巧用身边器材,拓展物理实验
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作者: 周建永
新课程背景下，农村初中物理实验教学备受关注，怎能切实可行地开展教学工作呢？我们要重视实验教学，在农村实验器材相对缺少的现实下，我们要利用身边的器材做实验，这样不仅能弥补中学物理实验仪器缺乏的现状，而且有利于培养学生的动手实践能力和激活学生的创新思维，还能激发学生的学习兴趣。物理学是一门实验科学，物理规律的建立和物理理论的验证都与实践密切相关。利用身边器材做实验，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，倡导用身边器材做实验，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。塑料瓶是我们日常生活中常见的物体，价廉易得，用它做几个形象直观的物理小实验，颇有一番情趣。本文以塑料瓶为例，谈谈我在教学中对其的应用，希望能起到抛砖引玉的作用。
1.演示声音是由物体的振动产生的
拿个塑料瓶，然后用手在上面敲击或摩擦，可以听到声音。停止敲击或摩擦，声音停止。这一实验现象，显而易见，且又易于操作。让学生在班级中同时进行这一活动，教师一起和学生共同参与其中，一方面让学生感到生动有趣，另一方面能让学生在实践中感受到物理源于生活，应用于生活的本质。
2.压缩体积，气体液化演示
塑料瓶拧开瓶盖，滴入几滴乙醚，拧紧瓶盖后，稍待一会，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，乙醚蒸气被液化。通过这一实验，学生对晦涩难懂的液化的途径有了较为明显的感知，突破了传统教学中对这一难点完全依赖教师讲解，学生一头雾水的尴尬。特别是器材随地可取，学生在课余完全可以信手拈来，对这一知识进行探究。
3.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，放入烧杯中的沸水中，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态。用塑料瓶替代实验室的典锤，既不用顾忌典锤的脆弱易损，对学生造成伤害，又免去了用酒精灯加热的麻烦。
4.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，温度降低而使乙醚液化。学生借助这一明显的实验现象，再辅以教师的分析、点拨，很容易突破这一认知难点，将知识内化为自身能力。
5.演示光在均匀空气中沿直线传播
光线在空气中的传播路径是不容易看见的，光的直线传播使学生们怀疑，光线这一物理模型更是学生认知过程中的一大障碍。通过让学生亲自动手做小实验，能让学生亲眼看见光在空气中沿直线传播。打开瓶盖，向里边放进烟雾，这时再用激光笔去照射，学生会看见很明显的光的直线传播路径。
6.演示空气有质量
空气有质量是理解大气压强的关键。新教材中没有编排这一实验，我在教学中增加了该实验。天平调平后，将大的压瘪的饮料瓶放在天平左盘上，右盘加砝码使天平平衡；用打气筒往饮料瓶中充满气体，再放在天平左盘上，发现左盘有所下降。要使天平再平衡，需要移动游码。这表明空气是有质量的。
7.演示大气压的实验
空气是摸不着看不到的，大气压的存在令同学们怀疑，通过学生亲自动手小实验证明大气压存在是最好的办法。拿出塑料瓶倒上热水，瓶盖盖上晃几下后，打开瓶盖把水倒掉，盖上瓶盖，一会儿会看见塑料瓶会慢慢被压瘪掉，通过对塑料瓶变瘪原因的探讨，可以证明大气压的存在。另取一空饮料瓶灌满水后拧紧瓶盖，然后用酒精灯加热一钢针。轻轻地在饮料瓶下部侧壁烫一细孔（注意烫孔时不要用力挤按饮料瓶）。当扎完小孔后会发现并没有水流出，在第一个孔的相同高度处，任意位置再烫一个细孔后发现依然没有水流出来。这是由于大气压的作用的结果，并且证明了大气压是各个方向都存在的，与液体压强特点形成对比。之后在前两个细孔的上方再烫一细孔后，发现下面的细孔向外流水，而上面的细孔不向外流水，并且有空气从此处进入饮料瓶内上方。如果拧开饮料瓶的瓶盖就会发现三孔都流水。且小孔位置越靠近瓶底，水柱喷得越远。又把同一液体内部压强随着深度的增加而增大联系起来，有利于形成连贯的知识体系。
利用身边的日常生活用品做实验是实验教学改革的一个方向。这些实验可以拉近物理学与生活的距离，让学生深切地感受到科学的真实性，感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。实验设计的创造性能对学生产生潜移默化的影响。通过利用身边的日常生活用品做实验，可以促进学生自主学习、自主探究，也对教师的创新能力提出了较高的要求。
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