初中物理实验简易化资源探究

余海波

【摘要】实验是物理学的重头戏，实验教学对物理教学来说至关重要，对于实验资源有限的学校，可以采取简易化实验资源的方法，从生活用品、废旧物品等寻找合适的实验器材，合理设计实验，为此，实验设计需要遵循相关的原则，方可实现实验价值。

【关键词】物理 实验 简易化 资源 器材 案例

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）15-0170-02

物理学是一门自然科学，实验和观察是物理学不可或缺的部分，从实验中发现相关规律，利用实验可以验证某些规律。因此，对物理教学来说，需要利用实验让学生对规律进行认知，对方法进行掌握。然而，目前的初中物理教学有些实验资源有限，很多学校器材老化，有些学校甚至缺少必要的实验器材。因此，教师应该寻找一些生活中常见的物品来作为实验器材，拓展实验资源的范围。如此一来，实验器材的有限问题可以得到一定程度的解决，也符合了低成本高效益教学的教育价值观。关于实验资源的简易化，主要从以下的方面来探讨。

一、发现生活中的实验资源

罗丹有言：“生活中并不缺少美，只是缺少发现美的眼睛。”同理，生活中并不缺少物理实验资源，只是缺少发现的眼睛。日常生活用品和废旧资源，只要对其特征进行仔细分析，会发现具有物理实验器材的相关特征，将其运用到具体实验中，是可行的尝试，是新奇的尝试。例如：关于生活用品，可以在讲杠杆的平衡原理时用筷子进行实验，可以在讲压强时用土豆、图钉、铅笔进行实验，可以在讲浮力时用鸡蛋、水杯、水进行实验；关于废旧资源，可以在讲大气压存在时利用废旧的易拉罐进行实验，可以在讲电流做功时利用废旧电阻器进行实验等；一器一物都可以成为物理实验中的资源，不仅可以生动直观地阐述物理规律，也可以充分体现从生活走向物理和从物理走向生活的学科理念，激发学生的学习兴趣。

二、简易化资源实验实例

影响压力作用效果的因素

教材中的实验是采用海绵、小桌和砝码进行，通过控制一定的变量观察其他的因素对海绵凹陷程度的影响，共设计了三个实验，如图：第一个实验是纯粹用小桌的桌腿儿压海绵；第二个实验依然是用桌腿儿压海绵，不过在桌面上添加砝码；第三个实验是用小桌的桌面接触海绵，桌面上添加砝码。第二个实验是控制了受力面积体现压力的作用，第三个实验是控制了压力体现受力面积的作用。实验的科学性毋庸置疑，然而却存在着一定的问题：实验器材取得不易，小体积的小桌和砝码在资金相对有限的学校来说是个难题；实验效果不是很明显，小桌的质量轻，对海绵发生形变并不能起到多大作用，尤其是第一个实验，就如同没有凹陷一般，实验效果的不理想会有碍学生的观察，对学生概括规律形成不良影响。

其实，可以用海绵和砖块儿来进行实验，资源容易取得不说，实验效果也较为明显，可以同教材一样设计三个实验。如图所示：第一个实验是将砖块平放在海绵上，第二个实验是将两块砖块叠放在海面上，第三个实验是将砖块竖放在海绵上。这样，学生就可以通过观察海绵的形变程度来解读压力作用效果与哪些因素有关了。

在分析过程中，教师需要引导学生抛去表象抽象出本质来：有的学生认为壓力的作用效果同物体的重量有关，有的同学更进一步抽象出了质量的物理概念，然而却依然不是本质，这个时候，教师就需要引导学生抽象本质“压力的作用效果自然是同压力有关，不过在我们的实验中，这个压力的大小与物体的重量或质量有关，其实还有其他施加压力的方式，比如我用手指按海绵，海绵也会变形，因此，本质不是重量、质量，而是压力”。在观察并分析出了压力的作用效果与压力大小和受力面积的共同作用后，教师这时可以概括出：压力的作用效果称之为压强，用P来表示，P同压力F与受力面积S的关系是P=F/S，单位是N/m2，通常叫作帕斯卡，简称帕。

在知识要点的传授完成之后，教师可以让学生举一些生活中关于P=F/S的例子，比如，钉图钉的时候，用力越大，钉入墙面越深，教师引导性举例后，剩下的举例由学生完成。这个过程强化下了学生对物理和生活联系的认知，也深化了学生对知识的理解。

三、简易化资源实验应该遵循的原则

利用生活中的物品进行物理实验，不仅减少了物理实验器材得之的困难，对教学条件不是很好的学校大有帮助，而且也能够在学生头脑中建立起物理和生活的联系，减少物理的高不可攀感，也能够把抽象的知识变得形象起来，利于学生理解，由此可见简易化实验资源的价值之重。不过，有价值的实验需依赖于对原则的遵循。

首先是科学性原则。无论是什么物理实验，包括简易化资源的物理实验，都要遵循科学二字。所谓科学，就是做有意义的实验，教师的实验资源选择合理，教师的实验过程设计无误，在把实验搬上讲台之前，教师需要进行多次的预实验，以确保实验是成功的，尽可能排除一切偶然的因素。有意义的实验不是教师预想中的成功，也可能不是一次便可以取得成功，更不是涵盖不排他因素的实验。

其次是简单化原则。鉴于初中学生的认知局限性和初中物理的难度，物理实验应该是直观的，简洁的，才能起到较高的实用价值，加上实验资源的简易性，物理实验尤其不应呈现出复杂性。无论是引导学生进行现象的观察，还是让学生明晰规律，去繁就简，才更利于简易化实验资源来揭示本质。如向学生会介绍声音传播的介质，可以在水槽中撞击两块石头，这时学生能够听到声音，这说明液体和气体可以传声，实验器材易得，实验过程简单，学生一目了然。

最后是安全性原则。物理实验没有化学实验的危险系数大，但也是具有一定程度危险性的，比如水银、酒精灯等容易伤害学生的身体，也有其他有害性物质或者是容易造成伤害的物品，教师需要对实验资源和实验过程多加注意。比如，在做瓶吞鸡蛋证明大气压存在的时候，会有爆炸的危险，造成严重后果，这时，需要教师和学生在瓶底铺上沙和水。

参考文献：

[1] 于冬亮，程寅瑞. 低成本初中物理演示实验的开发[J]. 江苏教育学院学报（自然科学版），2009，4 .

[2] 吉临荣. 开发“低成本”资源 设计“高见度”实验[J]. 教学与管理，2014，4.