初中物理低成本實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

宋春雷

摘 要： 在初中物理教學(xué)過(guò)程中，合理高效地進(jìn)行低成本實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)，不僅可以提高學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力，還是我國(guó)基礎(chǔ)教育課程改革的需要。本文針對(duì)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行介紹，同時(shí)對(duì)低成本實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)與利用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞： 初中物理教學(xué) 低成本實(shí)驗(yàn) 開(kāi)發(fā) 應(yīng)用

物理是一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科，物理在學(xué)習(xí)中的重要性是不言而喻的。但是，很多同學(xué)在學(xué)習(xí)過(guò)程中，感到物理相當(dāng)難學(xué)。課堂教學(xué)效率低無(wú)疑是重要原因之一，很多教育工作者在教學(xué)過(guò)程中認(rèn)識(shí)到了物理實(shí)驗(yàn)對(duì)物理教學(xué)的重要性。如何結(jié)合課程改革的需要，做好初中物理低成本實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)與利用，成為當(dāng)前初中物理教學(xué)面臨的一個(gè)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。

一、開(kāi)發(fā)和利用低成本實(shí)驗(yàn)的意義

（一）彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)資源不足的現(xiàn)狀

目前，新課標(biāo)特別強(qiáng)調(diào)初中物理教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性。然而，相關(guān)調(diào)查顯示，在很多中學(xué)，尤其是農(nóng)村中學(xué)，實(shí)驗(yàn)儀器仍然難以滿足教學(xué)需要，甚至在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，僅僅是老師在黑板上講解，學(xué)生簡(jiǎn)單地記憶。這種現(xiàn)象嚴(yán)重制約了初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)步。對(duì)初中物理來(lái)講，實(shí)驗(yàn)十分簡(jiǎn)單，對(duì)實(shí)驗(yàn)的精度要求也不高。大部分實(shí)驗(yàn)的儀器可以由低成本的材料來(lái)制作。因此，注重低成本實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)與利用可以有效改變實(shí)驗(yàn)資源不足的現(xiàn)狀[1]。

（二）提高學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力

在低成本實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以建構(gòu)知識(shí)，提高動(dòng)手能力和實(shí)踐能力。低成本實(shí)驗(yàn)中往往蘊(yùn)藏著豐富的物理知識(shí)。其制作簡(jiǎn)單，材料來(lái)源相當(dāng)廣泛，給學(xué)生動(dòng)手操作提供了實(shí)踐機(jī)會(huì)。由于使用的是自制的低成本實(shí)驗(yàn)儀器，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生不用擔(dān)心實(shí)驗(yàn)過(guò)程中會(huì)損壞實(shí)驗(yàn)儀器，這樣學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)中按照自己的想法，在具體的過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題，然后找到解決問(wèn)題的方法，對(duì)于提高學(xué)生的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力具有重要意義。

（三）養(yǎng)成良好的科學(xué)態(tài)度

低成本物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生建立起科學(xué)的價(jià)值觀、養(yǎng)成良好的科學(xué)態(tài)度，具有重要的促進(jìn)作用。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中用到的儀器來(lái)源于日常生活，可以充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。如靜電實(shí)驗(yàn)，生活中很普通的一把梳子，在頭發(fā)上摩擦后竟然可以吸引小紙屑。就這么一個(gè)簡(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn)，可以幫助老師完成有關(guān)靜電這一知識(shí)點(diǎn)的講解。低成本實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的價(jià)值觀方面具有重要意義。

二、開(kāi)發(fā)利用低成本實(shí)驗(yàn)的策略

（一）強(qiáng)化低成本物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)利用的意識(shí)

思想決定高度，在低成本實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)中，要逐步強(qiáng)化開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)資源的意識(shí)。在物理教學(xué)過(guò)程中，要認(rèn)識(shí)到低成本實(shí)驗(yàn)的價(jià)值，采用合適的方法激發(fā)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的興趣。教師可以在課堂上演示一些利用自己制作的實(shí)驗(yàn)道具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，把學(xué)生的積極性充分調(diào)動(dòng)起來(lái)，讓學(xué)生在課下有興趣動(dòng)手制作實(shí)驗(yàn)儀器，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在這個(gè)過(guò)程中，不僅對(duì)知識(shí)的理解進(jìn)一步加深，同時(shí)還提高了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力。

（二）對(duì)低成本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)儀器制作材料的收集

生活中很多東西，如果經(jīng)過(guò)巧妙地利用，均可以變成實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器。如一支鉛筆，用削尖的一頭與另一頭分別頂住手指，可以用來(lái)探究影響壓強(qiáng)的因素；把鉛筆插入水中，可以進(jìn)行光的折射的演示實(shí)驗(yàn)。很多材料甚至廢棄品在低成本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中都會(huì)成為有用的實(shí)驗(yàn)資源，因此取材時(shí)要從成本低廉、變廢為寶的角度考慮。

（三）低成本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)角度

首先，可以從生活中日常用品和廢棄材料的原理、性能等方面入手，通過(guò)認(rèn)識(shí)其物理本質(zhì)，生成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。其次，可以在初中物理課本課后的“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”和“想想做做”等趣味性欄目中進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)。最后，可以通過(guò)現(xiàn)有的強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)搜索一些已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出來(lái)的低成本實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合自身教學(xué)實(shí)際情況，開(kāi)發(fā)出適合自己的低成本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

三、物理低成本實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原則

首先，實(shí)驗(yàn)必須遵循科學(xué)性原則。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要讓學(xué)生體會(huì)到試驗(yàn)的目的及包含在其中的物理知識(shí)，要本著實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)潔、設(shè)計(jì)思想實(shí)用的原則進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；其次，要本著體驗(yàn)性原則。低成本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)儀器要選擇生活中常見(jiàn)的材料來(lái)制作，實(shí)驗(yàn)儀器盡量結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便維修，這樣學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中就不用擔(dān)心損壞儀器，使盡可能多的學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)中；再次，要堅(jiān)持趣味性原則。“興趣是最好的老師”，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)也是如此。在進(jìn)行低成本試驗(yàn)時(shí)，要為學(xué)生創(chuàng)造出良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生的好奇心，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣，從而提高實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)效率，增強(qiáng)教學(xué)效果；最后，要堅(jiān)持安全性原則。低成本實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要前提就是保證實(shí)驗(yàn)的安全性，尤其是不能對(duì)人身安全造成威脅，這就要求在試驗(yàn)選材時(shí)，要選用環(huán)保無(wú)毒的材料，對(duì)于實(shí)驗(yàn)中用到的實(shí)驗(yàn)用品，也要保證其安全性。如在探究托里拆利實(shí)驗(yàn)中，水銀有可能對(duì)人體造成傷害，不宜讓學(xué)生操作，可以基于相同原理的基礎(chǔ)上采用其他實(shí)驗(yàn)達(dá)到相同的教學(xué)效果[2]。

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)于提高物理學(xué)科的教學(xué)水平有著重要的意義。在目前存在實(shí)驗(yàn)資源不足等一系列因素的情況下，積極開(kāi)發(fā)與利用低成本實(shí)驗(yàn)，讓每個(gè)學(xué)生都參與到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)于提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的有著積極的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳綜獻(xiàn).淺談低成本實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的開(kāi)發(fā)與運(yùn)用[J].考試：綜合版，2013（3）：184-184.

[2]呂宏.壇壇罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)——對(duì)農(nóng)村初中物理低成本實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)的思考與實(shí)踐[J].考試周刊，2011（78）：184-184.