温州大学数理学院(325035) 吴 钒 魏 萌 罗海军

中共中央办公厅、国务院办公厅出台的《关于进一步减轻义务教育阶段学生作业负担和校外培训负担的意见》(简称“双减”政策)明确指出，要减轻学生课业负担、校外培训负担；高质量利用学生在校时间，大力提升教育教学质量，满足学生的多样化需求等。简易趣味化实验是一种学生在动手基础上进行思维创造，通过灵活运用已学知识开展实验的学习方式，其实验过程既具趣味性，也具有一定的科学性。既可以巩固课堂学习的内容又可以培养学生的动手操作能力，激发学习兴趣，从中获得成就感、满足自我效能感[1]。因此，在“双减”政策的指导下，将简易趣味化实验引入到课后的学习生活中去，一方面可以帮助学习困难的学生巩固课堂知识，提升学习兴趣和学习自信；另一方面也可以为学有余力的学生拓展学习空间、充分挖掘创造潜能，满足不同学生对于学习多样化的需求。本文基于“双减”政策这一大背景，介绍几种简单、趣味的实验活动，力求充分利用课后服务时间尽可能多地满足学生的各种学习需求。

1 力学实验活动——“飞转的铁丝”

力学部分是中学物理知识的基础，同时也是物理教学的重点、难点。力学现象在生活中无处不在，初中生已有丰富的生活见闻，想办法利用好学生原有经验作为物理知识的生长点是我们设计教学的初衷。高速旋转的陀螺往往能激起学生的兴趣，点燃他们的探究激情，而且其中也蕴含丰富的力学知识，因此笔者选择铁丝陀螺的制作作为力学部分的趣味实验活动。

(1)工具及材料：铁丝(或铜丝)、钳子、PVC管等(见图1)。

图1 铁丝陀螺制作工具及材料

(2)实验过程：截取一段铁丝，借助PVC管将铁丝卷成陀螺状，可以将铁丝上部分弯成圆形，下部分留作转底，如图2所示。学生对教师所做的陀螺进行模仿，在模仿过程中，教师可以对学生提出各种要求。例如，怎样才能让陀螺转得更久？除了教师给出的范例，是否可以设计其他形状的铁丝陀螺？你能从中联想到哪些物理知识？在解决这一个个问题时，学生必然会不断思考，尝试不同的方法，设计各式各样的铁丝陀螺，并且积极地利用理论知识解释实验现象。

(a) (b)图2 学生制作的铁丝陀螺成品及其旋转时的图片

(3)实验剖析：陀螺是一种用来描述物体动态平衡的典例，里面包含了许多力学知识，对初中阶段的学生不可全部强加灌输。陀螺一开始是在生力的作用下开始旋转，而后又在桌面摩擦力的作用下最终停下，应当引导学生用“力是改变物体运动状态的原因”来解释这一现象。在学生尝试如何设计铁丝陀螺的形状以延长其旋转时间的过程中可以适当引入重心的概念作为理论补充。经过这样实物制作、理论解释的过程，对学生兴趣的激发、理论知识的完善和创新能力的培养都大有裨益。

物理本身就是一门以实验为基础的学科，物理实验更是开启物理世界的金钥匙。为了激发学生学习物理的兴趣，教师要尝试将学生的天然好奇心转化为物理学习的进取心。在“双减”政策的要求下，课后的简易趣味实验正是为教师引导学生的好奇心转变为学习兴趣的重要实践方法。在课后简易趣味化实验中，我们引导学生运用所学的物理知识进行小实验、小发明。同时鼓励学生勤动手、多动脑，培养学生的实验和观察能力，增强学生学好物理的信心。

2 电学实验活动——“悬浮的章鱼”

两种电荷的介绍是初中物理电与磁部分的开端，电荷知识的成功引入是后续电磁部分有效教学的前提。《义务教育物理课程标准(2011年版)》中对电荷部分的具体要求是“观察摩擦起电现象，探究并了解同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引”，并且还要求学生举例说明生活中的静电现象[2]。不少教师对于本节课的实验设计都是设法使玻璃棒或橡胶棒带电去吸引纸屑等轻小物体，虽然实验易完成，演示成功率高，但演示现象不够明显，实验仪器的尺寸较小，难以照顾到全部学生。若以“静电章鱼”的演示引入电荷部分教学，实验现象更明显，实验趣味性更浓、操作性更强，更能激发学生的求知热情和探究欲望。

(1)工具及材料：玻璃绳、PVC管、毛皮、剪刀、塑料板(见图3)。

(2)实验过程：取长为30 cm左右的玻璃绳5段，将玻璃绳的一端打结，从另一端把它多次撕开，一直撕到打结的地方。将玻璃绳放在塑料板上，然后用毛皮从玻璃绳打结的地方向另一端摩擦，重复此方法使玻璃绳带上静电。此时，我们用手拿起打结的一端，用另一只手去触碰，玻璃绳将吸附在手上。用毛皮摩擦PVC管一端，将带静电的“章鱼”扔向空中，将PVC管带有静电的一端放在“章鱼”下方，此时会发现，“章鱼”悬浮在空中，如图4(a)所示。

(3)实验剖析：静电章鱼的悬浮现象中蕴含着摩擦起电、同种电荷相互排斥以及二力平衡等相关知识。由于毛皮的摩擦使得PVC管和“章鱼”都带负电荷，将PVC管放置在“章鱼”正下方，由于同种电荷的斥力和“章鱼”自身的重力大小相等、方向相反，且在同一条直线上，满足二力平衡条件才使得“章鱼”悬浮在空中。

在课后进行该实验，一方面可以巩固学生在课堂中学习的理论知识；另一方面，通过实验的设计、实验教具的制作到最后实验结果的演示，学生可以真切地感受到静电的存在，让知识不再停留在教材上。学生除了按照教师展示的成品进行制作外，也可以发挥想象，制作不同的作品，如静电灯笼，如图4(b)所示。此外，该实验的演示也是对学生动手能力的一种培养和锻炼，虽然制作过程非常简单，但实验演示过程需要一定的技巧，对学生肢体协调能力和手脑并用能力都是一种考验。响应“双减”政策，将该实验引入到课后的活动中去，既丰富了学生们的课外生活，又加固了对知识的理解、培养了动手能力，可谓一举多得。

图3 静电章鱼制作工具及材料

(a) (b)图4 学生制作的静电章鱼和静电灯笼

3 光学实验活动——“神奇的镜片”

平面镜成像规律和透镜的成像规律是初中光学部分最重要的两个知识点，而透镜成像特点的复杂性、抽象性决定了它注定是学生光学知识学习的最大“绊脚石”。简易望远镜由物镜、目镜和镜筒构成，物镜、目镜都是透镜，因而我们可以用望远镜的制作、演示来讨论透镜的成像规律，借此克服学生的“心魔”。

(1)工具及材料：如图5所示，1段直径为5 cm的硬纸筒、1段直径为4 cm的硬纸筒、双面泡沫胶、电工胶、1个直径为5 cm的凸透镜、1个直径为4 cm的凸透镜、热熔胶枪。

图5 简易望远镜制作工具及材料

(2)实验过程：将直径为5 cm的凸透镜用热熔胶粘在5 cm的硬纸筒的一端并加以固定，将此作为单筒望远镜的物镜。将直径为4 cm的硬纸筒插入直径为5 cm的纸筒中，确定合适的长度并在直径为4 cm的纸筒上用双面泡沫胶包裹几层，使其可以完全卡在直径为5 cm的直筒内。将直径为4 cm的凸透镜用热熔胶粘在直径为4 cm的硬纸筒的外侧，作为单筒望远镜的目镜。以上就完成了一个单筒望远镜的制作，如图6所示。自单筒望远镜的目镜一端观看远处的景物，根据实际观察效果，可向前或者向后移动目镜或物镜调焦，直至物像清楚为止。

(3)实验剖析：在《义务教育物理课程标准(2011年版)》中对于本节内容的具体要求是：探究并知道凸透镜成像的规律，了解凸透镜成像规律的应用。简易望远镜的制作正是凸透镜知识应用的实例，其工作原理如图7所示，所观测到的景象是倒立的。该望远镜的物镜和目镜都是由凸透镜构成，物镜直径稍大，其功能相当于一个照相机，将远

图6 学生制作的简易望远镜成品

图7 简易望远镜原理图

处的景象移近；目镜直径较小，相当于一个放大镜，将移近的景象放大，2个凸透镜的合理组合就实现了“望远”的目的。历经望远镜的制作、观察以及原理的探析后，学生对于凸透镜的成像原理已有很好的掌握，后续还可以自主设计出其他类型的望远镜，如以1个凸透镜和1个凹透镜为镜片的伽利略式望远镜，以克服景象倒立的缺点。

从上述3个实验活动中不难看出，课后趣味化实验活动对学生学习兴趣的激发、学习自信心的建立、理论联系实际能力以及动手能力的培养，有着传统课堂教学无可企及的优势。这种形式的实验活动较传统的课堂教学来说，切实保证了学生的实验主体性，提高了实验参与度，尽可能多地给出学生自主创作的空间。通过这一系列的简易趣味化实验活动，有效地利用了课后的时间，激发了学生对物理学科的学习兴趣与好奇心，培养了学生的发散思维能力，活化了物理学科的知识及其应用[3]。

4 总结

中学物理教材中的很多实验都与日常生活实际密切相关，教师在课后将物理知识点通过一系列简易趣味化实验一一“展现”出来，将学生认为“枯燥”“无用”的物理知识的学习变为他们喜闻乐见、人人参与的一种课后活动形式。一方面，从根本上转变学生“物理知识学习无用论”的错误观点，深刻感受物理知识的实用性、生产性，并激发物理学习积极性，提高成就动机，达到理论的内化和情感的升华；另一方面，积极响应了“双减”政策的号召，提高了课后服务的质量，保证了课后服务时间，在校内满足了学生多样化的学习需求。总之，将简易趣味化实验引入到课后的学习生活中是有百利而无一害的，而这也对我们中学物理教师提出了更高的能力要求[4]。