本课题所探究的教学策略是为了给一线初中物理教师提供较全面的“非常规”物理实验在初中物理教学中应用的教学思路，以便更好地实施“非常规”物理实验教学。“非常规”物理实验旨在激发学生学习物理的动机、引导他们树立坚韧的学习意志、激发他们的兴趣、端正学习态度、提高实验探究能力、培养良好的学习习惯等。笔者将从课前预习、新课引入、展开教学、家庭作业以及习题讲解等五个方面入手，来探究具体可行的“非常规”物理实验在初中物理教学中应用的策略。

在初中物理教学中合理地利用“非常规”物理实验来激发学生的学习动机，培养他们的学习兴趣和习惯以及掌握知识的能力显得尤为重要。首先教师必须深入了解班上学生的物理学习情况，然后在进行教学设计时，可以在教学的各个环节安排适当的“非常规”物理实验，增加学生动手的机会，并通过学生辅助教师演示实验或参与到分组实验中或向全班同学展示实验等方式让学生参与到课堂的学习中来，建立感性认识，使他们产生学习物理的乐趣和自信心，鼓励他们再接再厉，端正学习态度，不懈怠。这样才能促进学生主动探究、从被动学习转化为主动学、我要学，从而提高学习效果。

（一）利用“非常规”物理实验预习新课案例

课前预习是学生学习的第一个环节，是自主学习的一种具体表现。预习是学生在脑海中将新的学习内容与已有的与之相关的知识间建立联系的过程，运用已经习得的知识去获取新的知识，过程中对遇到的问题或困难初步思考，在课堂中才能目的明确、有侧重点地听课，在小组讨论时，形成高质量的讨论与思维碰撞，收获更好的学习效果，起到事半功倍的作用。学生在教师的指导下预习，一方面复习了已经学过的旧知识，为接下来新的学习任务打下基础；另一方面，通过预习提前感知新的学习内容，学生经过自己的独立思考，带着准备和疑问进入课堂，改被动为主动，积极参与教学活动，感受收获知识的成功和喜悦，进而激发学习物理的积极性。课前预习给学生带来的不仅仅是知识，更重要的是培养他们良好的学习习惯。

许多学生对预习这一环节不够重视，原因之一在于绝大多数学生认为预习就是看书本，这种单调乏味的预习方式不仅达不到目的，反而让学生打消了学习兴趣，成为新课教学的障碍。新课程改革强调教师应注重激发学生的学习兴趣，而“非常规”物理实验在这方面有着独特的优势。教师可以利用“非常规”物理实验布置预习任务，这些实验的设计可以由教师设计，或者学生设计，或者师生共同设计或者参考课外书；实验器材由学生自己寻找、制作，也可由实验室提供；实验过程可由学生自主完成或者合作完成。

利用“非常规”物理实验进行预习，既可以培养学生的动手能力，又能提高学生分析问题的能力，实验过程遇到的疑问，有利于学生在课堂上有目的地听讲，提高课堂效率。下面笔者从“探究树荫下的光斑”这节综合实践活动和《压强》出发，探索如何利用“非常规”物理实验预习新课。

案例一：预习“探究树荫下的光斑”

在光现象这章，学生学习了光的直线传播和小孔成像的知识，课本最后安排了一节综合实践活动：探究树荫下的光斑。树荫下的圆形光斑其实是我们生活中经常看到的太阳的小孔成像，目的是巩固光的直线传播的知识点以及将物理知识与生活实际相结合加深学生对小孔成像在生活中的应用。借助科学探究的几个步骤来完成实验可以更好地学习科学方法、发展科学探究能力。

一、发现问题

教师提出问题：晴天的正午，从树荫下走过，你会看到树荫下有一些光斑，同学们有没有认真观察过这些光斑是什么形状的呢？它们的亮度是否都一样？

二、猜想与假设

有学生认为：光斑是阳光透过树叶间的缝隙照在地面上形成的，所以光斑的形状与树叶间缝隙形状相同，即光斑的形状是由缝隙的形状决定的。

三、设计实验方案

我们是否可以通过实验自己制作树叶间的缝隙来模拟树荫下光斑的实验呢？学生一致认为可行。由于缝隙的大小、形状各不相同，我们如何来设计缝隙呢？学生想到可以在纸上刻画出几个形状不同的小孔和大孔。教师布置任务：

1.自己制作两类孔的卡片，利用中午阳光好的时候，完成探究实验。

2.太阳光透过缝隙在地面上形成的光斑可以分成几类？

3.影响光斑形状的因素有哪些？

4.光斑的亮度是否相同？

5.实验中用了哪些物理研究方法？该实验可独立完成也可与小组成员合作，实验中可用照相机拍摄实验现象。

四、交流与评价

本实验从生活中极其普遍常见的现象出发，教师引导学生进行实验预习，通过自制的卡片观察光斑这一“非常规”物理实验，让学生在自主设计、探究实验的过程中感受物理规律的建立，体会物理与生活的紧密联系，同时培养学生的动手实验能力和创新能力。在卡片设计环节，学生针对实验的设计过程开展小组讨论，在讨论中提高团结合作能力，开拓思维。方案形成后，学生可以独立制作卡片来观察实验，这样有助于培养学生的实验动手能力、观察能力和解决问题的能力。这个年龄段的学生活泼好动，精力旺盛，对一切都充满了好奇，他们很乐于自己动手做实验，非常愿意通过这个“非常规”物理实验来预习新课，这比单纯地看书预习要有趣多了。在这个预习实验过程中，学生会惊讶地发现实验现象跟自己想象中的完全不一样，光斑并不总是跟孔的形状一样，有时候不管孔是什么形状，光斑都是圆形的。这神奇的现象极大地引起学生的好奇心，激发了学生的学习热情，他们不由自主地产生主动探索现象背后所隐藏的奥秘的兴趣。学生利用“非常规”物理实验预习新课，在预习过程中发现疑难点，并带着问题在课堂教学中有针对性地进行学习，从而提高课堂效率。

案例二：预习《压强》

《压强》是八年级下册第十章第一节的内容，通过前面“力”的学习，学生已经知道力可以使物体产生形变或改变物体的运动状态这两个作用效果。压力是垂直作用于接触面上的力，为了描述压力的作用效果，在物理学中引入“压强”这一概念。本节内容由“压强”和“如何增大、减小压强”两部分组成，对压强概念的掌握是最主要的，只要学生理解到位，就能顺利解决增大或减小压强的问题。因此，本节的重点是引导学生感知压力的作用效果，以此来解决压强概念的问题。如果能在课前预习中让学生通过亲身体验来感知压力的作用效果即压强，那对于课堂的学习显然是大有裨益的。教师可以让学生在课前自己动手做一做这样一个“非常规”物理实验来预习新课，深刻体会压强这一概念。第一次在纸板上固定一个图钉，把气球放在图钉上并逐渐施加压力，观察实验现象；第二次在纸板上多固定几个图钉，同样的步骤，观察现象。

这个实验从器材制作到实验操作全是学生自己完成的，在实验过程中尤其是对气球向下施加很大压力的时候，许多学生不禁感叹：“怎么还没有破啊？”实验现象让他们难以置信，几乎不敢相信自己的眼睛，这跟他们的生活经验、已有的认知是相矛盾的，给他们的心灵以深深的震撼，激发了他们对知识强烈的探索欲和求知欲，充分调动了他们学习的积极性，为他们更加深刻地理解压强起到了举足轻重的作用。若是单纯地从课本或者课外书上看到这个实验而不亲手做一做，学生肯定没有这么深的感悟，理解得没这么透彻。杨振宁曾经说过：中国学生学习很刻苦，基础知识掌握很扎实，但动手能力差而且不会提问题。针对当代中学生的这个缺点，我们要从做好“非常规”物理实验开始培养学生的动手实验能力，在实验中手、脑并用，培养学生的科学探究素养。

（二）妙用“非常规”物理实验引入新课案例

课堂教学有多个环节，每个环节都影响着教学效果，其中新课引入是课堂教学过程中的第一个环节，也是课堂教学的必须环节，是教师引导学生参与学习的方式和技巧，引入的情况将直接影响整个课堂教学的效果，不仅体现了学生的主体地位，也体现了教师的主导作用，其重要意义不容忽视。好的课堂引入能够唤起学生已有的知识经验，也能启发学生对将要学习的课题进行思考，激发学生学习的兴趣和求知欲，养成主动学习的态度。但在目前高压的应试教育占主导地位的大环境下，为了让学生考试时取得高分，很多教师在教学设计时不用心设计导入环节，在授课时为节约时间也总是草草完成课堂引入环节，急于进入新知识的传授，节约出更多的时间搞题海战术以及多讲题。甚至有些教师认为新课引入可有可无，浪费时间，应该把精力放在正课的讲授上。若教师总是以单调乏味的开场白开始新课，而此时学生还没有进入学习的准备状态，对学生来说有些猝不及防，不仅不能唤起他们的学习兴趣和思维动机，其学习效果也是可想而知的。在我国，物理教育是从初二开始的，这个年龄段的学生对物理的学习兴趣以直接兴趣为主，总喜欢问为什么，所以他们刚开始学习物理时兴趣都比较浓厚，认为物理很神秘、很好玩。在教学中，巧妙地将学生引入与问题有关的情境中，能够引起学生的好奇与思考，激发学生的兴趣和求知欲，笔者提出妙用“非常规”物理实验来引入新课，妙有奇巧、神奇的意思，根据初中生的年龄特点、兴趣特点以及认知发展特点，教师巧妙地在引入新课时利用新颖、奇特的“非常规”物理实验来引起他们强烈的好奇心，旨在尝试解决一些中学生对物理学习缺乏主动性和积极性，为他们以后的学习奠定坚实的基础。下面笔者就从物态变化的两节内容出发，探索如何妙用“非常规”物理实验引入新课。

案例一：演示实验——《汽化和液化》新课引入

汽化和液化是生活中常见的现象，学生在生活中的一些经验让他们初步认识蒸发，了解蒸发是由液态变成气态，过程伴随着吸热，但关于蒸发只是汽化的一种方式，汽化的另一种方式是沸腾，这一方式学生却没有接触过。通过设计简单有趣的“非常规”物理实验，引导学生全神贯注地观察实验现象，并带动学生对实验现象进行对比和思考，探寻其中的规律。

课上先请一名学生到讲台协助教师一起完成实验。教师往试管里倒一些酒精，用铁架台固定好，这是物理课上第一次使用铁架台，所以这些操作由教师完成，学生观察即可。由于酒精是无色的，因此酒精液面在试管中的位置看不清楚，有什么办法能够看清楚酒精呢？有学生回答滴红墨水。教师请协助实验的学生往试管里面滴几滴红墨水，果然现在酒精看得很清楚。再请学生在酒精的液面处用记号笔画一条线做标记，然后在试管口套一个气球，把试管密封起来。

教师提问：同学们看看现在气球是瘪的还是鼓的呀？

学生回答：瘪的。教师让学生操作实验，把热水倒在烧杯里给试管里的酒精加热。

提问：同学们看到了什么现象？

学生回答：酒精翻滚产生很多气泡，同时气球的体积越来越大。

继续提问：为什么气球的体积会越来越大呢？

学生回答：气球里面多了很多气体。

教师继续提问：这些气体是怎么产生的呢？学生回答不上来。

教师引导学生观察酒精的液面发生了什么变化，再请学生回答：液面下降了。

教师请学生在液面处再画一条线，做个对比。教师继续启发：气态的物质增多，液态的物质减少，那么这些气态的物质是怎么来的呢？学生通过思考得出结论：气球里的气体是由试管里液态的酒精转化而来的。

教师点出本课的一个主题：我们把物质由液态变成气态的过程叫作液化，并板书。

教师提问：同学们又发现了什么？

学生回答：试管里酒精液面上升，气球的体积在变小。

教师继续提问：那试管里的酒精又是从哪里来的呢？

通过刚才一系列的活动，学生很容易得出：气球里气态的酒精又变成了液态的酒精。

教师给予表扬并板书另一个主题：非常好，我们把物质由气态变成液态的过程叫作液化。

该实验的巧妙之处在于借助学生非常熟悉的、直观的气球膨胀和酒精液体减少的现象来显示酒精由液体变成了气体，气球瘪了和酒精液面上升的现象来显示酒精由气体又变成液体。莎士比亚说：“学问必须合乎自己的兴趣，方可得益。”如果学生对物理学习不感兴趣，那么课上就不会认真听讲，课后作业不会做就乱写一通。在《汽化和液化》的新课引入中，教师创设机会让学生动手参与到演示实验中来，指导学生完成力所能及的操作步骤，实验过程中，教师边引导学生观察实验现象边循序渐进地抛出问题，抓住他们的注意力，让他们分析、思考，充分调动学生学习的积极性。这几个问题在教师一步步的引导下答案呼之欲出，学生有能力回答出来。在《汽化和液化》的新课引入环节，教师巧妙地利用这样一个让学生协助参与的“非常规”物理演示实验来激发他们的学习兴趣，提升他们的自信心，增强他们的自我效能感。

案例二：小组实验——《升华和凝华》新课引入

教师活动：（取出两个保温杯，一个是红色，另一个是蓝色。）今天天气有些热，老师给大家带了些冰块来降降温，但老师带了两种“冰块”，请同学们帮忙鉴别一下哪种是真的冰块，哪种是假的。注意不能用手碰。（给每组学生发一张红色的纸和一张蓝色的纸。用夹子从红色保温杯中取一小块“冰”放在红色纸上，从蓝色保温杯中取一小块“冰”放在蓝色纸上。）

学生活动：先观察纸上的两块“冰”，再相互交流观察到的现象。

教师提问：你们看到了什么现象？

学生作答：两块“冰”的体积都变小了，红色纸上有水。

教师进一步提出问题：你知道红色纸上的“冰”发生了什么物态变化吗？

学生通过回忆上节内容得出：红色纸上的“冰”在熔化。

教师给予表扬，引导学生继续观察蓝色纸是干的还是湿的。学生回答是干的。

教师提问：那同学们能告诉老师哪张纸上是真的冰吗？

学生回答：红色。

教师再次抛出问题：那蓝色纸上固态的“冰”变成什么了？学生通过排除液态，再思考物质的三种状态得出答案：气态。

教师：很好，我们把这种物质由固态直接变成气态的现象叫作升华。

冰块是学生日常生活中所熟悉的物品，干冰外形跟冰块一样，但发生的物态变化却完全不同，这个“非常规”物理实验的巧妙之处在于让学生对冰块和干冰做对比观察，辨别两种物质。通过前面学过的熔化相关知识，学生判断出一种“冰”在熔化，另一种“冰”不符合熔化的现象，温故而知新，既复习了熔化知识，又通过切身感受领会与熔化不同的物态变化。要得到蓝色纸上的“冰”直接变成气态，这对部分学生而言有一定的难度，教师引导学生从物质的三种状态以及观察纸没有湿这两点去思考，最终想到变成了气态，引入本节新课的内容——升华。学生通过观察实验，回忆已经学过的知识，教师通过层层提问，由浅及深，最终由学生总结出升华这一物态变化的含义。这节新课引入的高明之处在于学生通过观察实验现象并结合教师有层次的提问，将物理知识由浅到深地推进，使学生在知识和情感上都收获颇丰。教师在引入新课环节妙用“非常规”物理实验让学生通过观察发现问题，并通过对比、分析、概括这些思维加工过程来归纳出升华的定义，既注重学生对已学知识的掌握，又注重培养学生发现问题、对比概括和分析论证的能力。

（三）善用“非常规”物理实验进行课堂教学案例

百科对“课堂教学”的定义：课堂教学是教育教学中普遍使用的一种手段，它是教师给学生传授知识和技能的全过程。可见课堂教学对学生而言是多么重要，学生在教育中的发展很大程度上取决于学生在课堂中的学习情况。《纲要》强调“要以学生为主体，教师为主导，充分发挥学生的主动性”，要想达到良好的教学效果，课堂上就不能让学生漫无目的地被动听讲，而要让教师成为学生主动建构知识的引导者，使学生能够积极主动地将新知识同化到认知体系中。“从生活走向物理，从物理走向社会”，是新课程的基本理念之一，所以我们的物理教学应与学生的生活密切相关。物理实验作为物理教学中最基本也是最重要的教学内容和手段，对学生构建物理知识、激发学习物理的兴趣和发展学生创造性思维有着不可替代的作用。调查问卷显示，学生喜爱教师在课堂教学时使用“非常规”物理实验，且认为其更加有利于对知识的掌握，因此在课堂上教师要善于利用合适的“非常规”物理实验，以最好的方式方法来达到教师所期望的效果，包括引导学生在一个熟悉的情境中去发现问题、探究实验现象背后隐藏的规律、解决问题，以及拉近学生与物理之间的关系，从而意识到物理就在我们身边。教师要教会学生用物理知识去解释身边的现象和问题，让学生在一个轻松的环境下学好物理。

案例一：演示实验——温度计的课堂教学

温度计是生活中常见的测量温度的工具，尤其是体温计和寒暑表，同学们都非常熟悉，知道它们的使用方法和读数方法，但对温度计的构造和工作原理却不甚了解。在温度计的教学中，我们可以采用这样一个“非常规”物理实验——自制简易温度计来带领学生认识温度计。

教师先提出问题：同学们都用过温度计，那你们知道它的工作原理是什么吗？今天老师制作了一个温度计（将自制的温度计放在讲台上展示给学生）。并介绍：方法很简单，在一个洗干净的酸奶瓶里灌些水，滴几滴红墨水，使液体看起来更加清楚，然后在瓶盖上戳一个小洞，把一支废弃的圆珠笔芯里面残余的笔油去掉，插进小洞内，最后用蜡封住笔芯和盖子接触的地方。

教师提问：如果把酸奶瓶放入热水中，会出现什么现象？我们来试一试。

教师请一名学生上前操作，并根据实验现象回答：笔芯里的红墨水液面上升。

教师：如果放到冷水里呢？教师请学生来做一做并回答：液面下降。

教师提问：这是为什么呢？请学生讨论并尝试回答。

教师：温度计就是根据这样的原理制成的，请同学们阅读课本，说一说实验室常用温度计的构造有哪些？

学生：玻璃外壳、液泡、毛细管、温度计内测温液体、刻度。

教师继续提问：对比我们自制的温度计，在构造上有哪些相对应的地方？

学生：液泡对应酸奶瓶，毛细管对应笔芯，测温液体对应红墨水。教师请学生总结温度计的工作原理。(www.daowen.com)

学生自然而然得出：测温液体热胀冷缩。教师给予表扬。

以上内容难度不大，可以让学生参与实验回答问题，增加他们学习物理的信心。

教师继续拓展：如果老师制作了两个温度计，不过一个玻璃瓶里装的红墨水多，另一个玻璃瓶里装的红墨水少，现在把这两个温度计放进同一杯热水中，同学们想一想，会有什么不一样的现象呢？这对大部分学生而言有一些难度，教师可以继续引导：可以结合温度计的工作原理来思考。让学生思考之后跟小组内其他成员讨论再回答。

学生：装红墨水多的温度计受热，红墨水膨胀的体积就大，液面上升得高。

教师：非常好，在受热相同的情况下，大家还有其他的方法也能够让笔芯中的液面上升得更高吗？

教师可以让学生分组讨论，展示组内讨论的成果：把吸管换成更细的，这样在相同情况下，横截面积小了，上升的高度就大了；在受热相同的时候，不同的液体膨胀的程度可能不一样，我们可以选一种热胀冷缩比较明显的液体来做测温液体。

教师给予表扬：同学们真聪明，但我们这样做有什么用处呢？为什么要考虑受热相同的时候让液面上升的高度变高呢？

这个问题稍有难度，可以请物理成绩好的学生回答：可以提高温度计的精确性，当温度改变很小的时候，液面变化也很明显。这时教师拿出一支实验室用温度计，向学生介绍：玻璃泡体积大，毛细管很细，测温液体是煤油。

温度计是初中生接触物理之后学到的第一个测量工具，在日常生活中，学生对温度有一定的了解，所以理解温度并不难。温度计虽然在平时使用过，但学生对它的原理却不太了解。教师发挥才智选取了日常生活中常见的物品：酸奶瓶、圆珠笔芯和红墨水制成一个简易温度计，实验现象比较明显，在实验过程中让学生动手动脑，在有趣的现象中了解、学习温度计的构造及原理。教师通过善用“非常规”物理实验教学，让学生参与到实验中，调动他们的积极性，使他们自发地把注意力集中到课堂上，既活泼了课堂氛围，提高了学生的实践能力，又增强了学生的学习信心和欲望。

案例二：学生实验——滑动摩擦力教学

在日常生活中，学生对摩擦力并不陌生，但对摩擦力的方向以及影响因素这两个重要的知识点却没有一个清楚的认识。在进行这一步骤的教学时，我们可以采用这样的“非常规”物理实验。

教师：行驶的汽车刹车后，为什么很快就能停下来？

学生：汽车受到摩擦力。

教师：为什么体操和举重运动员比赛前要往手上抹镁粉？

学生：为了使摩擦力变大。

教师：你还能举出生活中有关摩擦力的例子吗？

学生：手上有油的时候不容易拧开瓶盖，因为摩擦力变小了；鞋底有花纹不容易滑倒，因为摩擦力变大了。

教师：同学们对生活观察得很仔细，现在让我们通过一个小实验来感受摩擦力的存在。用手握住牙刷柄，刷毛朝下放在桌面上，手稍微用力下压牙刷，试着往前推，你感受到了什么？

学生：好像有个向后的力在阻止刷毛向前运动。

教师：在牙刷运动的过程中，你看到刷毛有什么变化吗？

学生：刷毛向后弯曲。

教师：很好，现在以同样的方式将牙刷往左推，把感受到的和看到的现象说一说。

学生：我感到此时桌面也给了刷毛一个向后也就是向右的力在阻止刷毛向前运动，我看到刷毛向右弯曲。

教师：大家往不同的方向多做几次实验，感受力的方向和刷毛的弯曲方向，然后小组之间交流一下你们的实验现象。

学生展示交流成果：每次阻力的方向都与运动方向相反，刷毛弯曲的方向与阻力的方向相同。

教师：大家思考一下，在这个实验过程中，刷毛所起的作用是什么？

学生不难得出：刷毛弯曲的方向用来指示阻力的方向。

教师总结：一个物体在另一个物体表面滑动时，会受到阻碍它运动的力，这种力叫作滑动摩擦力。

教师：下面我们来做个对比实验，同学们把物理课本放在桌面上，用手拖着课本运动，再把四五本书叠放在物理课本上，仍然用手拖着课本运动，有什么不一样的感受？

学生实验后请一名学生来回答：感觉滑动摩擦力变大了。

教师：你认为这跟什么有关？这里学生往往会有错误的判断，认为跟书的质量有关，这跟学生错误的生活经验有关，他们认为生活中推质量大的物体需要用的力也大，所以摩擦力的大小与质量有关。针对这一现象，我们可以采用压力和重力不在同一方向的实验来解决这个问题。

教师：老师这里有两个相同的黑板擦，但是一个有磁性可以吸在黑板上，另一个没有磁性，下面老师请一位同学来分别用两个黑板擦帮老师擦黑板，在这个过程中注意手的感受有什么不同？

可以请一名学生来体验这个实验并向大家描述实验感受：有磁性的黑板擦在擦的时候感觉费劲，阻力比较大，普通黑板擦擦起来相对来说很轻松，阻力小。

教师：通过刚刚的学习我们知道这个阻力就是？学生：滑动摩擦力。

教师：两个黑板擦质量一样，为什么有磁性的黑板擦受到的滑动摩擦力大呢？学生思考结合小组讨论，得出答案：有磁性的黑板擦对黑板的压力大。

最终得出正确结论：滑动摩擦力与物体对接触面的压力有关，跟物体的质量无关。

著名物理教育家朱正元自美国学成归来后一直从事着物理实验工作，他主张师生动手制作教具仪器，加强实验教育，培养学生手脑并用的能力。当下，教师的主要任务是突破物理实验教学，使实验成为学生体验、观察和探索的综合实践活动。在滑动摩擦力的教学中，笔者改往日的演示实验为学生实验，善于用学生天天使用最熟悉不过的牙刷，让学生动手实验，亲身感受摩擦力的存在，再用拖课本实验感受大小不同的摩擦力，培养学生的动手能力，使理论知识和实践能力有效结合。教师发挥才干，善于利用一些“非常规”物理实验将学生置于探索者的位置，让学生通过观察、思考和探究来掌握物理知识，学会方法，学会合作。这些实验取材方便、操作简单、现象直观明显，对学生来说没有太大难度。在实验过程中，学生能正确完成实验并观察到现象、归纳出结论，并且能够体验到学习的成就感，增强他们的学习动机。滑动摩擦力的方向和影响因素——压力这两个部分一直是初中生学习的重难点，因此在设计本节课的实验时，教师应想方设法把内容拉近学生的生活，引导学生从生活中的事物里发现物理规律，感受科学与生活的密切联系，体现了“从生活走向物理”的理念。

（四）运用“非常规”物理实验设置家庭作业案例

《学记》曰：时教必有正业，退息必有居学。意思是教师认真按时进行课堂教学，学生自觉复习巩固做好课外作业。体现了教育家对课内和课外相结合思想的重视。课后作业又称家庭作业，是在教师的要求下，为了帮助学生巩固课上所学知识、技能，深化对物理知识的理解以及学会运用所学知识解释生活中的现象、解决问题而布置的学习任务。课后作业是课堂教学的延伸，是物理学习中不可或缺的一部分。然而，不少物理教师仍然采用大量重复做题的单一方式来布置课后作业，这种课后作业没有从学生喜爱的角度出发，不但与新课程标准的要求相差甚远，而且起不到提高成绩的作用，甚至会让学生产生抵触情绪，这与我们布置课后作业的初衷是相违背的。根据本书中学生问卷调查的结果，学生喜欢的作业类型中“非常规”物理实验占到三分之二，这正是我们作业类型中所缺少的。新课程标准要求教师重视对学生动手能力和探索兴趣的培养，加强物理学习与生活和社会的紧密联系，所以在布置课后作业时，教师可以运用“非常规”物理实验来引起学生对作业的兴趣和重视，锻炼学生的实验操作能力，在实验中拓展思维，学会自主思考，感受学习的乐趣，激发学生对科学的不懈追求。

案例一：测量水中物体的像和物体的深度

新课标要求，要从多个角度来对物理提出问题，深层次理解问题并能够把学到的知识和技能运用到实际中来解决问题，发展学生的应用能力。我们可以引导学生利用课外时间，借助生活中易得的物品开展简单易行又现象明显的实验。

我们曾经在课堂上通过一个“巧测距离”的“非常规”物理实验引起学生的极大兴趣。人在教室里，不出门的情况下如何通过手电筒和皮尺测量出教室外面栏杆和窗户之间的距离？有了课堂的实验做基础，在学完《光的折射》后，我们可以继续激发学生的思维，将平面镜成像与光的折射结合起来。从水面上方看水中的物体变浅了，为了验证我们的猜想——虚像在物体的上方，你能分别测出像和物体在水中的深度吗？针对教学中的重难点——检验光的折射现象，设计编制这样的家庭作业，既巩固延伸了课堂的教学内容，又复习了平面镜成像的特点，在动手实验的过程中不但锻炼了学生的动手实验能力，还培养了学生的思维能力。

家庭作业的提交是父母或者组内成员帮忙拍摄的视频以及学生根据探究过程写的心得体会的小文章。欣赏完一个个精彩纷呈的视频和小文章后，笔者发现学生的创造力与想象力大大出乎教师的意料。在实验器材的选择方面，五花八门，不拘一格。学生借助生活中常见的物品，有的学生用杯子、烧水壶、碗、脸盆、马克笔盒子……充当盛水容器，有的学生用色彩鲜艳的积木、黄豆、小铁块、钥匙、笔帽……当作水里的发光点，有的学生用手电筒、激光笔、手机灯、小灯泡……作为光源，有的学生用刻度尺、卷尺测量长度。在实验步骤方面，要分别测量水中物体的虚像和物体本身到水面的距离再做比较。在“巧测距离”的铺垫下，学生们都知道让水面上方的光源在水中的虚像与水中物体的虚像重合，测出光源到水面的距离即为水中物体的虚像的深度。但在测量水中物体本身的深度时，学生们遇到困难，因为刻度尺浸到水里后，看到的0刻度线是虚像，那么实际的0刻度线有没有与水中物体对齐呢？在测量时，有的学生选择了两步操作，分别测出光源到水面的距离和水中的虚像到水面的距离；也有的学生只用了一步，将水中刻度尺的0刻度线与物体对齐后，分别读出水面的读数和水面上方光源的读数，像距只需要把两次读数相减。

这是其中两位学生提交的家庭作业，笔者从视频中截取了三张具有代表性的图片，可以看出这两名学生操作步骤正确，视频解说清楚，他们在认真完成教师布置的课后作业。从他们写的小文章中发现，实验过程中虽然遇到困难，但他们没有放弃，而是通过想办法、一次次尝试解决难题，最终成功完成实验。

案例二：制作简易的针孔照相机

“小孔成像”是继“光的直线传播”之后学习的一个重要实验，它有力地证明了光在同种均匀介质中沿直线传播。小孔成像的实验在初二物理的学习中起到了承前启后的作用，它不仅巩固了光沿直线传播这个知识，还为后续平面镜的学习做了铺垫。

同样是像，在学习平面镜成像时，受小孔成像潜移默化的影响，学生不禁会自发思考：平面镜成的是不是实像，像是倒立的还是正立的，左右倒还是上下倒，像是放大的还是缩小的……带着这些问题在做探究平面镜成像的实验时，学生就会主动去观察、探索，从而增强学习效果。进行小孔成像的实验探究对教师教学和学生能力的发展有着重要的意义。但是演示实验不能满足每个学生的观察需求，考虑到实验器材在生活中比较容易获得，且制作方法不难，可以布置学生用身边的器材制作简易的针孔照相机作为家庭作业，要求学生自己制作并且进行探究，以小视频的形式提交，再根据探究过程写一篇小文章，连同实验作品，带到学校与同学交流。教师在布置“非常规”物理实验作为家庭作业时，应当明确要求，以防学生的实验探究没有方向或流于表面，比如此次家庭作业，教师可以通过布置这样的几个问题引导学生在实验探究的时候思考：

（1）成的像是倒立的还是正立的？

（2）像是放大的还是缩小的？与哪些因素有关？研究过程中采用什么物理方法？

（3）像与小孔的形状有没有关系？

（4）如果把小孔扩成大孔，还能不能成像？

学生带来的作品五花八门，有的用两张硬纸卷成纸筒套在一起，一端蒙上黑纸并戳个小孔，另一端蒙上半透明塑料袋；有的借助易拉罐或吃完的薯片桶，其一端戳个小孔，再套个纸筒，蒙上面纸；也有的用一个像粉笔盒这样的方形盒子，一面戳个小孔，对面再抠出一个圆形，把一个卷纸的纸筒一端塞进盒子的圆形孔里，蒙上半透明塑料纸……每个作品都非常有创意，凝结着学生的智慧。

观看完提交的一个个实验视频，学生都能根据实验现象得出第一个问题的答案：小孔成像成的是倒立的像。在第二个问题的实验探究时，学生经过多次实验摸索，发现像的大小与光源到小孔的距离和光屏到小孔的距离都有关系，在前面学习《声现象》章节时我们学过采用控制变量法来探究实验。从提交的视频中可以看出，几乎所有学生在实验中都运用了控制变量法来分别探究像的大小与物距和像距之间的关系，并通过实验得出结论。这种潜移默化养成的良好的思维习惯，有助于提高学生解决问题的能力，从另一个角度看，这次实验也促进了学生对控制变量法的理解和应用。在实验探究第三个问题时，学生们有多种方法改变小孔的形状，有的直接更换刻有不同形状的小孔，有的更巧妙，用一个不透明的小铁片遮住原有小孔的一部分，通过遮住的面积不同来改变孔的形状，都得出了像与小孔的形状无关。

从学生的视频和小文章中可以看出“非常规”物理实验作业带给学生的巨大影响，教师要运用“非常规”物理实验布置家庭作业，让学生从生活中寻找实验器材，在真实的生活情境中探究实验，亲身经历科学探究过程，在做中学，在学中悟，不仅符合学生的认知发展水平，满足学生动手实验的欲望，在实验中加深对物理规律的理解，更有利于消除学生对物理的畏难情绪，体验到学习物理的乐趣，为学好物理打下基础。

（五）巧用“非常规”物理实验进行习题讲解案例

物理习题是物理教学的重要组成部分，学生运用习得的知识和方法解决物理习题是一种重要的学习方式。这种方式能够深化、巩固学生对习得的物理知识的理解，锻炼学生的思维。教师对习题进行评讲，在讲解过程中纠正学生做题时出现的各种错误，使学生发现自己对知识掌握不足的地方，学生通过习题讲解对这些薄弱方面加以巩固和提升，进而发展智力，提高物理技能和分析解决问题的本领。新课程理念注重培养学生的自主学习能力，学生的学习方式要由被动接受转变为主动学习^[10]。有些题目做了很多次，教师讲解了很多遍，再遇到相同的题型还是错，甚至是只要题目稍有改动，学生就如临大敌，束手无策，这样低效地讲解习题对学生的思维能力提升没有过多的帮助。我们教师在进行物理习题讲解时，要想方设法地去思考如何巧妙地用一些方式来使讲题内容生动。通过问卷调查我们发现，接近一半的学生认为教师在评讲习题时采用“非常规”物理实验的方法是非常有效果的。教师可以巧用“非常规”物理实验进行习题讲解，提高学生的参与度，使学生聚精会神地融入课堂，真正吃透知识点，提高解题能力和学习成绩，达到事半功倍的效果。

案例一：浮力是初中物理学习的难点之一，有关浮沉子的题目每次考试得分率都比较低。题目考查范围广，从制作到实验方法到实验现象到原理等，比如小瓶放入大塑料瓶时瓶口朝上还是朝下；小瓶中要不要先放入适量的水；制成后挤压大瓶时，小瓶的重力如何变化；浮沉子是通过什么原理实现上浮和下沉的……如果光靠教师口头讲解，只有少数学生能够主动投入到学习中，而且效果并不太理想，对大部分学生来说，抽象的知识讲解不能活跃他们的思维，启发他们的智慧，所以遇到这样的题目，一些学生听不懂也懒得听，学习效果可想而知。

浮沉子实验的制作对学生理解物体的浮沉条件和解决有关浮沉子的题目有非常大的帮助，将抽象的知识转化为易于观察的实验现象，在制作及实验过程中潜移默化地引领学生认识实验仪器、了解实验器材的构造、掌握原理及使用方法。制作浮沉子的材料简单易得：大塑料瓶、适量的水、小玻璃瓶，因此可以让学生提前准备好实验器材带到学校，分组自己动手做浮沉子，教师巡回指导。在制作过程中，比如向小玻璃瓶里灌多少水开口朝下放进大塑料瓶才能漂浮在水面上，需要学生运用已学的关于浮沉条件的知识来多次调整尝试，这一过程不仅是运用已学理论知识指导实验操作，反过来也可以利用实验现象检验学过的理论。科学理论因其能够指导实践而存在着巨大的价值，而理论指导实践的过程也是理论自身不断检验和发展的过程^[11]。

浮沉子做好后开始实验，先让学生用力挤压大塑料瓶，请学生来回答观察到的现象：大塑料瓶发生形变，挤占上方的空气，小玻璃瓶渐渐进入水中，直至沉底。

让学生再次实验，仔细观察小玻璃瓶里的水面有没有发生变化，请学生回答：小玻璃瓶里的水变多了。到这里，几乎所有的学生就能明白小玻璃瓶下沉的原理：挤压大塑料瓶，气体体积变小，大塑料瓶内水的压强增大，将水挤进小玻璃瓶，导致小玻璃瓶总重力变大，当重力大于浮力时，小玻璃瓶就会下沉。反之，松手后，大塑料瓶内气体体积变大，小玻璃瓶内的水压强大，水被挤出，使得小玻璃瓶的总重力变小，当重力小于浮力时，小玻璃瓶就上浮直至漂浮。

教师引导学生总结：小瓶子是通过什么来实现上浮和下沉的？

学生：改变自身的重力。

教师引导学生开拓思维：我们可以把这个知识用在什么地方？

学生：潜水艇。潜水艇就是通过往水舱里充水，使得总重大于浮力实现下沉，或者往外排水使总重小于浮力实现上浮的。接着教师请小组之间比赛实验，看能不能让小玻璃瓶悬浮在水中？学生兴趣高涨，学习动机被调动起来，积极动手动脑分析现象探索实验。教师可以请一名兴致浓厚的学生来给大家展示、解说实验过程：用手轻轻挤压大塑料瓶，压强增大，水被挤压到小玻璃瓶内，小玻璃瓶缓缓下沉，当小玻璃瓶刚好没入水中时，保持挤压压力不变，使小玻璃瓶的重力等于浮力，小玻璃瓶就悬浮在水中。这与潜水艇悬浮在海水中的原理也一样。

学完物理新课后，学生必须通过习题训练来进行巩固加深，使学生更深刻地掌握物理概念和规律，评讲题目的过程不仅是学生反复细化对知识的理解过程，更是学生发现问题，进行纠错，从而提高学习质量的过程。对错题的消化吸收显得尤为重要，本案例中教师没有沿袭传统的讲题方式，而是巧妙地用这样一个让学生动手动脑的“非常规”物理实验来让学生自己给自己讲题。

研究表明：学生处于积极的学习状态时，就会在学习中倾注更多的精力和关注，学生只有积极主动地学习，才会取得良好的学习效果。因此，物理教师在讲解习题时，可以改变以往纯粹的讲题模式，灵巧地借助有效的实验教学手段，比如材料易得、制作方便的“非常规”物理实验来带动学生主动学习，在学习中融入有趣的物理元素，激发学生的探究欲望，启迪学生的科学思维。

案例二：随着科技的发展，无人机航拍走进了人们的生活，照相机的原理学生们都会，但为什么这种题目错误率很高呢？笔者找了几个学生了解情况，原来学生们对真正的照相机不太了解，很多人仅仅是在影视剧里看见过，在生活中没有见过这种镜头能伸缩的照相机，他们不明白镜头向前伸、向后缩是什么意思，调节的像距是变大还是变小。另一个原因是学生形成的思维定式，前面学习凸透镜成像规律时，我们都是控制凸透镜的位置不变，改变光源到凸透镜的距离，再移动光屏改变像距寻找像，而本题相反，由于照相机内胶片的位置是固定的，要调节像距只能改变镜头的位置，学生不习惯这种改变像距的方式，所以导致在做题时大脑混乱，尤其是一些本来基础就不牢靠的学生，再要求思维的转换，对他们而言难度太大了。如何使用简单、容易被接受的方法让学生掌握本题所包含的知识呢？

例如，利用废纸盒制作的照相机，镜头是一个拆下来的放大镜，光屏是一条条胶带。将镜头对准远处的物体，调节伸缩筒，可在光屏上得到清晰的像，再将镜头对着近处的物体，发现光屏上的像变得模糊了，根据凸透镜的动态变化规律：成实像时，物近，像远，像变大，应让光屏远离镜头，才能呈现清晰的像。通过观察照相机，学生发现，光屏是固定的不好动，自然而然想到可以让镜头向前伸，也是增大了像距，再动手试一试，果然光屏上得到了清晰的像。光屏用一条条胶带制作而成，除了成像，还有一个重要的功能，比较两次像的大小，学生通过实验观察比较发现像变大，验证了动态变化规律的正确性。

初中生正处于感性认识向理性认识过渡的阶段，但仍以感性认识为主^[12]。这个“非常规”物理实验的巧妙之处在于，单凭教师口头讲解学生很难理解的物理知识，通过学生亲自动手制作照相机就可以轻轻松松地理解和掌握。现代教育强调“回到事情本身”和“生活世界”，物理教育的起点是物理现象，归宿是活生生的原始生活世界。对于一些与生活中物品相关的练习题，如果单靠教师讲解，不仅教师讲得很费劲，学生更是听得云里雾里，很难取得良好的效果。这时，我们可以巧用“非常规”物理实验让学生在类似于真实情境的实验过程中体会到探究的乐趣，使学生在实验中有话说，有办法想。