發(fā)揮大作用，但需要教師和學(xué)生大膽創(chuàng)新，積極思考，親自動(dòng)手完成一些簡(jiǎn)單的物理實(shí)驗(yàn)。這樣不僅可以讓教師對(duì)于知識(shí)點(diǎn)更加了然于心，而且可讓學(xué)生更好的把握抽象的物理規(guī)律。同時(shí)，教師也可以借此從理論知識(shí)的講授者成長(zhǎng)為一名探索者和開(kāi)創(chuàng)者，不僅教會(huì)學(xué)生知識(shí)，還要培養(yǎng)學(xué)生探究科學(xué)的能力以及獨(dú)立動(dòng)手實(shí)踐操作的能力，這些對(duì)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)是有必要的。