物理趣味實驗開發(fā)奇妙的物理實驗資源

1、物理趣味實驗開發(fā)奇妙的物理實驗資源初中物理新教材中的很多教學(xué)內(nèi)容，都是要通過“科學(xué)探究 活動來學(xué)習(xí)的，學(xué)生在經(jīng)歷科學(xué)探究過程中體驗學(xué)習(xí)科學(xué)的樂趣，掌握科學(xué)方法、感悟物理知識，從而形成良好的科學(xué)態(tài)度與價值觀。然而，目前多數(shù)初中校尤其是農(nóng)村校的實驗器材與新教材還不能完全配套， 實驗室的有限器材不能滿足新課程的需要。因此，倡導(dǎo)利用身邊隨手可得的物品進行實驗探究活動，既可以解決或緩解實驗器材缺乏的問題，又可以拉近物理學(xué)和生活的距離，使學(xué)生真切地感受科學(xué)和日常生活的密切聯(lián)系，這對課程改革具有重要意義。本文將介紹筆者在過往的教學(xué)實踐中， 帶動學(xué)生巧利用生活用品精心研制、 構(gòu)思巧妙的 物理教具和學(xué)具進行實驗

2、探究的案例，從中探討實驗資源開發(fā)與利用的方法和途徑。 個人收 集整理勿做商業(yè)用途一、最簡單的抽水機實驗素材無時不有， 無處不在，只要我們處處留心、善于發(fā)現(xiàn)，日常生活中很多信手拈來的 物品，都可以成為我們開發(fā)實驗的好資源。個人收集整理勿做商業(yè)用途有一次我患重感冒，躺在病床上，當我看到護土拿著一支注射器和打吊針用的一次性塑 料軟管走過來時，我突發(fā)其想：要是能利用這些材料制作一件物理教具就好了，我苦思冥想了兩天，結(jié)果出院時誕生了一件獲得省二等獎的教具。個人收集整理勿做商業(yè)用途圖】如圖1將打吊針用的一次性塑料軟管較粗的那兩段剪下來在圖中標注為 A和B, A兩端各有一個口，上端口是出水口，下端口是進水口

3、，B上端有現(xiàn)成的兩個口，下端有一個口。將B上端的一個口與 A下端進水口連接，另一個口與注射器相連接，再將B下端進水口放入水中，并事先分別在 A B內(nèi)放進一顆小鋼珠，這樣就做成了一只最簡單的活塞式抽水 機。個人收集整理勿做商業(yè)用途反復(fù)抽動注射器的活塞， 水就會從A出水口中源源不斷地流出來。因A. B都是透明的，學(xué)生可以很清楚地看到抽水過程中軟管內(nèi)小鋼珠的運動情況即活塞閥門的開閉情況。個人收集整理勿做商業(yè)用途由這件教具的制作材料， 筆者明白了一個道理： 我們身邊可以用來做實驗的物品比比皆 是，可以利用的實驗資源十分豐富，我們?nèi)鄙俚牟⒉皇琴Y源，而是發(fā)現(xiàn)資源的慧眼和設(shè)計實 驗的智慧。盡管實驗資源開發(fā)的

4、途徑、開發(fā)的方法多種多樣，但最具價值的還應(yīng)該是有創(chuàng)新 的意識和思想。個人收集整理勿做商業(yè)用途二、十分神奇的光學(xué)儀器身邊司空見慣的物品搖身一變，可以演變出趣味無窮的科學(xué)實驗： 兩個紙筒魔術(shù)般地組 合，可以制成照相機、幻燈機、望遠鏡、顯微鏡等模型，并能生動地揭示這4種光學(xué)儀器的原理。個人收集整理勿做商業(yè)用途W(wǎng) UJI圖21照相機。如圖2,事先發(fā)給學(xué)生一只凸透鏡也可用放大鏡或遠視眼鏡片代替，讓他 們準備兩本16開的雜志，卷成兩個大小不同的空心圓筒，在較小圓筒的一個端口蒙上一塊 半透明的塑料薄膜，在較大圓筒的一端口用膠紙固定上凸透鏡，使小筒蒙有塑料薄膜的一端的能自如地套進大筒里，這樣就制成了照相機。個

5、人收集整理勿做商業(yè)用途上課時，讓學(xué)生把上述裝置帶來，用大筒上的凸透鏡對準教室里或窗外的明亮景物，前后移動小筒，使像距發(fā)生改變，這時，學(xué)生就可以觀察遠近不同的景物，并且可以在小筒塑料薄膜上得到一幅清晰的彩色圖像。個人收集整理勿做商業(yè)用途此處，“要使圖像放大或縮小時，相機應(yīng)靠近或遠離景物？ “暗箱應(yīng)拉長或縮短？這些歷來教學(xué)中的難點，可在學(xué)生親自動手操作、觀察中被輕松突破，親身感受所學(xué)得的物 理知識，比用任何語言描述都更生動可信和印象深刻。個人收集整理勿做商業(yè)用途2 幻燈機。上述裝置，還能被巧妙地改裝成幻燈機：只要將小筒上半透明的塑料薄膜換成透明的塑料紙，并在塑料紙上畫上景物或直接換成印有圖案的透明

6、塑料包裝紙，其實這就是現(xiàn)成的幻燈片。用手電筒去照小筒開口端， 那么可在白墻上或在豎直放置書本的封底中出 現(xiàn)一幅放大的彩色的景物像。個人收集整理勿做商業(yè)用途同樣，“要使像放大或縮小該怎么辦？ “幻燈片為什么應(yīng)倒插等問題，學(xué)生在觀察中很容易掌握，學(xué)生在玩中學(xué)到了物理知識。個人收集整理 勿做商業(yè)用途3.望遠鏡。在上述幻燈機裝置中，學(xué)生只要將小筒上的塑料紙換成焦距比大筒上凸透鏡物鏡焦距短的凸透鏡當目鏡用，便能改裝成望遠鏡，通過前后移動小筒在大筒里的位置， 可以看到遠處的物體明顯變近。個人收集整理勿做商業(yè)用途4 顯微鏡。將上述望遠鏡裝置中的目鏡與物鏡位置調(diào)換，即可當顯微鏡用。多數(shù)初中校的實驗室中沒有“正

7、規(guī)的演示照相機、幻燈機、望遠鏡、顯微鏡原理的模型，也就談不上讓全班學(xué)生親自操作、觀察和理解上述教學(xué)難點，而利用兩個紙筒組合成的模型卻能做到這一點。 個人收集整理勿做商業(yè)用途利用上述日常用品做實驗，還有以下優(yōu)點：首先能減輕教師的工作負擔(dān)，因為即便是條件較好的城市學(xué)校，教師也不可能做到每一節(jié)課的課前都為學(xué)生準備人人動手的教具。其次,學(xué)生課外也可以利用自制的學(xué)具反復(fù)動手操作，而不必擔(dān)憂損壞儀器， 這樣他們能夠充分地動手、動腦，觀察物理現(xiàn)象的發(fā)生、開展的全過程，反復(fù)品味其中的物理原理。個人收集整理勿做商業(yè)用途因此筆者認為，因陋就簡做實驗是利用“正規(guī)儀器做實驗的補充和延伸，對條件較好 的學(xué)校也同樣適宜，

8、具有很強的生命力。個人收集整理 勿做商業(yè)用途三、趣味橫生的靜電實驗靜電實驗歷來很難做成功，如何巧妙設(shè)計實驗、尋找容易帶電材料，是實驗成功的關(guān)鍵。1靜電感應(yīng)實驗。 如圖3,取一根用過的圓珠筆芯，取下銅筆頭，將殘留的筆油洗凈，用 鉗子把筆芯的正中央局部夾扁，在夾扁的部位扎個小孔，讓銅筆頭尖端恰好能插緊小孔，另取一根縫衣針，將有針眼一端固定在軟木塞上熱水瓶塞，針尖朝上，將固定在圓珠筆芯 上的銅筆頭套針尖上，使它能在針尖上靈活轉(zhuǎn)動。個人收集整理勿做商業(yè)用途由于上述裝置中針尖恰好頂在銅筆頭的小圓珠上，所以轉(zhuǎn)動十分靈活。讓學(xué)生用普通紙去摩擦支架上圓珠筆芯的一端使之帶電，另取一根不帶電的圓珠筆芯或其他不帶電

9、的物體去靠近支架上筆芯的帶電端，會看到它們將立即吸住， 這就是奇妙的靜電感應(yīng)現(xiàn)象，十分有趣。個人收集整理勿做商業(yè)用途2 電荷相互作用實驗。 將兩根筆芯用紙摩擦，一根筆芯架在上述針尖上的銅筆頭中，另一 根拿在手上，讓它們帶電端相互靠近， 這時針尖上的筆芯就會被手中的筆芯推開，調(diào)換兩根筆芯的位置，可以得到同樣的結(jié)果，說明它們之間的作用是相互的。個人收集整理勿做商業(yè)用途3同種電荷相互排斥實驗。讓學(xué)生取一段長 20厘米的普通塑料包扎繩包扎教材用的，在一端打個結(jié)，從另一端往打結(jié)端方向用手反復(fù)撕成許多條細塑料絲，然后將這束塑料絲平鋪在桌面上，用手指使勁摩擦塑料絲這是迅速帶電的摩擦竅門，待手指發(fā)熱時，提起塑

10、 料絲的打結(jié)端，這時可以驚奇地看到塑料絲像“著魔似地自動散開，這個實驗生動地說明 了“同種電荷相互排斥。個人收集整理勿做商業(yè)用途4不同物體摩擦后帶異種電荷實驗。就利用上述這么一條隨手可得的塑料包扎繩，還可以生動地說明兩個不同物體摩擦后帶的是異種電荷，而這一點是實驗室的儀器沒方法做到的： 用學(xué)生有機塑料尺或三角板去跟裝食品用的普通薄塑料袋摩擦，讓帶電塑料尺靠近上述帶電塑料絲，會看到散開的塑料絲立刻緊抱塑料尺，而用上述帶電薄塑料袋去靠近上述塑料絲， 卻會看到帶電散開的塑料絲散得更開，不肯與塑料袋接觸， 這個實驗可以形象地說明：有機塑料尺與塑料袋這兩個不同物體摩擦后，帶的是異種電荷。個人收集整理勿做

11、商業(yè)用途假設(shè)用實驗室的綢子與玻璃棒摩擦后，綢子上的電荷將馬上消失， 而這里用塑料袋代替綢子，用有機塑料尺代替玻璃棒，電荷都可以長時間保存，實驗現(xiàn)象十清楚顯。可見，一條普 普通通的包扎繩，有了一個小小的創(chuàng)意，就能輕而易舉地解決教學(xué)中的一個大難題。個人收集整理勿做商業(yè)用途這種利用隨手可得的廢棄學(xué)習(xí)用品、身邊之物，精心設(shè)計的具有趣味性的實驗極具創(chuàng)意： 第一，利用一個并不起眼的小小銅筆頭巧妙設(shè)計的靈敏支架裝置和精心選擇的極易帶電的實 驗材料，使得本來較難的實驗?zāi)茌p易地做成；第二，類似簡單、方便、切實可行的實驗，為 學(xué)生提供了更多的動 會，使得人人動手做隨堂實驗成為了可能，為激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的濃厚興趣、

12、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維能力創(chuàng)造了有利的條件。個人收集整理勿做商業(yè)用途四、靈敏多用的小磁針在日常生活中，我們身邊可以用來做實驗的物品比比皆是，大到電冰箱、小到圓珠筆芯、縫 衣針，都是可以利用的實驗資源， 這些物品通過巧妙的設(shè)計， 就能發(fā)揮生活用品的實驗功能, 啟發(fā)學(xué)生思維，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性和積極性。個人收集整理勿做商業(yè)用途如圖4,受到上述靈敏支架裝置的啟發(fā)，還是利用上述小小的銅筆頭和圓珠筆芯，我與 學(xué)生一起創(chuàng)造了一根靈敏多用的小磁針：將圓珠筆芯銅筆頭的筆油洗凈，剪取一段1厘米長的圓珠筆芯套在筆頭尖上，將一支磁化的縫衣針用火烤熱后，橫穿過上述圓珠筆芯的頂部， 另取一根縫衣針，把有針眼的一端固定在軟

13、木塞或泡沫塑料上，將銅筆頭套在針尖上，這就制成了一根極其靈敏的小磁針。個人收集整理勿做商業(yè)用途有了它，學(xué)生就可以動手做以下一系列實驗：1.指南針。在教科書、參考書上介紹的指南針制作方法很多，但我覺得利用這種方法制作的指南針最簡單、最靈敏，用手撥動小磁針，靜止后，一端立即指向南，另一端立即指向北。個人收集整理勿做商業(yè)用途2磁極間相互作用實驗。取一根磁化的縫衣針，將其兩端分別與上述小磁針的一端靠近，可以看到相互吸引或排斥的現(xiàn)象。個人收集整理 勿做商業(yè)用途3.奧斯特實驗。由于上述小磁針轉(zhuǎn)動十分靈敏，學(xué)生用一段舊干電池就可以做奧斯特實驗。園54判斷螺線管的極性實驗。如圖5所示的螺線管，是用學(xué)生作業(yè)本卷

14、成圓筒在其上面環(huán)繞導(dǎo)線制成，讓自制的通電螺線管兩端分別與上述小磁針靠近，學(xué)生根據(jù)相吸或相斥， 就可以判斷螺線管的兩個磁極的極性，從而在操作中熟練地掌握右手定那么。個人收集整理勿做商業(yè)用途5 判斷螺線管的磁性強弱實驗。讓學(xué)生分別用不同匝數(shù)及在管中間插入鐵釘?shù)纳鲜鐾娐菥€管，與上述小磁針靠近， 根據(jù)相互作用力的大小， 可以探究螺線管的磁性強弱跟哪些因素 有關(guān)。個人收集整理勿做商業(yè)用途這是一個頗具創(chuàng)新性的實驗設(shè)計，其突出的特點在于利用身邊的物品縫衣針、圓珠筆芯和導(dǎo)線，制作了這根十分靈敏的簡易小磁針和螺線管。制作方法極其簡單，每一位學(xué)生都可以自制，而且一物多用，一套裝置組合起來， 可以解決磁現(xiàn)象和電流

15、磁場中這局部教學(xué)內(nèi)容 中的一系列問題，很多節(jié)課學(xué)生上課時都可以帶來親自動手做隨堂實驗。個人收集整理勿做商業(yè)用途所以，并不是所有的物理實驗都需要專門的實驗儀器來完成，我們身邊的許多日常生活用品也能很好完成隨堂實驗，而且也能到達十分滿意的效果。個人收集整理勿做商業(yè)用途五、精彩絕倫的光學(xué)實驗一個巧妙的實驗設(shè)計除了器材上的合理應(yīng)用以外， 還應(yīng)該包含精彩的實驗方法， 不僅要能夠 釋疑解難，而且要能夠透過具體的實驗給人以解決其他問題所需的智慧方法的啟迪， 下面這 個裝置就是一個很好的例證， 利用它可以成功地解決長期以來光學(xué)實驗難做的困惑， 巧妙地 完成以下系列實驗。個人收集整理勿做商業(yè)用途圖啟如圖6,取一

16、只圓柱形的平底透明塑料盒，將其密封，在側(cè)面打個圓孔，把盒子側(cè)放在 支架上即讓外底面面向讀者，往盒子上側(cè)面的圓孔中注入半盒水至水平直徑處，如圖7。再往水中滴入兩滴牛奶， 并向圓孔中注入適量的淡煙霧，使煙霧充滿水面上方空間 可用廢報紙卷成細空心紙筒， 點燃紙筒一端，將另一端冒出的煙霧用注射器將煙吸入針筒里，然后往盒子上的圓孔中注入即可，用橡皮塞堵緊圓孔， 在盒子外底面畫出水面和法線，并在盒子外底邊沿處標上角度， 用玩具激光筆從透明盒子外往盒內(nèi)照射，可以看到清晰明亮的紅色光線。個人收集整理勿做商業(yè)用途利用上述裝置可以探究：1光線從空氣斜射入水中的折射情況。2光線從水中斜射入空氣中的折射情況。3光的可

17、逆現(xiàn)象：記住原入射光線和原折射光線的位置，讓光線逆著原折射光線的 方向入射，這時新的折射光線將與原入射光線重合并沿相反的方向射出，這說明光路是可逆的。4沿著法線入射，折射光線方向不變。6光的全反射現(xiàn)象：當光從水中斜射入空氣時，可以看到一局部光折射到空氣中，另局部光反射回水內(nèi)，逐漸增大入射角，會看到折射光線離法線越來越遠，而且亮度越來越弱，反射光線卻越來越強。當折射角到達90°時,折射光線完全消失，產(chǎn)生全反射，此時臨界角可以直接從盒子邊沿刻度上讀出。個人收集整理勿做商業(yè)用途本實驗精彩之處還在于：入射角可隨意改變；入射角、反射角、折射角可以從塑料盒邊沿所標的角度直接讀出， 并可以方便地求

18、出折射率； 使在明亮的教室也可以清晰地顯示出紅 色光線；學(xué)生可以仿照上述制作方法， 利用日常生活中的各種小圓柱形盒子來制作上述裝置。 個人收集整理勿做商業(yè)用途這個實驗為我們提供了一個利用日常生活中豐富的廢舊物品解決實驗難題的凡例。在光的折射實驗中，通常要將光源放在水里，讓光從水中射入空氣，這點很難做到，實驗效果也不好。這個實驗巧妙地從透明的盒外入射，輕而易舉地解決了這一大難題，并且不用附加光屏，角度可以直接從盒邊緣讀出。通過上面的例子，筆者認為：低本錢物理實驗本錢雖低， 運用的智慧不低，具有的內(nèi)涵不低，教育的價值也不低。個人收集整理勿做商業(yè)用途多年來，筆者用信手拈來的生活用品精心設(shè)計了大量新穎

19、別致的教具、學(xué)具，曾屢次獲得國家、省、市獎勵，并應(yīng)邀到各地講學(xué)，去年還將這些土教具搬上北師大講壇，為北師大 物理教學(xué)論專業(yè)的研究生作?中學(xué)物理實驗教學(xué)改革與創(chuàng)新?的專題講座，贏得了不少掌聲。個人收集整理勿做商業(yè)用途利用隨手可得的日常用品，經(jīng)過少量的加工，設(shè)計出簡單易行、生動有趣的物理教具， 與正規(guī)儀器相比毫不遜色， 利用這些選材簡單的、 貼近生活的、不需花很多的時間精力去準 備的實驗器材，就可以完成的隨堂實驗，為每個學(xué)生動手參與、實驗探究提供了必要的物質(zhì) 根底，大大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)愿望，有效地鼓勵了學(xué)生的學(xué)習(xí)動機，增強了學(xué)習(xí)體驗過程。這不但是解決儀器缺乏的有力措施，而且可以使學(xué)生感受到物理就

20、在身邊，讓學(xué)習(xí)充滿樂趣,同時，學(xué)生的觀察能力、探索能力、操作能力、創(chuàng)新能力等智能因素都會得到開展。因此筆 者以為：因陋就簡做實驗，決不僅是權(quán)宜之計解決儀器缺乏問題的無奈之舉，同樣適宜 于條件較好的學(xué)校，應(yīng)該成為當前新課程改革的一種開展方向個人收集整理勿做商業(yè)用途從心理學(xué)角度講，興趣是學(xué)習(xí)活動中最現(xiàn)實最活潑的心理成分，它是調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的強大動力，日本教育家木村久一說：“天才就是強烈的興趣和頑強的入迷.一、物理實驗的創(chuàng)新教學(xué)要表達趣味性個人收集整理勿做商業(yè)用途1、設(shè)計趣味性實驗，引入新課新課的引入是課堂教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，精心設(shè)計的引入猶如樂曲中的前奏，起著提示主題、激起興趣、進入情境的作用，設(shè)

21、計趣味性實驗，弓I入新課，不但可以讓學(xué)生將上課前分散的注意力集中起來，更重要的是能引起學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，誘發(fā)學(xué)生強烈的求知欲望，把學(xué)生迅速帶到學(xué)習(xí)物理的環(huán)境中去，例如:水面浮針把一跟縫衣針放在水面上，讓它像麥桿似的浮著嗎？很多學(xué)生認為這是不可能的，那么讓學(xué)生做下面的實驗就可以改變學(xué)生的看法。取一碗水，拿一根細一點的縫衣針，稍微抹上一層豬油。在水面上放一小張能吸水的紙，再在水面上輕輕的平放一枚縫衣針。等這張紙完全濕透后，輕輕按下紙的四個角，使紙慢慢沉入水中，這時候鋼針卻漂浮在水面上。放吸水紙的目的是為了減少針對水面的沖擊。燒不著的布條找一塊棉布條，用水淋時，在中間局部滴上酒精，然后用手拿著布條

22、的兩端，把布條張開，用蠟燭的火焰燒有酒精的局部。有趣的現(xiàn)象出現(xiàn)了：在棉布條正對火焰的上方升起了火焰，好似火焰穿過了布條。拿下布條一看，棉布條并沒有燒焦這三個實驗的結(jié)果都出乎學(xué)生的意料，學(xué)生會很想知道為什么會有這樣的結(jié)果，這時教師就可以很自然的將學(xué)生引入物理的殿堂。2、設(shè)計趣味性實驗，講解新課在新課的講解時做幾個小實驗也可以起到既培養(yǎng)了學(xué)生興趣又使學(xué)生更好的理解知識的效果。例如：在學(xué)習(xí)大氣壓強時可以做一下下面的實驗:蠟燭抽水機在左邊的玻璃杯內(nèi)放少量的水和一只燃燒的蠟燭。杯口上涂一些凡士林，再用一張穿有橡皮管的硬紙片蓋上。把橡皮管的另一頭沒入右邊水杯的水中。不一會右邊水杯里的水讓蠟燭抽過來了!這樣

23、的現(xiàn)象學(xué)生覺得很驚奇，而且記憶深刻，在這樣的氣氛下講解知識，可立即引起學(xué)生強烈的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生迅速進入角色。3、設(shè)計趣味性實驗，穩(wěn)固知識在穩(wěn)固知識時做個實驗的效果往往比一張試卷的效果還要好，普通中學(xué)的學(xué)生，學(xué)習(xí)物理的興趣不一定保持得很久，他們的普遍現(xiàn)象是對物理概念規(guī)律一 知半解，從而產(chǎn)生困惑，感到莫大的壓抑，導(dǎo)致聽課無心，思想開小差，作業(yè)頭痛。久而久之，惡性循環(huán)下去，逐漸失去了學(xué)習(xí)物理的興趣。因而，設(shè)計針對 性實驗，解決學(xué)生學(xué)習(xí)物理的瓶頸問題，是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要一環(huán)。例如：在學(xué)習(xí)完流體壓強后做下面的實驗: 隔物滅火:桌上放一只玻璃杯，杯子前面20cm處放一只點燃的蠟燭。用力對著玻璃杯吹

24、起，燭焰被吹滅了。如果要你通過一只大漏斗吹氣按如下圖吹氣，卻不能把蠟燭吹滅。這樣的實驗不但穩(wěn)固了流體壓強的知識而且將知識加以延伸。4、設(shè)計趣味性實驗，將知識延伸到課外為了有效地完成物理教學(xué)任務(wù)，充分開展學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，十分有必要把物理實驗引伸至課外，課外實驗具有較強的自主性、靈活性和趣味性，特別能為學(xué)生所接受和喜愛，大自然和日常生活是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的開闊的大課堂，有意地弓I導(dǎo)學(xué)生觀察自然界中有趣的物理現(xiàn)象，對培養(yǎng)學(xué)生對物理學(xué)的興趣大有裨益，例如在講授“光的色散"的現(xiàn)象時，學(xué)生對彩虹的現(xiàn)象就十分感興趣，我們可引導(dǎo)學(xué)生觀察彩虹，彩虹是由太陽光經(jīng)許多小水珠折、反射后形成的，觀察時應(yīng)注意彩

25、虹里面各種色光的排列次序如何？是紅的在下還是紫的在下？我們還可借助其他方法得到人工彩虹，滿足學(xué)生隨時觀察的需要。比方對著太陽光把一口水噴成霧狀，即能觀察到一條人造彩虹，其色光的排列與天空中彩虹一樣。個人收集整理 勿做商業(yè)用途二、物理實驗的創(chuàng)新教學(xué)要表達實用性在設(shè)計物理實驗的指導(dǎo)思想上，尤其要注意聯(lián)系學(xué)生的生活實際和社會實際，教給學(xué)生“有用的物理"。這一方面可以提高學(xué)生的科學(xué)興趣，使學(xué)生在生活中時時感覺物理知識無處不在；另一方面可以使學(xué)生在掌握知識的根底上。能夠清楚所學(xué)的知識能用于做什么和怎么做，有利于學(xué)生理解物理的本質(zhì)和價值。本人認為以下幾個做法可以表達物理實驗的實用性。1.選取學(xué)生

26、日常生活用器作為實驗器材，可以使學(xué)生有一種親切感，感到物理并不神秘，就在我們身邊。這有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和激發(fā)他們進行實驗探究的熱情。2.選取日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的物理現(xiàn)象作為實驗素材，學(xué)生熟悉，內(nèi)容豐富，易于選取。對于激發(fā)學(xué)生注意身邊的物理現(xiàn)象，解釋身邊的物理現(xiàn)象,利用身邊的物理現(xiàn)象，更好地學(xué)以致用，具有重要作用三、物理實驗的創(chuàng)新教學(xué)要表達對學(xué)生動手能力的培養(yǎng)蘇聯(lián)教育家蘇霍姆林斯基說過：“學(xué)生的聰明才智來自他們的手指頭。"一針見血地點明了動手的重要作用。要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力，就要培養(yǎng)學(xué)生的動手能力1.讓學(xué)生多動手。在物理實驗教學(xué)中，應(yīng)該創(chuàng)造條件讓學(xué)生動手做，讓學(xué)生在動手中觀察

27、思考、分析判斷，自己去發(fā)現(xiàn)問題、解決問題和得出結(jié)論，使做實驗的過程成為學(xué)生再發(fā)現(xiàn)的創(chuàng)新過程。比方學(xué)習(xí)“液化現(xiàn)象時，課本上有壓縮體積的演示實驗，而沒有降溫液化的實驗，我讓學(xué)生每人手拿一塊玻璃并對玻璃呵氣，讓學(xué)生體會、研究實驗現(xiàn)象，得出結(jié)論。2.讓學(xué)生都動手。在上分組實驗課時，秩序井然，實驗結(jié)果結(jié)論正確，而在實驗考查時，發(fā)現(xiàn)不少同學(xué)動手能力差，這是怎么回事呢？原來在分組實驗的時候，老師只注意各小組是否動手、各組完成實驗的情況，而沒有注意到組內(nèi)每個人的活動，因此，老師在分組實驗時應(yīng)強調(diào)：實驗時，每次以一人為主,其他為輔，輪流做主，使大家的動手能力都得到提高。四、物理實驗的創(chuàng)新教學(xué)要表達對學(xué)生創(chuàng)造性思

28、維的培養(yǎng)在進行物理實驗時，可根據(jù)實驗所提供的信息、實驗使用的器材、學(xué)生掌握知識的深淺，從不同方向和不同方面來指導(dǎo)實驗，尋找實驗的多種方法。例如：帕斯卡“桶裂"實驗可以很好地證明液體壓強與液體的深度有關(guān)，可是該實驗裝置高度太高不便在教室里演示。這時可啟發(fā)學(xué)生思考：能否把所有的裝置都相應(yīng)地縮小呢？答案是否認的。接著再問：管長減短了，液體壓強減小了，液體對木桶的壓力必定減??；而桶盡管縮小了，但其耐壓性幾乎不變，桶就不可能裂開，能否用其他物體來模擬“裂桶"呢 ？學(xué)生自然會想到用耐壓性較低的物體來代替如薄塑料袋，比擬裝滿水的塑料袋在同質(zhì)量的一杯水與一管水作用下不同情形，液體壓強的實質(zhì)

29、就非常容易理解在物理實驗教學(xué)中，不斷地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力，能使學(xué)生對實驗問題的理解不落俗套，敢于求異；解決實際問題能夠不拘一格，多方設(shè)想。不斷地運用創(chuàng)造性思維方法解決問題，才能擺脫習(xí)慣思維的束縛，拓寬思維范圍，從而使創(chuàng)新能力得到開展個人收集整理 勿做商業(yè)用途在當前世界各國的理科教學(xué)改革中，可以看到這樣一種趨向，這就是：無論在開展中國家還是興旺國家，都倡導(dǎo)采用低本錢的器材，如日常生活的用品、 玩具、價廉的新穎材料來制作有趣的教學(xué)器具，而且對這些教具表現(xiàn)出濃厚的興趣。這主要是這些趣味實驗具有如下特點： 價廉；親切；簡單明了，易于揭示學(xué)科本質(zhì)特征。近年來，由于普通高中的大規(guī)模普及， 許多學(xué)生學(xué)

30、習(xí)理科的興趣由于高中物理課程的抽象和 艱難而受到一定的影響，這迫使我們物理教育工作者必須要去尋找各種激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機的 鑰匙，而趣味小物理實驗所具有的魅力和精彩，常常引起了中學(xué)生們的極大興趣與求知欲望，課堂教學(xué)效果非常好。作為一名物理教師，不僅要能熟練地使用實驗室儀器來進行演示實驗， 也應(yīng)該善于用身邊的材料或低本錢材料來設(shè)計小型的、新穎的、有趣味的實驗。心理學(xué)研究與教學(xué)實踐說明：如果實驗所用的材料是學(xué)生所熟悉的，就會富有親切感，從而較易克服思維障礙，較快地到達掌握物理概念的目的。如果學(xué)生親手擺弄過或制作過器具，不僅能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，而且還能建立起牢固的相關(guān)物理表象，敏銳地洞察其中發(fā)生的物理

31、過程，使知識理解得更為透徹。由實驗的新奇現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生強烈的好奇心，首先形成直接興趣和求知欲，雖然這種興趣還處于一種較低層次的水平，但它對開展學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和形成持久的學(xué)習(xí)動機有不可無視的作 用。雖然高中學(xué)生對事物的探究已逐步轉(zhuǎn)移到理論興趣之中，但是，沒有一定的直覺和操作興趣為根底，理論興趣也是難以開展起來的。以因果興趣和理論興趣為主的探究興趣應(yīng)當包容直覺和操作興趣。鑒于以上認識，筆者認為：對高中階段的趣味物理實驗進行的開發(fā)和運用，表達了現(xiàn)代教育思想的本質(zhì)特征，它在物理教學(xué)中與廠制儀器的開展并駕齊驅(qū)，具有旺盛的生命力。一、玩具類趣味實驗的開發(fā)研究許多玩具是由物理原理設(shè)計而成的，能呈現(xiàn)物理現(xiàn)象，顯現(xiàn)

32、物理規(guī)律，其鮮艷的色彩、神奇的現(xiàn)象、設(shè)計的巧妙、精美的外觀能牢牢抓住學(xué)生的目光，活潑了課堂的氣氛，能夠起到實 驗儀器所不能替代作用，使學(xué)生在好奇中愉快地學(xué)習(xí)物理。近年來在應(yīng)用玩具的領(lǐng)域出現(xiàn)兩種引人注目的趨勢。一是科教玩具逐步社會化， 人們無意識或有意識地發(fā)揮著玩具的科教功能；另一是向來以嚴謹面貌出現(xiàn)的教具也有局部呈現(xiàn)出玩具化的傾向。這是由于科教玩具具有趣味性強的特點和物理教育的內(nèi)涵，在培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)和創(chuàng)新能力上可以發(fā)揮特有的功能。作為一名物理教師，要及時了解玩具開展的現(xiàn)狀，為玩具移用于教學(xué)實驗提供有用的信息。1本身就是根據(jù)物理原理設(shè)計的科學(xué)玩具這類玩具能形象直觀地顯示物理現(xiàn)象。如：碰碰球、足

33、球望遠鏡、聲控熊貓、光控電子鳥、 電震玩具、超級離心賽車等。其設(shè)計的科學(xué)性和實驗的準確性有時還超過目前實驗室里的同 類儀器。牛頓“秋千是三百多年前牛頓所創(chuàng)造的儀器。 由于它特有的演示魅力， 吸引了無數(shù)成人和 兒童，目前已開發(fā)成為一種造型精美的新穎禮品和益智科學(xué)玩具如圖1所示，目前在杭城的許多商店都有供給。在課堂教學(xué)中，可以引導(dǎo)學(xué)生用牛頓“秋千來演示如下內(nèi)容如圖2所示：把球1向左拉高釋放，撞向其余靜止的四個球，將會發(fā)生什么現(xiàn)象？如果把球1和球2 一起向左升起，同時釋放，將會發(fā)生什么現(xiàn)象？個人收集整理勿做商業(yè)用途同時升起并釋放 3個球又將如何？把球1向左升起，球5向右升起，同時釋放這兩球，將看到什

34、么現(xiàn)象？左邊拉起兩個小球，右邊拉起一個小球，同時釋放兩球，觀察到什么有趣現(xiàn)象？通過學(xué)生猜想、實驗演示、原理說明，對學(xué)生掌握彈性碰撞的規(guī)律是非常有益的。2 挖掘和擴展玩具中潛在的教學(xué)功能許多玩具的功能并不是設(shè)計者所設(shè)定的范圍內(nèi)才起作用，借鑒玩具功能“為我所用，或把某些潛在的功能挖掘出來，用到物理實驗教學(xué)中中去，導(dǎo)致玩具功能的擴展，這本身也就是 一種實踐創(chuàng)造活動。兒童玩的色彩鮮艷的螺旋塑料圈，如圖3所示。筆者利用它演示波動實驗，效果很好。把塑料圈的一端固定，用手拉長至 1米左右，可以演示：縱波的形成圖4;橫波的形成圖5;波的反射圖4;駐波圖6;波速的測量等。這類玩具還有：叫蟬、水鳥、激光筆等。3

35、對玩具進行組合、改良，移用其趣味實驗功能有些玩具就其本身而言，對物理實驗教學(xué)作用不大，但其結(jié)構(gòu)上的裝置、控制機構(gòu)等技術(shù)因 素可加以利用到實驗教學(xué)中去，或?qū)λ鼈冞M行適當?shù)慕M合，也可導(dǎo)致創(chuàng)新。取一大一小兩個彈性很好的球，如市場上出售的彩色半透明硅橡膠制成的實心球。將小球放在大球的正頂部，貼住大球。用手拿這樣配置的兩個球，從約 1m高度放手，使它們一起自由 下落如圖7。結(jié)果小球被反彈到 45m高處理論上可達9M高度。這似乎有些不可思議。這就是所謂“超球現(xiàn)象。再讓學(xué)生從動量守恒定律、機械能守恒定律來推證這一奇趣現(xiàn)象，教學(xué)效果非常得好。二、利用常用物品開發(fā)趣味實驗家庭中的一些常見、常用物品或材料，如線棉

36、線、絲線、毛線、毛皮、洗潔凈、保鮮膜、眼鏡等，這些材料有其不同的物理性能。教師必須對它們的物理性能如強度、脆性、彈性、 柔性、硬度、延展性、隔熱性，導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性等有所了解，并能移植到一個特定的情景 中，讓其的內(nèi)含的物理特性出乎意料地顯現(xiàn)出來。墨鏡引出的奇景：在墻壁的釘子上系一根掛有金屬小球的細線，讓擺球平行墻面沿著弧線擺動，如圖8所示。找一副深色的墨鏡太陽鏡，放在左眼前，人兩眼看小球的運動。小球 不再沿著弧線左右擺動，而是沿著橢圓的軌道在運動如圖 9所示。如果把墨鏡放在右眼前，同樣用兩眼看小球，你會覺得小球沿著相反方向做橢圓運動如圖10所示。圖 8 無墨鏡圖 9 左眼戴墨鏡圖10右眼戴墨鏡奇

37、妙的光的反射：在講到平面鏡組中關(guān)于光線平行返回問題時，讓學(xué)生做一下有趣實驗：在桌子上放一面平面鏡， 你再取兩塊小方鏡， 讓它們垂直地豎立在平放的鏡面上， 兩塊小方鏡 相互之間垂直如圖11，現(xiàn)在你用激光筆或小手電筒，照著三面鏡子相交的那個角落。個人收集整理勿做商業(yè)用途你看到的奇妙現(xiàn)象是：從鏡子里反射出來的光線，正好又照回到激光筆上。無論你把激光筆移到何處，只要是有光照到這個特殊的角落，反射光總是按原路折回。從這個特殊的角落照自己，無論你的臉在何處，只要你看得到這個鏡面組成的角，就能看到你自己的像，且變形不大。個人收集整理 勿做商業(yè)用途超重和失重現(xiàn)象演示設(shè)計：實驗1:找一條紙帶，在紙帶中間部位剪個

38、小缺口，紙帶的一端固定一重物，另一端用手拿住，小心提起重物如圖12所示，這時紙帶沒有斷。然后向上加速提起重物，紙帶就斷了；或者提起重物急劇向下運動后突然停住，紙帶也會斷裂。實驗2 :取一條長約1m的細鏈條，一頭固定在有刻度的杠桿一端，另一頭用細線掛在杠桿上，如圖13所示。在杠桿的另一端用細線掛一個砝碼，調(diào)節(jié)掛砝碼細線到支點的距離使杠桿平衡。用火柴把掛鏈條的細線燒斷，在燒斷后一瞬間，杠桿失去平衡，使掛鏈條那一端突然上升。當鏈條全部靜止后，杠桿又恢復(fù) 平衡。實驗3:找一小手電筒，使其后蓋在下豎直放置。你旋松手電筒后蓋，使手電筒剛好不發(fā)光圖14。現(xiàn)在，你讓手電筒分別進行以下運動：自由下落；豎直上拋；

39、斜向上拋。三、運用簡易器材制作趣味實驗利用學(xué)生家中的簡易器材來制作趣味實驗，學(xué)生興趣特別高，可以培養(yǎng)他們的動手實踐能力。筆者曾讓學(xué)生動手制作一批振動方面的趣味實驗：實驗1:取一根圓木棒，沿著棒長均勻地刻劃一排凹槽口，把小釘釘在圓棒的頭上，在小釘上套上一木片作旋翼。用另一根棒如鉛筆輕快地撫磨凹槽，就 會看到旋翼飛快地轉(zhuǎn)了起來。假設(shè)保持食指與棒接觸，旋翼向一個方向旋轉(zhuǎn)。假設(shè)保持大姆指與棒接觸，旋翼將朝相反方向旋轉(zhuǎn)，如圖15。非常有趣。實驗2:在 形支架上方兩端互相絞纏地繞上幾十匝較粗的紗線，在紗線上對稱地掛上兩個擺球，如圖16。在紗線中心處夾住一個輕質(zhì)指針如牙簽、細鐵絲等，平時指針呈水平位置。為便

40、于觀察指針的偏轉(zhuǎn)情況，可在指針旁安裝一個弧形標尺。a。 兩擺球的擺長相等同頻，讓兩個擺球一起從與開始相同的偏角等幅同時釋放同相，可以看到中間指針偏轉(zhuǎn)的振幅明顯加大，約為前者的兩倍。b. 調(diào)節(jié)兩個擺球的擺長，使它們略有差異，讓兩個擺球以相同的偏角同時釋放，可以清楚地看到中間指針的振幅周期性地由最大變到最小，又由最小變到最 大。即出現(xiàn)了所謂 拍勺現(xiàn)象。這里，實驗1是兩個相互垂直的同頻簡諧振動的合成：；而實驗2是在同一直線上異頻簡諧振動的合成推證從略 。四、家用電器中的趣味實驗開發(fā)家用電器如：電暖器、冰箱、電腦、電子鐘表、 、麥克風(fēng)、烤箱、電熱壺、充電器、吸塵器、吹風(fēng)機、家里攪拌機、打印機、電須刀、

41、電玩具、電視、電 熨斗、電扇等等。既然電器是根據(jù)眾多物理原理制作工作的，一定可以在適當情景、條件下把相關(guān)物理現(xiàn)象顯現(xiàn)出來，以電視機為例：利用電視機的熒光屏就可以做許多有趣的物理實驗，很能幫助同學(xué)說明一些物理原理：電子的運動-讓通草球在熒光屏上拖動，過一會兒通草球會突然跳起來圖17。而且，球與熒光屏的距離越近，球偏離的角度就越大。電子的掃描和視覺暫留-拿支鉛筆讓它在電視熒光屏前左右搖動，鉛筆看上去是傾斜的，并有許多的迭影。說明電子在屏上是從上而下進行掃描的。電子掃描的周期一一當你用照相機拍攝電視屏上的畫面時，在照片上可能會出現(xiàn)一道較闊的暗帶或白帶，如圖18所示。這就與電子的掃描周期有關(guān)。電子的幀掃描周期是50HZ,一般要秒才能從上而下掃描完單幅圖像。如果用照相機拍攝熒光屏，采用秒的快門拍攝。那么在曝光時間內(nèi)，仍未完成一幅畫面，只完成全部掃描線的，還有的 掃描線仍未掃描出，故畫面上就出現(xiàn)一道闊度等于畫面高度的的暗帶?？勺屚瑢W(xué)們討論：用照相機怎樣才能拍攝出清晰的電視畫面？五、利用新穎材料開發(fā)趣味實驗?zāi)壳埃虏牧?、新產(chǎn)品層出