【摘要】生活化的实验将物理课程实验理论与实践紧密结合的要求灵活呈现，同时通过生活化的实验开展，拉近学生与物理的距离，提高学生的自主创造力和实践能力。本文就生活化的实验设计在大气压探究、浮力探究和摩擦力探究中的应用三方面进行了探讨。
【关键词】生活化 实验设计 初中物理 应用
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2017）01A-0043-02
生活化的实验设计是利用生活中的现有资源，结合物理实验的原理，设计反映物理现象、物理原理的实验过程。义务教育物理课程标准在提倡学习方式多样化的同时，也要求物理教学要贴近生活，“从生活走向物理，从物理走向社会”，生活化的实验设计正好迎合了这一教育理念。生活化实验设计具有设计灵活、操作简单、取材环保等特点，它将物理课程实验理论与实践紧密结合的要求灵活呈现，同时通过生活化的实验开展，拉近学生与物理的距离，提高学生的自主创造力和实践能力。
一、生活化的实验设计在大气压探究中的应用
在《气体的压强》一课教学中，对于课程的导入是一个难点，因为大气压是一个既抽象又具体的概念，抽象是因为这个“大气压”是人类赋予自然的一个概念，而具体则是因为它可以通过实验现象反映出来，并通过仪器测量出来。因此，怎样让学生意识到大气压的存在是本节的难点。教师的课题导入应将侧重点放在“大气压”这个概念由抽象到具体的转化中，帮助学生直观地理解它。所以在课程的导入中教师可以设计类似下面的实验来让学生认识大气压。
【例1】“委屈就全”实验
鸡蛋的“委屈就全”实验。实验开始前，准备一个煮好剥皮的鸡蛋、一个瓶口略小于鸡蛋的牛奶瓶、酒精棉球、火柴。实验过程：点燃酒精棉球，放入牛奶瓶中，并立即将鸡蛋尖头朝下塞紧瓶口。观察阶段：发现鸡蛋先是被拉长，随后整个鸡蛋被吞入瓶内。最后，教师引导学生思考：是什么让鸡蛋做到了“委曲求全”呢？
【例2】“互不相容”实验
实验开始前，准备一个玻璃可乐瓶、红墨水、大水槽。实验过程：在玻璃可乐瓶内装满水，滴入几滴红墨水，使其内部成明显的红色；用手堵住瓶口，倒立，竖直地放入盛有清水的大水槽中，移开堵住瓶口的手。观察发现：玻璃瓶内的水并没有流出来，而是呈现了一种互不相容的状态。此时教师鼓励学生思考：是什么原因导致了这种现象的发生？
通过以上具体的实例帮助学生感知到有一种“神秘的力量”在控制这“鸡蛋”和“红色的液体”，它就是大气压。例1是由于棉球的燃烧，使得瓶内氧气被消耗，导致瓶内外压力不平衡，鸡蛋被压入瓶内。例2是由于在可乐瓶内红色液体受到外部大气压的作用而无法流出。这样通过实验演示将“大气压”直观具体地展现出来。教材介绍了经典的马德堡半球实验，但实验过程复杂无法在课堂复制，有的老师通过简易的吸盘来模拟这个实验，但模拟的过程过于简单、趣味性不强。而上述两个小实验，器材全部取材于生活，方便课上演示和課后学生的自主操作。
二、生活化的实验设计在浮力探究中的应用
在《浮力》这一节中，我们不但要让学生认识浮力，而且要让学生掌握影响浮力的因素和浮力的方向。在将浮力的公式板书到黑板之后，学生可以知道浮力与液体密度的数学关系，但实际中是怎样的情况却很难想象。对于浮力的方向多数学生选择“死记硬背”来应付，很难切身体验并理解浮力的方向。所以在讲解以上两个知识点时，教师可以通过生活化的实验设计，直观地将答案呈现出来。
【例3】“奇妙”的鸡蛋实验
实验准备：两个烧杯，两个生鸡蛋，食用盐一袋。实验过程：将两个烧杯装入适量的水，将其中一杯加入适量的盐（课前应反复实验加入的量多少恰当），配制成浓盐水；分别将大小基本一致的两个鸡蛋一个放入纯水中，一个放入盐水中。观察发现：在纯水中的鸡蛋沉了下去，在盐水中的鸡蛋则浮在水中。教师引导学生思考：两个实验什么条件是一致的，什么是不同的，是什么原因导致了鸡蛋的沉浮呢？
【例4】浮力的方向实验
实验准备：一个带盖的罐头瓶、一块泡沫。实验过程：在罐头瓶内装半瓶水，将泡沫用刻刀切割成正四面体，并将一个角涂为红色；将切割好的泡沫涂红的一端朝上放入瓶内，盖紧盖子。倾斜瓶的角度，观察红色一角指向的方向。教师可以引导学生观察浮力的方向，并与重力的方向进行比较。
在讲解关于浮力的内容时，需要让学生了解浮力的存在、方向以及可以对浮力产生影响的因素。例3通过对比实验，学生能够发现在其他条件相同的情况下，溶液的密度对物体的浮力产生了影响。例4则直观地给出了浮力的方向：与重力方向相反，总是竖直向上。在课本中虽然给出了诸如船舶、热气球等实际生活的照片，但学生只能凭借想象来理解，不直观、不生动，所以不易理解。利用如上两个小实验，可以将浮力的方向和浮力的影响因素具体地展现出来，便于学生的理解和掌握。
三、生活化的实验设计在摩擦力探究中的应用
在《摩擦力》一课教学中，教师要帮助学生了解摩擦力的产生及影响其大小的因素等。虽然摩擦力存在于我们生活中的每个角落，但它显得非常“神秘”。如何让学生真切地观察到摩擦力的作用是导入课程的难点；而对于影响摩擦力的因素，最好的方式是让学生自己体验实验中的变化，自主地总结。因此，教师可以设计如下的生活化实验，帮助学生理解摩擦力的概念。
【例5】筷子提米实验
实验准备：两个一次性的塑料杯子，适量的米和水，一根筷子。实验过程：分别在塑料杯子中装上一杯水和一杯大米，将筷子分别插入两个杯中，显而易见，筷子无法将杯子提起。接着让学生将大米压紧，筷子还是无法将杯子提起。接下来再让学生将大米一层一层压紧，然后浇上少许的水，稍等片刻，提起筷子，这时整杯米被提了起来。最后，教师引导学生思考：是什么让细小的筷子把整杯米提了起来？
【例6】不公平的“跑道”实验
实验准备：长30厘米，宽20厘米的玻璃板一块、木板两块，毛巾一条，玩具小车一辆，50厘米长的直尺一把。实验过程：搭建三条“跑道”：第一条是玻璃板跑道，第二条是木板跑道，第三条跑道是将毛巾铺在另一块木板跑道上；接着请一个学生来参与实验，让他用一只手指的瞬时弹力来驱动小车在三条“跑道”上前进，要求每次施加的弹力基本保持一致。观察发现：随着学生的轻轻一弹，在玻璃板上行驶的小车冲出了玻璃板，行驶距离明显大于30厘米；在木板上行驶的小车，虽然没有冲出木板，但已经接近跑道的尽头，用直尺测量距离为28厘米；而在第三条跑道上行驶的小车才行驶了13厘米。此时教师提问：是什么导致了这一现象的产生？
以上两个实验展现了摩擦力的产生和影响摩擦力大小的因素。例5中由于米遇水膨胀，增加了筷子与米之间的摩擦，所以促成了筷子提米的效果；例6则说明粗糙程度不同对摩擦力大小的影响。两个简单易行的实验替代了课本中橡皮筋拉动小木块的传统实验，增强了实验的趣味性，同时实验取材均来源于生活，方便学生课后操作实验。
近年来，随着教育投入的逐年增加，物理实验教学的条件正在发生改变，一些“高、大、上”的实验器材也逐步走入我们的课堂。毋庸置疑它们的出现的确丰富了我们的感官、扩展了我们的视野，但是物理作为基础性的学科，它来源于生活又高于生活，所以物理实验源于生活的本质不应退却。上面介绍的一些生活化的实验设计，取材均来源于生活，简单又实用，易于开展和掌握，它们的出现不仅缓解了一些困难地区对教育的投入压力，更重要的是提供了一种直观的学习氛围，激发了学生的学习热情，大大地鼓励了学生的积极参与。
（责编 林 剑）