家中的物理现象和实验(讲座)

2013年秋盐都区物理学科基地活动讲座材料

家中的物理现象

和实验盐城市马沟初级中学刘加和

理论篇

“乐”于探究“玩”中知理

课堂教学对培养学生的创造能力在时间和空间上都有很大的局限性，为了更有效地培养学生的创造能力，尽可能增加学生自己探索知识的活动量，指导学生利用家中的物品进行探究活动中培养学生的创新精神和实践能力就显得尤为重要。

一、指导学生利用家中的物品进行探究活动的意义

1．激发学生的学习兴趣。俗话说：“兴趣是最好的老师”。兴趣分为直接兴趣和间接兴趣两种。直接兴趣（包括专业兴趣和一般兴趣）是无意注意的原因，它虽然没有预定的目的，也不需要作意志的努力，但它却能让人主动转移对刺激物的反应，最后主动去探索刺激物；间接兴趣是有意注意形成的原因，它是一种主动地服从于一定的活动的注意，它受人的意识的自觉调节和支配，它虽然有时需要个人的意志的努力才能实现，但它的注意对象却是单一的，会培养人对某一事物的注意，从而在某一方面作出贡献或成就。

2．提高学习和创造的能力。我们目前的教育，重知识轻能力，重结果轻过程，重间接经验传授、轻亲自体验获得，老师讲课经常是先把结论告诉学生，然后用实验来验证。利用家中的物品进行探究活动给学生提供了动手、动脑的机会，学生在实验活动中观察物理现象，发现、探索物理规律；运用物理知识解释生活、生产、社会、自然现象中与物理有关的问题。这对于提高动手与动脑相结合的能力大有好处，而将多信息作用于学生，能激发活跃学生的思维，使学生养成良好的科学态度，从而达到培养学生的创造能力的目的。

3．营造良好的创造氛围和环境。利用家中的物品进行探究活动把学校教育与社会实践结合起来，创造出较好的合力教育模式，家长等社会成员的参与，能够增进共识，营造了有益于培养中学生创新精神和创造能力的社会环境。在一个互相讨论，互相促进的良好的环境气氛中，学生的创造思维和探索精神必定会得到健康的发展。学生在利用家中的物品进行探究活动活动的过程中学会发现、学会提问、学会实验、学会记录、学会讨论、学会表达。这不仅是一种学习的能力，更是一种生活的能力。

二、在教学中如何指导学生利用家中的物品进行物理探究活动

1、在课堂演示实验和学生实验中应用自制教具代替专用教具，会有意外的收获。由于家中的物品具有一定的亲和力，同学们往往对利用这些物品所做的实验更有兴趣，况且，大多数用来做实验的器材多是家中的废弃物品，同学们也不必担心因为弄坏东西造成的心理压力影响其对实验的探究，这样会让学生充分展开手脚去实践，去探究。下面以摩擦为例，介绍如何利用家中普通的物品进行课堂演示实验和分组实验的设计：

（1）用一只筷子、玻璃杯和米完成“筷子提米”实验：在杯中装满米，米中散入少量的水，用手指将米压紧，从指缝中用力将筷子插入米中，提起筷子，可以发现可以将米和杯子提起来，这说明筷子与米、米粒之间、米粒和杯子之间都存在摩擦力。这个实验会让同学们有冒冷汗的感觉，加深其对摩擦力的认识，同时激发他们探究摩擦力的兴趣。

（2）利用毛巾、橡皮筋、饮料瓶、木板等物体探究影响滑动摩擦力大小的因素：

将饮料瓶中装上适量的水，瓶口系上一根绳子，将其在毛巾和在木板上匀速拖动，用橡皮筋比较所用的力的大小即可探究接触面的粗糙程度对摩擦力的影响；用调节瓶中水的多少来改变压力，在木板上拖动，比较摩擦力的大小；将瓶子在同样的木板上滑动和滚动还可以比较滑动摩擦力和滚动摩擦力的大小。用饮料瓶代替长木板和小车，用橡皮筋代替测力计，这样的实验设计可以让学生对实验无陌生感，激发他们到家中继续探究的兴趣。

2、指导学生利用身边的器材进行探究活动能在同学们的学习与生活之间架起了一座观察、思考、想象、创造的“桥梁”。它既培养了学生良好的自学习惯，实事求是的科学态度、坚韧不拔的科学品质，也使学生在课堂上所学的物理知识得到复习、巩固，动脑动手能力普遍增强。另外，利用身边物体的探究活动能弥补课堂教学的不足，有效培养学生的探索精神和创造能力。下面就以压力和压强为例，设计一些家庭中的物理实验和探究的项目：

（1）探究瓶盖打不开的原因和瓶装食品上的真空安全钮的作用机理：把热的饮料倒入密封的瓶子里，盖上盖子，冷却下来后瓶盖很难打开，是因为瓶子里的空气遇冷收缩，瓶子里的压强减小，外面的压强不变，大气压将瓶盖压在瓶子上；如果用小起子在瓶盖的边缘轻轻拨一下，让空气进去，内外压强差减小，则容易将瓶盖打开。

超市所卖的瓶装食品的瓶盖上都有一个真空安全钮，正常情况下，由于内部气压比较低，使真空安全钮向下凹，用手压不会有响声，当食品变质后，在里面会产生一些气体，瓶内的压强增大，安全钮就会凸起来，按压有响声，说明食物已经变质。

（2）研究液体的压强与深度的关系：在饮料瓶中灌满水，在侧壁上用钉子在相同和不同深度处开几个小孔，比较水流的快慢可知越向下，水流越快，说明液体的压强与深度有关。

3、在课外及家庭中，利用家中的物品容易营造出好的探究性学习的氛围。通过老师在课堂上的指导和同学们的课外探究，帮助他们建立探究性学习的氛围；通过这种自己熟悉的环境，使同学们远离课堂的束缚，放手去探究，取得较好的效果。

4、选择合理的探究点，注重探究的过程，让探究的过程变成开发学生智力和自主学习的过程。只有这样，才能让学生从主动的学习中去寻找问题、设计问题的解决方案，从而从探究中学到知识，培养学生的创造能力和创新思维能力

下面就自行车和摩擦这个话题为例介绍如何指导同学们利用课外的小实验和家庭的小实验来自主探究性学习的氛围：

（1）设计探究性题目：我们所用的自行车为了保证安全采取了哪些措施？

（2）通过观察、查阅资料、上网查找相关信息、走访自行车的维修师傅、向父母请教、自己动手实践、甚至调查一些交通事故等等去了解关于自行车安全方面的知识，并将收集到的知识进行整理。

（3）交流所收集到的材料并相互补充，从中找出与摩擦有关的知识。

（4）结合课本的内容，思考它们是如何利用摩擦的知识的。

（5）对比调查，探讨研究在不同条件下对摩擦的影响：如轮胎的新旧、刹车灵