王高

【摘 要】本文探索了生活化實(shí)驗(yàn)對物理教學(xué)的促進(jìn)作用。教師應(yīng)當(dāng)激發(fā)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的欲望，促進(jìn)知能的共振，強(qiáng)化思維的訓(xùn)練，助長學(xué)生的智慧，引領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)物理的殿堂。

【關(guān)鍵詞】中學(xué)物理 實(shí)驗(yàn)生活化 思維 智慧

達(dá)·芬奇說過：實(shí)驗(yàn)是科學(xué)知識的來源，智慧是實(shí)驗(yàn)的女兒。物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，物理定律的建立，無一不以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，并受到實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。物理實(shí)驗(yàn)既是物理學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容，更是培養(yǎng)學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)素質(zhì)、形成主動探索精神的主要方法和手段。現(xiàn)實(shí)中由于受實(shí)驗(yàn)器材、場地、時間等因素的限制，加之很多學(xué)生對實(shí)驗(yàn)有著神秘、敬畏之感，致使學(xué)生對于實(shí)驗(yàn)是“愛她在心手難動”。實(shí)踐告訴我們，開展生活化實(shí)驗(yàn)是推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)前行的有效途徑之一。

生活化實(shí)驗(yàn)是指人們利用日常生活中的資源，通過人為控制條件、有目的地實(shí)施觀察與探索物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)活動。它與利用實(shí)驗(yàn)室器材開展實(shí)驗(yàn)的不同點(diǎn)在于：一是在資源利用上，生活化實(shí)驗(yàn)是直接利用人們?nèi)粘Ｉ瞽h(huán)境中可以利用、開發(fā)的物質(zhì)資源，包括生活用品、學(xué)習(xí)用品、廢舊物品、玩具等開展實(shí)驗(yàn)，也可利用這些資源自制一些實(shí)驗(yàn)儀器，做到了“壇壇罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)”。二是在實(shí)驗(yàn)方式上，生活化實(shí)驗(yàn)常常為達(dá)到某種目的而采取靈活與簡便的方法與形式，實(shí)驗(yàn)過程中較好地體現(xiàn)了自創(chuàng)性、趣味性、簡易性。李政道曾說：“自己動手做的儀器，永遠(yuǎn)比買的好，這是一條定理?！比巧罨瘜?shí)驗(yàn)不僅僅是一個解決實(shí)驗(yàn)器材的問題，更重要的是體現(xiàn)一種重要的教學(xué)思想，它無聲地告訴學(xué)生，物理學(xué)就在你身邊，實(shí)驗(yàn)來源于生活，并不神秘，我們都可以用身邊的許多生活資源自己動手做實(shí)驗(yàn)，能親身體驗(yàn)到其中的樂趣，享受“我的實(shí)驗(yàn)我做主”。

物理新課標(biāo)提出：倡導(dǎo)利用日常器具做實(shí)驗(yàn)——實(shí)驗(yàn)室的課程資源不僅限于實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有設(shè)備，學(xué)生身邊的物品和器具也是重要的實(shí)驗(yàn)資源。生活化實(shí)驗(yàn)不僅具有簡便、直觀等優(yōu)點(diǎn)，而且有利于學(xué)生動手操作，發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識?？梢哉f生活化實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)含著豐富的智慧、眾多的技術(shù)和較高的教育價(jià)值。因此，開發(fā)智慧高、教育價(jià)值功能大的生活化實(shí)驗(yàn)應(yīng)該是物理教學(xué)的價(jià)值追求。

1.激發(fā)實(shí)驗(yàn)的欲望。

生活化實(shí)驗(yàn)的一個重要特點(diǎn)是易于實(shí)現(xiàn)學(xué)生自己的動手操作、動眼觀察、動腦思考，它是一種目的性和操作性都很強(qiáng)的實(shí)踐探索活動，生活化實(shí)驗(yàn)形式多樣，內(nèi)容豐富多彩，類型和層次千差萬別，課內(nèi)課外都可以進(jìn)行，通常有以下幾種形式：（1）用日用品替代實(shí)驗(yàn)器材；（2）用生活器材改進(jìn)實(shí)驗(yàn)；（3）用生活物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動；（4）開展小制作、小實(shí)驗(yàn)、小發(fā)明活動。它們能滿足不同學(xué)生的需要和愛好，滿足學(xué)生的動手操作欲望，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和探索興趣，有利于發(fā)展學(xué)生的個性特長。

例如，滑動摩擦力的方向判斷是一大難點(diǎn)，學(xué)生比較難以把握。我們可以讓學(xué)生自己動手做實(shí)驗(yàn)：把一張白紙平放在課桌面上，將一枚硬幣放在白紙的中央部位，并在桌面和紙上描下硬幣的初始位置，用手捏住白紙的一端，迅速向右拉動白紙，記下硬幣離開紙時的位置。讓學(xué)生描述硬幣的運(yùn)動：硬幣相對桌面向右運(yùn)動，相對紙面向左滑動。再分析硬幣在白紙上所受摩擦力的方向，這時學(xué)生自己就能領(lǐng)悟到：滑動摩擦力的方向與相對運(yùn)動方向相反，它可能與運(yùn)動方向相同；相對運(yùn)動中“相對”的物體是指與該物體直接接觸的物體。

這個實(shí)驗(yàn)簡單易做，現(xiàn)象明顯，自己就能解決學(xué)習(xí)中的問題，得到成功的滿足，從而樹立起自信心，能夠激發(fā)起實(shí)驗(yàn)的欲望與學(xué)習(xí)的興趣。

2.促進(jìn)知能的共振。

生活化實(shí)驗(yàn)可以拉近物理學(xué)與生活的距離，讓學(xué)生深切地感受到物理就在身邊，能夠深刻地理解深奧的物理知識，感受自然科學(xué)的真實(shí)性，感受科學(xué)和社會、科學(xué)和日常生活的關(guān)系，并能用所學(xué)知識去分析問題、研究問題和解決問題，促進(jìn)理論知識學(xué)習(xí)與能力提升的共振。

在認(rèn)識“拋體運(yùn)動的等時性”時，我們設(shè)計(jì)了一個“射猴”實(shí)驗(yàn)：在一張A4紙上畫一只猴子，紙的下端卷入一支較重的筆，用膠水粘牢。將一支水筆的筆桿尾部截去1/3后成為槍管，中部綁扎一根橡皮筋，用以發(fā)射“子彈”——水筆的筆芯，用線把猴靶掛在支架橫桿上，如圖1所示，在槍管中裝好“子彈”，并水平瞄準(zhǔn)猴子，把槍管上的橡皮筋套在子彈后方的端面上，將子彈從管中向后拉一段距離，用手指一方面壓住掛猴靶的線端，另一方面壓住筆芯“子彈”。當(dāng)手指松開以后，“子彈”射出的同時猴靶也自由下落。你會看到猴靶正好被“子彈”擊中。將靶子向上提高一些，書的左端也墊高一些，“子彈”斜向上瞄準(zhǔn)猴靶，讓猴靶與“子彈”同步啟動，你會發(fā)現(xiàn)也能命中。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谟趶?qiáng)化學(xué)生對運(yùn)動等時性的認(rèn)識，加深對運(yùn)動合成原理的理解：平拋運(yùn)動可以看成是沿水平方向的勻速直線運(yùn)動與豎直方向的自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動；斜拋運(yùn)動也可以看成是沿初速度方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動。更深層次的是培養(yǎng)學(xué)生通過自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來研究問題、發(fā)現(xiàn)規(guī)律的能力，實(shí)現(xiàn)知識學(xué)習(xí)與能力提高同步進(jìn)行，相互促進(jìn)，和諧發(fā)展。

傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)常常在一種所謂的學(xué)術(shù)性、理想化狀態(tài)下開展，往往漠視學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和生活問題，這樣容易使學(xué)生對實(shí)驗(yàn)感到乏味并產(chǎn)生抵觸情緒。將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與解決生活問題巧妙融合到一起，可以讓學(xué)生認(rèn)識到物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芙獯鹪S多自己在生活中感到困惑的實(shí)際問題，“千言萬語說不清，一看實(shí)驗(yàn)即分明”，感受到實(shí)驗(yàn)與生活的密切關(guān)系。所以，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要以學(xué)生的生活世界為歸宿，使學(xué)生把所學(xué)的物理知識與技能應(yīng)用到自己的生活中，用以解決他們生活中的問題，改變他們的生活方式以及對生活的認(rèn)識、態(tài)度和價(jià)值觀。

3.強(qiáng)化思維的訓(xùn)練。

思維能力是學(xué)習(xí)的核心、學(xué)好物理的前提，學(xué)生自主地動手、動腦，是學(xué)生思維能力的培養(yǎng)和開發(fā)的一種重要形式。生活化實(shí)驗(yàn)中蘊(yùn)藏著極其活躍的因素，是有價(jià)值、有生命力的實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)巧妙的實(shí)驗(yàn)，它的作用不只是了解、研究自然規(guī)律和獲取信息，對于學(xué)生利用所學(xué)知識激發(fā)思維靈感大有益處，生活化實(shí)驗(yàn)的大部分器材讓學(xué)生自己挑選，自己設(shè)計(jì)，本身就是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維和創(chuàng)造思維的過程，課堂教學(xué)中可以用來啟發(fā)思維，有助于學(xué)生掌握好物理知識，增強(qiáng)解決問題的能力。

物理中的問題解決需要分析復(fù)雜變化的物理過程，建立物理模型，找出對應(yīng)的規(guī)律，對于一些復(fù)雜的物理現(xiàn)象比較難以描述清楚，致使學(xué)生在解題中對某些物理現(xiàn)象半信半疑，從而形成障礙，影響解題的進(jìn)行。指導(dǎo)學(xué)生做個簡便易行的生活化實(shí)驗(yàn)是幫助學(xué)生順利實(shí)現(xiàn)思維跨越的最好辦法之一。

如圖2所示，一物塊在一個水平力F作用下沿斜面勻速運(yùn)動，此力F的方向與斜面平行，某時刻將力F撤除，下列對撤除力F后物塊運(yùn)動的描述正確的是（ ）。

A.物塊仍沿斜面勻速運(yùn)動

B.物塊沿原方向減速運(yùn)動

C.物塊將做勻變速曲線運(yùn)動

D.物塊將做非勻變速曲線運(yùn)動

解析：在撤去拉力F之前物塊勻速運(yùn)動，說明物塊受到拉力F和重力沿斜面向下分力G1（=mgsinθ）的合力和滑動摩擦力大小相等、方向相反，見圖3，可知滑動摩擦力的方向指向左上方，由此可推知物體向右下方做勻速直線運(yùn)動。當(dāng)撤去拉力F之后，物體重力的分力G1（沿斜面向下）以及摩擦力f（與運(yùn)動方向相反）所以合力為向左下方，如圖4所示，所以運(yùn)動方向會改變，摩擦力方向也就隨之改變，重力向下的分力不變，所以合力也會改變方向，那么就會做非勻變速曲線運(yùn)動。答案為D。

但有不少學(xué)生認(rèn)為物塊可以沿F方向做勻速運(yùn)動，因?yàn)榇藭r沿斜面向上的靜摩擦力與G1平衡，F(xiàn)與水平方向的滑動摩擦力平衡，因此撤除力F后物塊仍沿水平方向減速運(yùn)動。問題的癥結(jié)在于物塊是否能同時受到靜摩擦力和滑動摩擦力的作用呢？還是讓實(shí)驗(yàn)來說話。

找一本大開本的厚書放在桌面上，一端墊高，構(gòu)成一斜面，在書上放一塊橡皮，調(diào)整坡度使橡皮能靜止在斜面上。現(xiàn)用一支鉛筆沿水平方向推動橡皮，你會發(fā)現(xiàn)，橡皮不是沿著水平方向運(yùn)動，而是斜向下方做曲線運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)說明物體運(yùn)動時，只受到滑動摩擦力作用，它的方向與相對運(yùn)動的方向相反。

4.助長學(xué)生的智慧。

麥克斯韋說過：“一項(xiàng)演示實(shí)驗(yàn)使用的器材越簡單，學(xué)生就越熟悉，就越想徹底地獲得所驗(yàn)證的結(jié)果?！币粋€巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)除了器材上的合理選用以外，還包含精確的實(shí)驗(yàn)思想方法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)等。在這個過程中，不僅能夠釋疑解難，而且能夠獲得解決問題所需的智慧，提高解決實(shí)際問題的能力。

學(xué)生對光沿直線傳播的認(rèn)識是深刻的，而對于光導(dǎo)纖維傳播光的過程是模糊的，我們設(shè)計(jì)了這樣的實(shí)驗(yàn)。如圖5所示，在可樂瓶的偏下部位打一小孔，置于平臺上，玩具激光筆固定在鐵架臺合適的高度，使紅色激光束能穿過可樂瓶正好從小孔穿出，射到對面的墻壁上，看到與激光筆等高的地方有一個紅色亮點(diǎn)，說明光沿直線傳播。用手堵住小孔，往瓶中裝滿清水，使光束對準(zhǔn)小孔，放開手指，水從小孔流出來進(jìn)入水槽，此時發(fā)現(xiàn)原來墻上的紅點(diǎn)不見了，而水流變成了紅色，水槽底部出現(xiàn)一紅色亮點(diǎn)，說明光沿水流（彎曲）方向傳播，呈現(xiàn)光導(dǎo)纖維導(dǎo)光現(xiàn)象。

生活化實(shí)驗(yàn)可以實(shí)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)選材或在結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行某些獨(dú)創(chuàng)性的改進(jìn)，呈現(xiàn)出有別于書本實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，給學(xué)生以創(chuàng)新、創(chuàng)造的啟示，能有效地開發(fā)學(xué)生的智力和發(fā)展良好的非智力因素。

實(shí)驗(yàn)中往往需要動手自制儀器，改造或彌補(bǔ)自己實(shí)驗(yàn)所需。這里介紹一個利用舊飲料瓶制作的簡易滴水計(jì)時器。

利用生活中的一些物品還可以演示一些奇特的物理現(xiàn)象，如磁屏蔽現(xiàn)象。如圖6所示，將磁鐵A用夾子固定在鐵架臺上。取1枚硬幣B和1根細(xì)線，用粘膠將細(xì)線一端固定在硬幣B的表面上，而將細(xì)線的另一端固定在鐵架臺的底座上。將B提起來置于磁鐵下端1cm左右處，此時硬幣能懸浮在空中?，F(xiàn)將薄軟鐵皮C插入磁鐵A和硬幣B之間，結(jié)果硬幣落到了桌面上。

這是由于軟鐵皮具有良好的導(dǎo)磁作用，所以從磁鐵發(fā)出的磁感線大部分集中到軟鐵皮C上，而只有少量磁感線穿過軟鐵皮C，因此，在軟鐵皮C下面的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，軟鐵皮C起到了磁屏蔽的作用。

還可以利用生活用品結(jié)合物理知識設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有關(guān)物理量的測量。如測量硬幣與報(bào)紙之間動摩擦因數(shù)。

在生活和學(xué)習(xí)中，時刻做有心人，充分利用身邊的生活資源，善于觀察、善于思考、善于實(shí)踐，發(fā)揮聰明才智，常見的生活資源便可變廢為寶，成為實(shí)驗(yàn)資源。這就需要我們平時努力做到：看見一個生活物品就想這個物品能做什么實(shí)驗(yàn)，它有什么特殊的功能，與自己學(xué)習(xí)中做過的實(shí)驗(yàn)發(fā)生聯(lián)想；對課本中或活動中的實(shí)驗(yàn)，思考可以用什么日常生活資源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能否可使實(shí)驗(yàn)效果明顯、可見度大、具有奇異性、成功率高，或能否設(shè)計(jì)出另一個巧妙的方案等，逐步讓生活化實(shí)驗(yàn)成為我們物理學(xué)習(xí)中的一種意識、一種習(xí)慣。

（作者系江蘇省特級教師、教授級高級教師，現(xiàn)為南京市中華中學(xué)教師）

物理中的問題解決需要分析復(fù)雜變化的物理過程，建立物理模型，找出對應(yīng)的規(guī)律，對于一些復(fù)雜的物理現(xiàn)象比較難以描述清楚，致使學(xué)生在解題中對某些物理現(xiàn)象半信半疑，從而形成障礙，影響解題的進(jìn)行。指導(dǎo)學(xué)生做個簡便易行的生活化實(shí)驗(yàn)是幫助學(xué)生順利實(shí)現(xiàn)思維跨越的最好辦法之一。

如圖2所示，一物塊在一個水平力F作用下沿斜面勻速運(yùn)動，此力F的方向與斜面平行，某時刻將力F撤除，下列對撤除力F后物塊運(yùn)動的描述正確的是（ ）。

A.物塊仍沿斜面勻速運(yùn)動

B.物塊沿原方向減速運(yùn)動

C.物塊將做勻變速曲線運(yùn)動

D.物塊將做非勻變速曲線運(yùn)動

解析：在撤去拉力F之前物塊勻速運(yùn)動，說明物塊受到拉力F和重力沿斜面向下分力G1（=mgsinθ）的合力和滑動摩擦力大小相等、方向相反，見圖3，可知滑動摩擦力的方向指向左上方，由此可推知物體向右下方做勻速直線運(yùn)動。當(dāng)撤去拉力F之后，物體重力的分力G1（沿斜面向下）以及摩擦力f（與運(yùn)動方向相反）所以合力為向左下方，如圖4所示，所以運(yùn)動方向會改變，摩擦力方向也就隨之改變，重力向下的分力不變，所以合力也會改變方向，那么就會做非勻變速曲線運(yùn)動。答案為D。

但有不少學(xué)生認(rèn)為物塊可以沿F方向做勻速運(yùn)動，因?yàn)榇藭r沿斜面向上的靜摩擦力與G1平衡，F(xiàn)與水平方向的滑動摩擦力平衡，因此撤除力F后物塊仍沿水平方向減速運(yùn)動。問題的癥結(jié)在于物塊是否能同時受到靜摩擦力和滑動摩擦力的作用呢？還是讓實(shí)驗(yàn)來說話。

找一本大開本的厚書放在桌面上，一端墊高，構(gòu)成一斜面，在書上放一塊橡皮，調(diào)整坡度使橡皮能靜止在斜面上。現(xiàn)用一支鉛筆沿水平方向推動橡皮，你會發(fā)現(xiàn)，橡皮不是沿著水平方向運(yùn)動，而是斜向下方做曲線運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)說明物體運(yùn)動時，只受到滑動摩擦力作用，它的方向與相對運(yùn)動的方向相反。

4.助長學(xué)生的智慧。

麥克斯韋說過：“一項(xiàng)演示實(shí)驗(yàn)使用的器材越簡單，學(xué)生就越熟悉，就越想徹底地獲得所驗(yàn)證的結(jié)果?！币粋€巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)除了器材上的合理選用以外，還包含精確的實(shí)驗(yàn)思想方法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)等。在這個過程中，不僅能夠釋疑解難，而且能夠獲得解決問題所需的智慧，提高解決實(shí)際問題的能力。

學(xué)生對光沿直線傳播的認(rèn)識是深刻的，而對于光導(dǎo)纖維傳播光的過程是模糊的，我們設(shè)計(jì)了這樣的實(shí)驗(yàn)。如圖5所示，在可樂瓶的偏下部位打一小孔，置于平臺上，玩具激光筆固定在鐵架臺合適的高度，使紅色激光束能穿過可樂瓶正好從小孔穿出，射到對面的墻壁上，看到與激光筆等高的地方有一個紅色亮點(diǎn)，說明光沿直線傳播。用手堵住小孔，往瓶中裝滿清水，使光束對準(zhǔn)小孔，放開手指，水從小孔流出來進(jìn)入水槽，此時發(fā)現(xiàn)原來墻上的紅點(diǎn)不見了，而水流變成了紅色，水槽底部出現(xiàn)一紅色亮點(diǎn)，說明光沿水流（彎曲）方向傳播，呈現(xiàn)光導(dǎo)纖維導(dǎo)光現(xiàn)象。

生活化實(shí)驗(yàn)可以實(shí)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)選材或在結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行某些獨(dú)創(chuàng)性的改進(jìn)，呈現(xiàn)出有別于書本實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，給學(xué)生以創(chuàng)新、創(chuàng)造的啟示，能有效地開發(fā)學(xué)生的智力和發(fā)展良好的非智力因素。

實(shí)驗(yàn)中往往需要動手自制儀器，改造或彌補(bǔ)自己實(shí)驗(yàn)所需。這里介紹一個利用舊飲料瓶制作的簡易滴水計(jì)時器。

利用生活中的一些物品還可以演示一些奇特的物理現(xiàn)象，如磁屏蔽現(xiàn)象。如圖6所示，將磁鐵A用夾子固定在鐵架臺上。取1枚硬幣B和1根細(xì)線，用粘膠將細(xì)線一端固定在硬幣B的表面上，而將細(xì)線的另一端固定在鐵架臺的底座上。將B提起來置于磁鐵下端1cm左右處，此時硬幣能懸浮在空中?，F(xiàn)將薄軟鐵皮C插入磁鐵A和硬幣B之間，結(jié)果硬幣落到了桌面上。

這是由于軟鐵皮具有良好的導(dǎo)磁作用，所以從磁鐵發(fā)出的磁感線大部分集中到軟鐵皮C上，而只有少量磁感線穿過軟鐵皮C，因此，在軟鐵皮C下面的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，軟鐵皮C起到了磁屏蔽的作用。

還可以利用生活用品結(jié)合物理知識設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有關(guān)物理量的測量。如測量硬幣與報(bào)紙之間動摩擦因數(shù)。

在生活和學(xué)習(xí)中，時刻做有心人，充分利用身邊的生活資源，善于觀察、善于思考、善于實(shí)踐，發(fā)揮聰明才智，常見的生活資源便可變廢為寶，成為實(shí)驗(yàn)資源。這就需要我們平時努力做到：看見一個生活物品就想這個物品能做什么實(shí)驗(yàn)，它有什么特殊的功能，與自己學(xué)習(xí)中做過的實(shí)驗(yàn)發(fā)生聯(lián)想；對課本中或活動中的實(shí)驗(yàn)，思考可以用什么日常生活資源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能否可使實(shí)驗(yàn)效果明顯、可見度大、具有奇異性、成功率高，或能否設(shè)計(jì)出另一個巧妙的方案等，逐步讓生活化實(shí)驗(yàn)成為我們物理學(xué)習(xí)中的一種意識、一種習(xí)慣。

（作者系江蘇省特級教師、教授級高級教師，現(xiàn)為南京市中華中學(xué)教師）

物理中的問題解決需要分析復(fù)雜變化的物理過程，建立物理模型，找出對應(yīng)的規(guī)律，對于一些復(fù)雜的物理現(xiàn)象比較難以描述清楚，致使學(xué)生在解題中對某些物理現(xiàn)象半信半疑，從而形成障礙，影響解題的進(jìn)行。指導(dǎo)學(xué)生做個簡便易行的生活化實(shí)驗(yàn)是幫助學(xué)生順利實(shí)現(xiàn)思維跨越的最好辦法之一。

如圖2所示，一物塊在一個水平力F作用下沿斜面勻速運(yùn)動，此力F的方向與斜面平行，某時刻將力F撤除，下列對撤除力F后物塊運(yùn)動的描述正確的是（ ）。

A.物塊仍沿斜面勻速運(yùn)動

B.物塊沿原方向減速運(yùn)動

C.物塊將做勻變速曲線運(yùn)動

D.物塊將做非勻變速曲線運(yùn)動

解析：在撤去拉力F之前物塊勻速運(yùn)動，說明物塊受到拉力F和重力沿斜面向下分力G1（=mgsinθ）的合力和滑動摩擦力大小相等、方向相反，見圖3，可知滑動摩擦力的方向指向左上方，由此可推知物體向右下方做勻速直線運(yùn)動。當(dāng)撤去拉力F之后，物體重力的分力G1（沿斜面向下）以及摩擦力f（與運(yùn)動方向相反）所以合力為向左下方，如圖4所示，所以運(yùn)動方向會改變，摩擦力方向也就隨之改變，重力向下的分力不變，所以合力也會改變方向，那么就會做非勻變速曲線運(yùn)動。答案為D。

但有不少學(xué)生認(rèn)為物塊可以沿F方向做勻速運(yùn)動，因?yàn)榇藭r沿斜面向上的靜摩擦力與G1平衡，F(xiàn)與水平方向的滑動摩擦力平衡，因此撤除力F后物塊仍沿水平方向減速運(yùn)動。問題的癥結(jié)在于物塊是否能同時受到靜摩擦力和滑動摩擦力的作用呢？還是讓實(shí)驗(yàn)來說話。

找一本大開本的厚書放在桌面上，一端墊高，構(gòu)成一斜面，在書上放一塊橡皮，調(diào)整坡度使橡皮能靜止在斜面上。現(xiàn)用一支鉛筆沿水平方向推動橡皮，你會發(fā)現(xiàn)，橡皮不是沿著水平方向運(yùn)動，而是斜向下方做曲線運(yùn)動。實(shí)驗(yàn)說明物體運(yùn)動時，只受到滑動摩擦力作用，它的方向與相對運(yùn)動的方向相反。

4.助長學(xué)生的智慧。

麥克斯韋說過：“一項(xiàng)演示實(shí)驗(yàn)使用的器材越簡單，學(xué)生就越熟悉，就越想徹底地獲得所驗(yàn)證的結(jié)果?！币粋€巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)除了器材上的合理選用以外，還包含精確的實(shí)驗(yàn)思想方法、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)等。在這個過程中，不僅能夠釋疑解難，而且能夠獲得解決問題所需的智慧，提高解決實(shí)際問題的能力。

學(xué)生對光沿直線傳播的認(rèn)識是深刻的，而對于光導(dǎo)纖維傳播光的過程是模糊的，我們設(shè)計(jì)了這樣的實(shí)驗(yàn)。如圖5所示，在可樂瓶的偏下部位打一小孔，置于平臺上，玩具激光筆固定在鐵架臺合適的高度，使紅色激光束能穿過可樂瓶正好從小孔穿出，射到對面的墻壁上，看到與激光筆等高的地方有一個紅色亮點(diǎn)，說明光沿直線傳播。用手堵住小孔，往瓶中裝滿清水，使光束對準(zhǔn)小孔，放開手指，水從小孔流出來進(jìn)入水槽，此時發(fā)現(xiàn)原來墻上的紅點(diǎn)不見了，而水流變成了紅色，水槽底部出現(xiàn)一紅色亮點(diǎn)，說明光沿水流（彎曲）方向傳播，呈現(xiàn)光導(dǎo)纖維導(dǎo)光現(xiàn)象。

生活化實(shí)驗(yàn)可以實(shí)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)選材或在結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行某些獨(dú)創(chuàng)性的改進(jìn)，呈現(xiàn)出有別于書本實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，給學(xué)生以創(chuàng)新、創(chuàng)造的啟示，能有效地開發(fā)學(xué)生的智力和發(fā)展良好的非智力因素。

實(shí)驗(yàn)中往往需要動手自制儀器，改造或彌補(bǔ)自己實(shí)驗(yàn)所需。這里介紹一個利用舊飲料瓶制作的簡易滴水計(jì)時器。

利用生活中的一些物品還可以演示一些奇特的物理現(xiàn)象，如磁屏蔽現(xiàn)象。如圖6所示，將磁鐵A用夾子固定在鐵架臺上。取1枚硬幣B和1根細(xì)線，用粘膠將細(xì)線一端固定在硬幣B的表面上，而將細(xì)線的另一端固定在鐵架臺的底座上。將B提起來置于磁鐵下端1cm左右處，此時硬幣能懸浮在空中?，F(xiàn)將薄軟鐵皮C插入磁鐵A和硬幣B之間，結(jié)果硬幣落到了桌面上。

這是由于軟鐵皮具有良好的導(dǎo)磁作用，所以從磁鐵發(fā)出的磁感線大部分集中到軟鐵皮C上，而只有少量磁感線穿過軟鐵皮C，因此，在軟鐵皮C下面的磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，軟鐵皮C起到了磁屏蔽的作用。

還可以利用生活用品結(jié)合物理知識設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有關(guān)物理量的測量。如測量硬幣與報(bào)紙之間動摩擦因數(shù)。

在生活和學(xué)習(xí)中，時刻做有心人，充分利用身邊的生活資源，善于觀察、善于思考、善于實(shí)踐，發(fā)揮聰明才智，常見的生活資源便可變廢為寶，成為實(shí)驗(yàn)資源。這就需要我們平時努力做到：看見一個生活物品就想這個物品能做什么實(shí)驗(yàn)，它有什么特殊的功能，與自己學(xué)習(xí)中做過的實(shí)驗(yàn)發(fā)生聯(lián)想；對課本中或活動中的實(shí)驗(yàn)，思考可以用什么日常生活資源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，能否可使實(shí)驗(yàn)效果明顯、可見度大、具有奇異性、成功率高，或能否設(shè)計(jì)出另一個巧妙的方案等，逐步讓生活化實(shí)驗(yàn)成為我們物理學(xué)習(xí)中的一種意識、一種習(xí)慣。

（作者系江蘇省特級教師、教授級高級教師，現(xiàn)為南京市中華中學(xué)教師）