就地取材开发物理实验的研究

收看过我国“太空授课”的学生，一定会对那些实验发出感叹：失重状态下的物理现象如此奇妙！太空实验肯定是精心设计的，但所用的材料多数是就地取材，如陀螺、饮用水、健身器材等，普通易得。

物理是一门以实验和观察为基础的学科，物理实验方法是人们研究物理学的重要方法，它是人们根据研究目的，利用科学仪器、设备设法控制或模拟物理现象，排除次要因素，突出主要因素，在最有利的条件下研究自然科学的一种方法。然而单一、被动的实验却会使学生感到枯燥、乏味，必须增强实验的趣味性、问题性、探索性和应用性。让学生成为实验活动的主人，教师成为学生实验的组织者和合作者，而不是权威的讲授者和示范者，特别关注学生亲身的感悟与体验。近几年，尝试让学生就地取材进行物理实验，收效很好。

一、就地取材进行物理实验，培养学生的创新精神

传统教学，物理课中大部分实验是讲解前人的实验过程，然后再重复已经成功的实验。学生感到枯燥乏味。更为严重的是始终用实验室内的规范器材进行实验，学生思想受到禁锢，产生一种依赖心理。

教学中除了利用物理实验器材完成实验之外，适时引导学生就地取材，鼓励学生充分利用身边的常见物品进行实验，使学生更多地参与到探究活动中研究物理问题，这样更加简便直观，使学生倍感亲切，有利于学生学习兴趣的激发和动手能力及创新精神的培养，从而增强物理实验教学的魅力，收到出奇制胜的效果。

“纸锅烧水”实验，纸锅的制作就比较关键。有同学提议能否用塑料袋代替纸锅，我们不妨一试。塑料袋内装些水，一手高高掂起，一手拿打火机在袋下面点燃，袋子都烧黑了也不化、也不烂，水自然不会漏出。学生参与实验的热情高涨，老师再讲物理道理，效果非常好。

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图1 塑料袋代替纸锅烧水

二、正确建立物理概念，化解教学难点

妙用乒乓球，化解“浮力方向总是竖直向上的”这一难点时，我设计了如下实验，让学生眼见为实。将软线的一端用透明胶固定在乒乓球上，线的另一端固定在容器的底部，往容器中灌水，乒乓球浮在水中，此时系着乒乓球的线是竖直的，说明乒乓球受到水的浮力是竖直向上的。将容器倾斜，系乒乓球的线仍然是竖直的，说明乒乓球受到的浮力仍是竖直向上的。向不同方向倾斜容器，会看到线总是竖直，所以浮力方向“总是竖直向上”的。

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图2 浮力方向竖直向上实验

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图3 浮力方向竖直向上实验

生活中悬浮很少见，如何让学生看到这种现象，更有利于区别漂浮呢？可以这样设计：在一透明饮料瓶中倒入适量酒精，再滴上几滴油，会看到油沉底，这时再倒入水，就会看到几滴油悬浮于液体之中。布置学生回家找器材自制，并进行比赛看谁的材料选取得巧，实验效果好，从而化解浮力教学中的难点。

三、如何就地取材

乒乓球、铅笔、玻璃、蜡烛、一次性纸杯、矿泉水瓶等等都是日常生活中很容易找到的物品，可以做很多探究实验。运用这种简单的材料来参与实验，取材容易，实验简单，效果明显，并且适合同学们自己动手做实验，既能培养同学们动手能力和分析问题、解决问题的能力，又能培养学生的创新精神。

其实，我们身上的许多地方也能进行实验，可身临其境领略自然界的美妙与和谐。例如：在白炽灯下，我们用手做出不同的手势，灯光下酷似各种动物的影子，来验证光的直线传播；用力搓双手手变热，说明做功可改变物体内能；向手上哈气手变热，说明热传递可改变物体内能。

同一器材可做不同的物理实验。以矿泉水瓶为例，可做下列实验：

1.声音能传递能量

将矿泉水瓶从中间剪开，将瓶口一侧的剪开处用橡皮膜和透明胶带封成鼓面，瓶口对准点燃的蜡烛，用手拍打鼓面，听到声音的同时观察到蜡烛火焰颤动甚至熄灭。说明声音能传递能量。

2.光的直线传播

将矿泉水瓶从中间剪开，点燃蚊香，用瓶尾一侧的矿泉水瓶罩住蚊香，瓶内充满烟雾，用激光手电筒照射，会清晰地看到光在空气中沿直线传播的路径。

3.证明大气压强的存在

将矿泉水瓶内装热水，拧紧瓶盖，再浇上冷水，由于瓶内水蒸气液化，瓶内气压降低，小于瓶外的大气压，矿泉水瓶就变瘪了。说明了大气压强的存在。

4.探究浮力产生的原因

将矿泉水瓶剪去底部，把一只乒乓球放在瓶内，从上面倒入水，观察到有少量的水从乒乓球与瓶颈缝隙中流出，因为只是乒乓球上表面受到水向下的压力，所以乒乓球并不上浮。若用手堵住瓶口，乒乓球下表面受到水向上的压力，乒乓球浮起。说明浮力是由于液体对物体上下表面的压力差而产生的。

还可让学生进行许多探究实验：装水后扎孔看水射出远近可研究液体压强与深度的关系，用力使之变形可以研究力可以改变物体的形状，抛出后落地可说明力可以改变物体的运动状态等等。

教学中变“纸上谈兵”为学生就地取材亲自试验，可增进实验趣味性。总之，只要我们勤于思考，勇于创新，善于开发和利用身边的实验资源，一定能不断因陋就简的巧妙设计出更多更好的实验，进而优化教学方法，创造性地开展实验教学，激发学生参与物理探究活动的浓厚兴趣，把实验教学开展得有声有色。

（作者单位：河南省偃师市实验中学）