巧用简易实验 激活物理教学

唐华　梁洁

摘 要：在初中物理教学中，实验是有效促进学生参与教学的途径。但在实际教学中，仅仅依赖教材实验和实验室的仪器来落实科学探究，存在不足。利用日常物品来自制简易实验，可以作为实验资源的有益补充。下面以大气压教学为例，探讨简易实验在初中物理教学中的优点。

关键词：自制小实验；大气压；教学

对于刚进入物理学科学习的初二学生来说，在学习中丰富科学探究的体验，可以激发学生认知的内驱力，培养其动手能力和发散性思维。但是，在实际的教学中，只依赖于教材中的实验和实验室配备的仪器是不够的，如果能够合理利用常见物品去开发简易实验，可以弥补教材实验的不足，起到辅助教学的作用。本文以大气压教学为例，探讨简易实验在初中物理教学中的优点。

一、教材实验的不足

《空气的“力量”》是沪科版第八章《压强》的第三节内容，在教材中，介绍了一个铁皮罐实验：在空铁皮罐中放入水，罐口打开，用火将水烧开，然后将铁皮罐的罐口用盖子盖紧，放入盆内。用冷水浇铁皮罐，罐内气体压强减小，罐子会在外大气压的作用下塌陷。由此可以证明，空气内部各个方向都存在着压强。

这个实验通过铁皮罐的形变，形象地说明了大气压的存在，但是也有几点不足之处：

1.实验中需要对铁皮罐内的水进行加热至沸腾，需要占用不少宝贵的课堂时间。

2.加热会使铁皮罐的温度升高，操作过程中存在着安全隐患，不宜进行学生分组实验，学生的体验性较差。

3.教材图示的带盖子的铁皮罐，在生活中不宜取得。铁皮罐发生形变后，难以恢复原状，不能重复使用。

二、简易实验在教学中的应用

生活中与大气压有关的现象很多，大气压的存在对于初二的学生来说既熟悉又陌生。在教学中，可以利用日常物品，设计一些简便、形象、易操作的实验，给予学生丰富的感性认识，有助于学生感受和理解大气压的存在，培养学生的动手能力和发散性思维。

1.利用实验引入课题，激发兴趣

在课堂教学的引入环节，演示实验要简洁、有效，不需要耗时太多，并且能有明显的现象，能够激发学生的探究兴趣。在教学中，可采用大气压塑料瓶的小实验。

【演示实验】在空的纯净水塑料瓶中（如图1），倒入约四分之一瓶的热水，水温约70℃左右，温度不宜过高，会烫坏瓶子。盖上盖子，反复摇晃瓶子，使瓶内空气受热，然后将水倒出，盖紧瓶盖，用冷水浇塑料瓶，瓶子会在外界大气压的作用下发生形变（如图2）。

与教材上的实验相比，此实验有以下几个优点：（1）器材易获取，生活中用到的纯净水塑料瓶随处可见。（2）不需要对瓶内的水进行加热，只需要用保温杯将热水带到教室即可，方便又安全。（3）实验现象明显，不但可以看到塑料瓶在大气压作用下扭曲变形，还可以听到瓶子在形变时所发出的声音。（4）操作过程简单，耗时短。为了增加可视性，教师可以走入学生中间展示，加强师生间的互动。（5）此环节也可以设计成学生分组实验。（6）打开瓶盖后，已形变的塑料瓶会在大气压的作用下恢复原状，可以再次利用，节约资源。

2.利用实验进行探究，培养能力

在教学中，可以给学生提供器材，让学生进行分组探究，设计验证大气存在压强的小实验，增加体验性。以下几个小实验可以作为参考。

【学生实验1】覆杯实验

选择的器材是硬塑料杯和薄塑料片（如图3）。在塑料杯中装满水，用薄塑料片盖住杯口，手托住塑料片，倒转杯子。移开托住塑料片的手，发现塑料片不会掉下，而是紧紧吸在杯口上（如图4）。还可以将杯口朝向各个方向，塑料片都不会掉下，证明大气各个方向都存在压强。

此实验用硬塑料杯代替玻璃杯，更轻便；用薄塑料片代替了硬纸片，可以重复使用，不会被水浸湿。

【学生实验2】杯子提水

选择的器材是硬塑料杯、水槽。将塑料杯装满水，倒扣在水槽中（如图5），将杯子向上提起（杯口保留在水槽的水内），杯内的水会被提起（如图6）。

【学生实验3】不会瘪的气球

选择的器材是气球、大饮料瓶。将气球倒扣在瓶里，在瓶底部钻一个小孔（如图7），将瓶内气球吹胀后，用手堵住瓶底的小孔。即使气球的口没有扎紧，气球也不会瘪掉，而是被外界的大气压撑得胀胀的（如图8）。松开瓶底的小孔，空气进入瓶内，使气球内外气压相等，这时气球才会瘪掉。此实验也可以作为引入实验，加入表演效果，可以带来魔术的效应，能够活跃课堂氛围，设疑激趣。

值得注意的是，学生分组探究的环节开放程度大，还是培养创新意识的有效契机，教师应鼓励学生大胆尝试和创新。

3.利用实验课后延伸，拓展思维

课后实验是课堂学习的延伸，课后也可以让学生自己动手动脑进行实验。在布置学生动手实验的同时，要求学生将实验过程、现象及发现以文字的方式记录下来。这样，既培养了动手能力也促进了学生的思维发展。

三、自制小实验的优点

以大气压存在的教学为例，在初中物理教学中，利用日常物品自制实验具有以下几个优点。

1.实验器材从生活中来，容易取得，不需要进行集体采购，不需要由厂家进行配送。平时可以留心收集，降低了实验成本。

2.学生可以自行准备器材，不必依赖于学校的实验室。课堂教学结束后，学生的探究活动仍然可以延续。

3.教师可以利用自制小实验来开展课外拓展活动，如举办小制作、小发明、科技游园等活动。

4.体现了物理与生活的密切联系。熟悉的物品，可以呈现出与物理知识有关的现象，能够让学生深刻体会到物理知识与生活的紧密联系。

5.自制小实验的趣味性强，能激发学生的学习兴趣，满足学生的好奇心，让学生在玩中学，从而调动学生探索身边物理现象的积极性。

参考文献：

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编辑 段骁晋