“变废为宝”

陈中元

摘 要：教师通过学生实验可以让学生在学习过程中主动获取知识，学生实验器材多样化的今天，在教学准备中，教师提前布置学生积极收集身边废弃物品，制作与本课程相关的实验器材：密度计、浮沉子、潜水艇、孔明灯，让学生不仅在预习、教学过程充满了兴趣， 而且增強了学生学习主动性。废物利用还可以培养学生环保的意识和动手能力，也可以解决学校实验器材缺少问题，可以说是一举多得。

关键词：废物利用；实验器材；学习兴趣；创造能力

物理实验以物理教师在人为控制下，运用仪器、设备，使物理现象反复再现，从而有目的的进行观测研究的方法，初中物理是一门以物理实验为基础的学科 [1 ]，以沪科版第七章第五节《物体的浮与沉》为例，这一节内容是对前一节内容《阿基米德定律》的巩固和发展，学生根据生活中的的浮沉现象了解物体的浮沉条件，并能利用它解释人们的日常生活、生产技术和科学研究中应用，学好这一节内容使学生进一步加深对浮力概念的理解[2 ]，因此本节课的原理和条件都是从一些简单易懂的实验和实践中归纳出来的。实际的实验教学中，实验室所配备的实验器材有限不可能件件俱全，使用实验室所配备成套的器材和课本所安排的实验器材，会使学生失去新鲜感和对物理实验探究的神秘感，从而影响了学生学习本节课的兴趣和信心，阻碍了学生创新思维能力的发展和动手操作能力的提高。在实际教学过程，根据教学需要，教师引导学生收集和运用身边的废弃的瓶子、绳子、吸管、铁钉等物品，来设计实验仪器。以下是我对于学生利用废弃物品在自制教具在《物体的浮与沉》课实验教学中的应用实践与思考：

1 增加实验趣味性，激发学生的求知欲望

学生对物理产生浓厚兴趣的时候，他们的学习欲望就会很强烈，理论学习中会有愉悦的心情，容易形成自主、正确的求知欲望和不断品尝成功的喜悦，学生学好物理的信心就会越来越强，在不断学习中还能获得热爱科学的素质和志向。

《物体的浮与沉》教学中主流引入采用的大部分是木块和铁块提出问题，本节课采用的是利用矿泉水瓶和玻璃瓶自制的教具浮沉子，利用浮沉子魔术引入，提出问题为什么浮沉子能实现浮沉？激发学生的兴趣和求知欲，后要求学生利用桌面上，学生利用课后制作的浮沉子器材来控制浮沉子的浮与沉，学生以愉快的心情和强烈的求知欲进行实验，学生通过感性认识，进行观察、思考与分析，得出物体浮沉条件。浮沉子仪器是让一批学生收集家中的废旧可乐瓶子和小玻璃瓶利用课余时间制作的，在课堂中学生通过课堂结合小制作道具完成课堂魔术实验，通过他们自己制作的实验器材产生物理现象，探索物理规律，加深对物体的浮沉条件应用的思考，增加学生兴趣，让学生从生活的实验找到规律，在实验中找到成功喜悦，产生强烈的求知欲望和学习兴趣，让自己成了学习物理的真正“主人”。

2 提供丰富感性素材，突破重难点

本节课教学中，学生利用自制密度计、潜水艇和孔明灯展示生活中的物理现象和变化过程，特别是密度计结合轮船的浮力大小变化，学生生活中难见的潜水艇的浮沉及热气球（孔明灯）浮沉的现象，使学生获得丰富的感性知识，形成鲜明的现象，为学生认识生活中的浮沉条件的应用，认识浮沉规律奠定基础。

本节课的重难点是物体浮沉条件应用以及利用所学知识解释生活中现象，此环节在以往教学过程中通常采用的是课件演示讲解，学生对生活中浮沉条件的应用还是停留在图片和自己的遐想当中。既然是生活中的物体浮沉条件的应用，为什么不让学生从生活中的实物来感受浮沉条件的应用呢？

我校课余时间有组建科技兴趣小组，为了配合本节课，教师组织科技兴趣小组同学和号召班级同学收集小制作的需要的材料，利用课余时间完成物体浮沉条件需要的科技小制作有：浮沉子、密度计、潜水艇和孔明灯。

关于浮沉条件应用的例子，课本设计首先认识密度计，密度计的原理是本节课的重点，很多学生对这个知识点学完之后还是掌握得不好。如何提高学生兴趣并理解它的原理的呢？让学生从实验中感受物理的知识，从体验中理解原理。学生自制密度计采用的是生活中常见的吸管，下方用铁钉配重，用AB胶密封，并在吸管上设计一活动标记，这样简单的密度计就完成了。学生拿到这种实验器材非常感兴趣，在平时实验中器材都是工厂设计好的，原来自己利用生活中的物品也能做成实验器材。实验前教师提出任务把自制密度计分别放入两杯不同的溶液中，并利用密度计上的标记判断、思考：同一只密度计放在这两溶液中现象一样吗？有什么不一样？你能根据不同现象判断出两溶液是哪一种溶液吗？你能判断出那杯溶液的密度更大的？学生根据现象得出规律，再配合密度计实物，能很好的判断出为什么密度计是下方刻度值大，上方刻度值小，课后再布置学生制作密度计，并用来测试家中食用油，酱油等液体的密度，学习物理又回归生活，增添学生学习兴趣。

课本中关于浮沉条件应用的例子，还有盐水选种，实验采用演示实验，效果非常明显。对学生理解在生产生活中浮沉的应用有很大的帮助。

关于潜水艇，学生在影视剧中经常接触，对于潜水艇的如何实现浮沉非常感兴趣，学生如何直观的了解潜水艇的浮沉原理，课前让学生回家收集了一些透明的小塑料瓶，并利用课余时间制作简易潜水艇，在塑料瓶下端开两个小口，在塑料瓶中装上些小重物作为配重，这些小重物学生有些放置硬币或小石子等，配好重量让瓶子没开始实验时能浮在水面上，在塑料瓶盖上和一针筒连接，并密封好连接部分，这样自制简易的潜水艇模型就做好了，学生在课堂中利用自制的实验器材进行分组实验，观察塑料瓶中的水量变化，明白潜水艇是靠改变自身的重力来实现浮沉，潜水艇上浮时水仓内排水，重力小于浮力；潜水艇下沉时水仓进水，重力大于浮力。根据自制实验器实验分析，学生在后期反馈中表现不错，对于知识掌握很好。

关于热气球，教学中采用的实验器材是自己制作的孔明灯，孔明灯采用的是宣纸和竹篾制作的，学生在老师指导下课后完成，在课堂中放飞孔明灯，看着孔明灯上浮，学生非常感兴趣，放飞中学生带着问题观察实验现象，对于热气球的浮沉有了直观的认识，并且在演示实验中应渗透安全防火教育。

3 有效激发学生的创造能力，注重学生的持续发展

物理是生活的科学，如何让学生从直观的生活现象中感悟发现物理原理，实验是非常重要的途径，在实际教学中，很多的教学实验器材并没有现成的，这里就需要物理老师和学生有一定的动手和创新能力，本节课中所有的实验器材均来自生活中我们看似废品的东西，如浮沉子，用汽水的饮料瓶和口服液的玻璃瓶；密度计用饮料吸管和铁钉；潜水艇用塑料瓶，小石子和针筒；热气球，用宣纸和竹篾。甚至包括在实验使用的杯子都是利用废旧的塑料瓶制作的。以上材料在生活中是非常容易收集到的，根据实际使用加以改造就能成为课堂中学生获得知识的财富。课前学生收集物品和设计制作器材，课堂中利用身边的废弃的物品制作的实验器材，让学生感觉很特别，使学生开阔了思维，为了动手寻找合适的材料，提高学生分析、处理问题的能力，这对学生创造能力的培养都是十分重要的。而且教师在实验中也能贯穿生活中的废物并不废的理念，生活中的废物利用起来也是份宝贵的财富，同时也能潜移默化的告诉学生，可以利用身边的物品进行科学实验，进行科学实验并不是非得需要专业器材，激发学生课后实验探究的兴趣，可以说利用身边的废物制作教具可以一举多得，何乐而不为？

实验教学中，利用身边随手可得的物品来设计制作实验器材，可以增加实验的趣味性，增加学生学习的兴趣。使演示实验转变成分组实验，突出实验效果，给学生强烈的直观印象，激发他们的求知欲，提高兴趣，启迪思维 [1 ]。利用废弃物品培养学生变“废”为“宝”意识，制作出各种各样有趣的的实验仪器，既节节省了实验成本，又培养学生勤俭节约、勤劳俭朴的优良品质，培养学生创新意识、创造能力和探索精神。因此，自制教具的设计和材料来源于课本和生活，而学生通过自制教具能将生活和物理知识有机、有趣的联系起来，丰富教学内容，促进教学的任务达成。

参考文献：

[1]阎金铎，田世昆.中学物理教学概论[M].北京：高等教育出版社，2003.

[2]张燕，杜杰，李林高 等.物理教学参考用书八年级[M].上海：上海科学技术出版社，2012.