简易实验应用于边疆贫困地区中学物理教学探讨①

李艳茹 张皓晶 胡 蓉 林 灵 张 雄

(云南师范大学物理与电子信息学院,云南 昆明 650500)

简易实验应用于边疆贫困地区中学物理教学探讨①

李艳茹 张皓晶 胡 蓉 林 灵 张 雄

(云南师范大学物理与电子信息学院,云南 昆明 650500)

物理学是以实验为基础的学科,边疆贫困地区中学物理实验器材严重不足,不能满足教学需求,导致教师的“教”和学生的“学”都出现了较大的困难,因此作为边疆贫困地区的中学物理教师,利用简易实验器材清晰地演示所教内容显得尤为重要.

物理教学；简易实验;边疆贫困地区中学

1 简易实验的重要性

物理是一门综合性很强的实验学科,实验是物理教学的重要内容.教师如何选择和做好演示实验，对教学质量影响较大.然而,对于边疆贫困地区的教师和学生来说，实验器材的短缺阻碍了物理教学的有效进行，教师应该学会用生活中常见的材料，设计出现象较为明显、直观的演示实验,这样既可以拉近物理与学生生活的距离,也让学生深切地感受到科学的魅力,补充了物理课程实验资源.

2 简易实验的运用案例

2.1 液体压强演示实验

实验材料:两个完全相同的带盖饮料瓶、一颗钉子、长5cm和30cm的管子各一根、橡皮泥、石块.

实验过程:(1) 用石块和钉子分别在两个瓶子的盖子上打两个孔;

(2) 分别把长、短管子插入两个小孔,并用胶水固定,保证不漏水;

(3) 拧开瓶盖,在两个瓶子中都装满水;

(4) 拧紧两个瓶盖,且用两个手指分别压住两个小孔;

(5) 把两个瓶子同时倒置过来,接下来同时放开手指.

实验现象:两个瓶子中的水分别通过长管和短管流了出来,且插有长管的瓶子中的水先流空.

2.2 影响压强大小因素演示实验

实验材料:矿泉水瓶、水、脸盆、沙子.

实验过程:(1) 把一个装满水的矿泉水瓶和一个只装有小半瓶水的矿泉水瓶同时放在一盆沙子里,装满水的矿泉水瓶陷得较深;

(2) 两个矿泉水瓶都装满水,盖上瓶盖,其中一瓶倒置放在装有沙子的盆里,另一瓶正立在盆里.倒置的瓶子陷得更深.

实验原理:当受力面积一定时,压力越大,压力的作用效果越明显；以及当压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显.

2.3 旋转的葡萄

实验材料:新鲜的葡萄、吸管、大头针、橡皮泥、磁铁.

实验过程:(1) 把两颗新鲜的葡萄去皮,并用吸管把它们连接起来;

(2) 用大头针在吸管的中部钻一个孔,并固定大头针;

(3) 通过调整两颗葡萄的位置,使装置在水平方向上平衡;

(4) 用磁铁去靠近一颗葡萄.

实验现象:让磁铁靠近一颗葡萄,它就会带动吸管和另一颗葡萄旋转起来.

实验原理:葡萄的水分含量极高,且水属于抗磁性物质,当磁铁靠近一只葡萄时,它受到磁铁斥力作用，带动整个装置旋转起来.

2.4 摩擦力产生条件演示实验

实验材料：无底塑料桶、水、食用油、塑料袋等.

实验过程:(1) 首先把空塑料袋放入无底塑料桶中,用手拉塑料袋,现象是塑料袋被拉起,但无底塑料桶没有被拉起；

(2) 接着把塑料袋装满水,再次放入无底塑料桶中,用手拉装满水的塑料袋,现象是无底塑料桶随装满水的塑料袋一起被提起.由此可证明摩擦力的产生条件之一是两物体之间接触、且有挤压.

(3) 在被提起的装满水的塑料袋表面涂上适量食用油,再次用手提塑料袋.现象是无底塑料桶没有被提起.可证明摩擦力产生的条件之一是接触面粗糙.

3 简易实验运用于中学物理教学的探讨

由于简易实验所需器材随手可得,实验操作也相对简单,在一定程度上克服了边疆贫困地区实验器材不足的问题,对边疆贫困地区的物理教学具有示范作用.

简易实验运用于中学物理教学需要重点解决以下问题:

(1) 使用简易实验进行教学，教学反馈形式简单,通过现场提问可获得信息.根据学生回答问题的正确率来估计学生对教学内容的掌握程度,从而来判断简易实验的教学效果.

(2) 教师提问内容紧扣简易实验内容,包括实验器材、步骤、原理等.通过提问及时掌握学生的学习情况,通过课堂反馈能够让教师及时了解学生的问题所在,从而有效地帮助学生解决问题,达到事半功倍的效果.

基于各学校所拥有的教育资源差距较大,如何把简易实验较好地运用于物理教学，还需要根据学校、学生的实际,需要教师在教学实践中探究和总结.

[1] David Featonby. Water flow in emptying bottles[J]. Physics Education, 2013，48(6).

[2] 李荣妹,程敏熙,王经淘,贾昱.一瓶水在中学物理实验中的应用[J].中学物理(初中版),2013,(1).

[3] 庄运武.论开发低成本物理小实验的原则[J].物理教学探讨,2014,(6).

国家教育部高等学校“物理学专业综合改革试点”项目“物理学专业”资助.

张皓晶,男,云南师范大学物理与电子信息学院副教授、硕士生导师,主要研究天体物理和物理课程与教学论.