趣味小实验 快乐学物理

摘要：学习高中物理离不开实验，趣味小实验不需要专门的设备和器材，简单易行，贴近学生的生活，每个老师和学生都可以从教材中挖掘一些有趣的小实验，加深对物理知识的理解，在运用物理知识的同时体会实践的乐趣，使学习物理的过程不再是痛苦的过程，而成为一个充满新鲜感，有着快乐体验的过程。本文试图通过一些作者在实际教学中用到的实例，说明小实验在物理教学中的作用，也是一种抛砖引玉式的探索，期待着更多的师生挖掘与高中物理相关的小实验，改变目前高中物理学习中学生普遍感觉难学的现状。

关键词：高中物理；小实验；探究

物理学是一门实验科学，高中物理实验既包括学生分组实验，也包括课堂演示实验，学生或老师做这些实验需要具备一定的条件，要进行提前准备，有的需要专门的实验室，有的要有一定的实验设备等等。如果这些实验算是高中物理实验的“正餐”的话，还有一些用身边的器材随手可做的趣味小实验，就算是高中物理实验中的“零食”了，“正餐”固不可少，美味的“零食”也常常令人回味无穷、意犹未尽。

高中物理所学的知识大多属于基础物理部分，与日常生活联系密切，很多物理上的趣味小实验不需要专门的实验器材，用身边常见的器材就能随手可做，因此小实验具有就地取材、容易制作、原理清晰、灵活多变、设计新颖、效果明显等特点，趣味小实验可感、可知、可观察、可设计、可探究，使学生视觉上的信息传达更加直观，同时调动学生的多种感官参与到知识的学习中来，可以激发学生学习物理的兴趣，使学生更好的掌握知识，同时启迪学生的思维，让学生体会学习物理的快乐。在小实验的探究中学生可以自己动手，同时观察和思考，得出结论，体验科学探究的过程。现结合教学过程中的实例浅谈一些自己的看法。

一、运用小实验引入新课，使学生自然进入课堂学习状态

在课下休息时，学生的思维不在学习的“频道”上，运用趣味小实验可以让学生自然而然的进入学习状态，因此，在引入新课时可以设计一些学生可知可感的小实验，创设适当的物理情景，步步深入地引导学生进入课堂学习，也使学生学习兴趣得以提高，使学生主动地参与到课堂学习中来，并急于通过学习新知识来满足自己求知的欲望。

如有一次我在讲公开课时讲的是《牛顿第三定律》，当时教室中有很多来听课的老师，我是这样引入新课的：“大家看到了，今天我们的教室里坐满了来听课的老师，同学们欢迎不欢迎啊？”学生回答：“欢迎。”同时，有些学生开始鼓掌，我故意说“好像掌声不是很热烈呀。”学生们发出热烈的掌声，当学生鼓完掌，我引导大家：“猛烈鼓掌的同学，你们的双手有什么感觉？”学生回答：“疼。”我继续引导：“俗话说一个巴掌拍不响，我们双手鼓掌时，左手会给右手一个力的作用，同时右手也会给左手一个力的作用，猜想一下这两个力有什么关系？”学生回答：“大小相等，方向相反”，我总结：“这是大家的直观感受，那么事实是这样的吗？下面我们通过定量的实验来进行研究”。在这次的引课中我通过学生鼓掌这一事件出发，自然而然地引导学生通过亲身感受获得对作用力和反作用力的初步认识，使学生在不知不觉中增加了体验，学到了知识，同时引起了学生进一步探究新知的兴趣。

再如在学习《自由落体运动》一课时，我是这样引课的：

[演示实验１]取一块粉笔头，顺手撕下一块小纸片，让它们从同一高度同时下落。请同学们观察哪个物体先落地？

学生观察到粉笔头先着地，有些学生得出物体越重下落越快的结论。

[教师引导] 这正是亚里士多德的理论，那么这个理论是不是正确的呢？

[演示实验２]还用刚才的粉笔头和小纸片，但这次把小纸片团成小纸团，再让它们从同一高度同时下落。请同学们观察哪个物体先着地？

学生观察到两个物体同时着地。

[教师引导]可见并不是物体越重下落赶越快，那么是什么原因造成第一个小实验中小纸片的下落速度较慢呢？

大多数学生都能分析得出是空气阻力。

[教师引导]既然是空气阻力的影响造成的，那么如果没有空气阻力，物体下落时又有什么规律呢？我们把只在重力作用下，由静止下落的物体叫做自由落体，这种运动叫自由落体运动。下面我们研究在没有空气阻力的条件下物体的自由落体运动。

（下面通过毛钱管实验来研究自由落体运动）

上述实例虽然很简单，但能一步步的引导学生探究新知识，让学生在不知不觉中从下课时的放松状态进入到上课的学习状态，这时学生不再是被动的接收知识，而是充满对知识的渴求，在这种情况下进行学习，课堂效果一定会很好。

二、运用小实验，使学生可以亲身感受所学的知识和规律

陆游有两句诗说得好：“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”意思是说：“从书本上直接学到的知识会感觉很肤浅，要想真正了解这件事物或这个事理的本质，还必须有自己亲身的实践。”如果能把抽象的知识形象化，使学生可知可感，更有利于学生对新知识的掌握。

如在学习牛顿第三定律和动量守恒定律时，可以让学生穿上滑冰鞋，如图所示，在互相推动的过程中感受作用力和反作用力的关系，研究速度关系和动量关系，可以改换体重不同的同学以研究动量守恒定律是否成立。

再如研究超重和失重可以让学生站在家用体重计上，如图所示，让学生做蹲起动作，让学生自己或其他同学观察体重计读数的变化，并分析读数变化的原因。也可以在电梯中让学生站在体重计上，观察在电梯运行的过程中体重计读数的变化，并分析这是为什么？

通过这样简单易行的小实验学生可以在亲身体会中感受和学习物理知识，让学生在玩中学，学生的学习兴趣会得到提高，同时对相关知识的体会和理解会得到加深，也能启发学生通过所学的知识去分析和研究日常生产、生活中的常见现象，做到理论联系实际，学以致用。

三、用小实验，加深学生对抽象物理知识的理解

在高中物理学习过程中很多知识是很抽象的，看不见、摸不着，这样的知识学生理解起来常常有困难，有些学生理解不了，只好死记硬背，这样的学习效果很差，有时我们通过一些小实验就能使这些抽象的知识具体化，帮助学生理解和记忆。

例如，微小形变是无法直接观察的，课本上介绍的方法，需要专门的器材，不够简洁，用下面的小实验就能轻松解决问题：

如图所示，把用教学用的激光笔用夹子夹起来，使其开关保持常开状态，

把这个装置支放在桌面上，就会在远处的墙上投射出一个红色的光点，按压旁边的桌面时就会观察到光点在墙上移动，这就说明桌面在手的按压下发生了微小形变，这个小实验很简单，但效果很好。

再如，在学习电荷间的相互作用时，也不一定非要用丝绸和玻璃棒摩擦，或者用毛皮与橡胶棒进行摩擦，用塑料尺摩擦毛皮也能吸引小纸屑，说明它带

了电，如图所示。也可以让学生用塑料尺、塑料笔杆、干的塑料水杯等常见物品在不同材质的衣服上进行摩擦实验，看看哪种情况下能产生电荷，需要注意的是这些实验需要在干燥的天气下进行，否则会影响实验效果。

还可以用透明胶带来研究电荷间的相互作用。将一条胶带的一端折叠起大约５cm，作为把手，将与把手相连的10cm左右的胶带条贴在干燥、光滑的桌面上。在它的旁边再贴上第二条相同的胶带，快速地将它们拉起并使它们相互靠近。会看到两条胶带相互排斥，由于使它们带电的方法相同，因此它们带有的必然是同种电荷。这样就可以验证同种电荷相斥的规律了。研究异种电荷的相互作用时，先用上述同样的方法，将一条胶带贴在桌面上，再将另一条胶带贴在第一条的上面，拉住下面胶带的把手，使两条胶带一起离开桌面，我们知道这时胶带带了电，用手指接触胶带，直到它们不再被手吸引，这时它们已经不带电了，此时，用双手把这两条胶带快速分开，你就会发现它们又带电了，且相互吸引，这就说明这两条胶带所带的电荷肯定不是同种电荷，那么一定是异种电荷吗？可以把这两条胶带贴在桌子边缘上，用在衣服上摩擦过的塑料梳子等物件去靠近这两条脐带，会发现条被吸引，而另一条被排斥。说明这两条胶带带的是异种电荷。

四、运用小实验突破难点

如图所示，这是一个学生常见的力学题，很多学生搞不清楚绳和杆的受力方向，可以通过一个如图所示的小实验来加深体会和印象。调节绳套的与铅笔之间的夹角，体会力的大小是怎么变化的。

摩擦力的方向，尤其是静摩擦力的方向是学生不易理解的地方，我们可以用如图所示的牙刷或其他毛刷来演示，如果是学生在自己的手上来做这个小实验就能亲身感受到手受到的摩擦力的方向，扫地用的笤帚和拖把也能起到同样的展示效果。

五、鼓励学生自己设计课外小实验

鼓励学生用手头上常见的器材，设计课外小实验，研究物理知识，探索物理规律，体味学习和探究的快乐。下面举例说明：

如图所示，筷子提米的实验用以研究摩擦力。

自制电磁铁，可以研究电磁铁的磁性与哪些因素有关。

把你房间的窗帘都拉上，你的房间就变成了研究光现象的“暗室”了，光的反射、折射、色散等现象可以用日常使用的透明玻璃杯、透明塑料盒等进行研究，如图所示，在透明塑料盒中装入适量的水，用激光笔斜射到水面上，调整入射的角度，可以在墙上看到透射光点和反射光点，光点很清晰，实验现象很明显，调节入射光的入射角，可以观察到反射和折射光点的亮暗变化情况。

手机上的手电筒功能打开时，手机发出的光可以看成点光源，在发光点上方，放一把带方孔的钥匙，这就可以视为较宽的一条线光源了，这个光源从下方照射到装水的透明塑料盒，透过塑料盒，就会在白色的墙上出现“彩虹”，变换点光源的照射角度，就能看到不同形状的彩色光带，把方形的塑料盒换成圆柱形的玻璃杯，图案又有了新变化，是不是很有趣呢？如果你来做这个小实验，你肯定会得到更多有趣的现象吧。

子曰：“学而时习之，不亦说乎？”有学者认为这句话的意思是：“学到的东西有机会付诸于实践，这难道不是一件值得高兴的事情吗？”高中物理就可以提供很多这种把学到的知识付诸于实践的机会，正是这种机会使学生体会到学习和实践的快乐，因此除了高中物理中必做的学生实验和演示实验以外，我们要尽可能地挖掘简单易行的趣味小实验，以提高学生学习物理的兴趣，同时使学生体味学习物理的乐趣。其实高中物理教学中可以挖掘使用的小实验还有很多，笔者只是尝试挖掘了其中的一小部分，如果能发动广大师生更多的参与到物理趣味小实验的探究与实践中来，肯定会有一些令人惊喜的发现吧，这也是我今后努力的方向。

生活处处有物理

前不久，我听了湖北省洪湖市府场镇中心学校名誉校长朱道荣的一节生动有趣的物理示范课，给了我很多启发。

这是一节物理活动课，课题是《有趣有用好玩的物理课》，其教学目标是通过丰富多彩的网络、生产、生活、学习素材向学生展示物理知识在身边的应用，引导学生用物理知识解释实际生活中的各种现象，激发学生学习物理、探究科学的兴趣。

朱校长站在学科高度，从神舟飞船到航天英雄，从银河系到日食、月食的形成以及小球的圆周运动、第一宇宙速度，从天边的彩虹到身边的彩虹，从“不可思议的铅柱”到“奇妙无穷的液面张力”，精彩纷呈的物理现象展示，向我们呈现了从宏观到微观、从高科技到日常生活中的物理现象，涵盖了力学、光学、声学、电学、热学等方面的物理知识，最后用“物理是诗”“物理是画”“物理是生活”等观点向学生讲述了物理与其他学科的联系，升华了“生活中的物理”这一理念。

“要给学生一碗水，教师必须有一桶水”，而教师的“一桶水”必须成体系有特色。自己所任教的学科，其知识涵盖哪些方面？有哪些基本结论？这些结论是如何产生的？它们之间又有何联系？这都是必须掌握的基本功。我们说，任何一门学科对于个人来说，都有一个知识临界值，年轻教师要不断扩大这一临界值，只有这样，在教学中才能拿得准，执行得有序、有效。

知识来源于生活，物理即生活。教师要教好物理、学生要学好物理，都必须紧密联系生活。

课堂上，朱校长用“糍粑的翻身”讲惯性的应用，用“自制电动机”讲电磁学原理，用“不可思议的铅柱”讲分子引力，用“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”和“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走”讲运动和静止的相对性，用“自制水杯琴”演奏“两只老虎”说明音调的高低与振动频率之间的关系。这些物理现象或用图片，或用视频，或用实验来展示，可谓精彩纷呈，紧紧吸引着学生的目光，调动着学生的思维。

学科知识与生活的联系是无处不在的，这在于教者和学者的发现、收集、整理，朱校长用这节课向所有教师展示了自己多年的研究成果，让年轻教师找到了教学研究的方向。

本堂课的每一个环节基本都有学生的活动设计。从航天事业展示后的提问，到学生上台表演“小球的圆周运动”，为了让每个学生看清实验的效果，在“电动机转了”和“神奇的空间”中，朱校长用手机和希沃软件将实验结果放大投屏，让学生亲眼目睹整个过程。为了调动学生的积极性，他设计了小组计分竞争，充分尊重每一个学生。

讲完“物理是音乐”后，朱校长引用法国雕塑家罗丹的话“生活中不是因为缺少美，而是缺少发现美的眼睛”，启发学生用乐观的精神看待周边的事物，发现周边的美好，将德育贯穿课堂始终。

授人以鱼不如授人以渔。在学生通过一次成功的实验获得正确结论后，他问道：“你们知道学好物理的技巧是什么吗？”“答案在课本上，七个字，谁来回答？”很快有学生从书中找到“动手动脑学物理”。现在乡镇中学的物理教学中，学生实验做得相对较少，导致学习积极性不高、动手能力较差。当前的课改注重对学生学习过程的研究，如何让学生高效学习，如何让学生养成良好的学习习惯，形成一套有效的学习方法是比基本知识学习更重要的事。在课堂的结尾，朱校长鼓励学生说出对未来学习物理的期望，许多学生说出了“要多做实验”的内心渴望。

不同于其他专家，朱校长的理论都来源于一线课堂，是最有说服力、最具生动性、最富生长力的理论，为青年教师指引了方向。

（作者单位系湖北省洪湖市府场镇中心学校）

《中国教师报》2022年02月23日第5版

作者：丁洪涛