中學物理低成本實驗的開發與研究

摘 要：高中物理是高考理科必考的一門學科，主要考查學生的邏輯思維能力。但是物理和數學不同，除了要求學生具有一定的思維邏輯能力之外，還要求學生能夠結合實際對考題進行具體的分析。高中物理教學工作的開展，主要圍繞大量的試驗展開，但是傳統教學模式下，物理試驗需要到實驗室開展，相關的實驗不具有現實教育意義，從而無法促使學生真正理解試驗中所包含的理論知識。所以，要結合實際，通過利用一些簡單的道具開展低成本實驗，由于所有實驗道具都取材于實際生活中，從而有助于提高學生對相關理論知識的理解。不僅如此，低成本實驗還有助于縮減教學工作開展的經費，節省下來的經費，可以用來開展更多具有趣味性的實驗。

關鍵詞：高中物理;教學模式;教學案例

一、 引言

高中物理相關的理論知識過于抽象，所以需要通過實驗展示的方式開展相應的教學工作，在實驗進行的過程中，逐步引入相應的知識點，便于學生理解。在實際開展實驗教學的過程中，首先要充分結合本班級學生的整體情況，制定出具有針對性的實驗落實方案。其次，要以實用性為主，所有實驗的設計工作都要從現實生活中取材，當學生在課余時間遇到類似的情況，就會使其產生聯想記憶，從而加深對相應知識點的掌握。最后，要以強化學生的動手能力為根本目標，讓學生自己動手，按照相應的實驗流程逐步完成實驗。

二、 完善實驗教學模式的主要方向

“與時俱進，改變方法”是老師在開展實驗教學活動中的主要方向。隨著我國教育教學體制改革工作的不斷深入，傳統教學模式中，以老師為主體的教學觀念已經無法適應新時代的需求。

所以，要充分結合全體學生的實際情況，以學生為教學主體，開展符合學生需求的教學模式。對現階段的學生而言，要以引導式教學為主。在實驗選題的過程中，要保證實驗題材的新穎度，并且還要結合實事熱點吸引學生的關注，進而激發全體學生對學習相應理論知識的興趣。

三、 實際教學案例淺析

例1：在講解《光的全反射》章節實驗的過程中，首先選用一個圓口的玻璃容器作為實驗道具，先使用酒精燈將玻璃容器的一側（玻璃容器瓶口到中間的位置）熏黑，然后再將該玻璃容器倒置在水中，由于水無法進入到質密的煙灰中，所以就會在煙灰層的外表面形成一層被水膜包圍的空氣層。然后把一束光從水射向空氣層，由于水屬于廣密介質，而空氣屬于光疏介質，當光束從水層射向空氣層的過程中，就會發生全反射現象。這個時候邀請所有學生在玻璃容器的側面觀察，就會發現玻璃瓶被熏黑的部分逐漸從焦黑色變成了銀色。

整個實驗操作簡單，使用的道具也就是酒精燈，圓口玻璃容器以及水槽和光源。但是整個實驗過程中玻璃容器顏色的變化會帶給所有學生強烈的視覺沖擊，從而促使學生加深對全反射的理解，以及“光在不同介質之間傳播，會出現折射的現象。”

例2：在開展《氣體做功》章節的實驗時，可以利用一個圓口玻璃瓶，一個橡皮塞，以及一個給籃球打氣用的氣筒進行。具體的實驗步驟如下：（1）使用橡皮塞將圓口玻璃瓶進行密封，確保玻璃瓶不會漏氣為原則;（2）使用氣筒向玻璃瓶中打氣，直至玻璃瓶中產生白霧為止。在整個打氣的過程中，要讓學生觀察玻璃瓶內壁的變化，并用手感覺玻璃瓶外壁的溫度變化;（3）在玻璃容器中產生白霧后，將橡皮塞拔掉，再次讓學生觀察玻璃容器內外壁的變化。在整個實驗進行的過程中，由于氣體做功的緣故，密封的玻璃容器的內能會發生一定的變化。當向瓶內打氣時，內能增加，學生可以感受到玻璃容器外壁的溫度會上升，而當拔掉橡皮塞的時候，瓶內的內能又會大幅度減小，而瓶內的白霧則是由于瓶內和瓶外存在溫度差異導致的。學生可以通過簡單的實驗，掌握氣體做功的原理。

例3：慣性反常實驗。首先選擇三個乒乓球以及三個等體積的透明容器，給其中任意兩個透明容器注滿水，并在其中一個乒乓球中注入兩個鐵塊。然后，如下圖所示將三個透明容器進行擺放，并依次使瓶子向右做加速運動。最后，讓學生通過觀察總結出質量和慣性的關系。學生在實際觀察實驗結果的過程中會主動思考為什么相同質量的乒乓球在水中和在空氣中的慣性是不一樣的，為什么加了重量的乒乓球的慣性要大于沒有加重量的乒乓球的慣性。

圖1 實驗示意圖

四、 結束語

實驗教學法是高中物理教學工作的主要教學方式之一，通過實驗教學可以將抽象的理論知識以實驗的形式展現給學生，從而促使其對相關理論知識的理解和掌握。作為能夠有效提升學生學習效率的措施之一，只有不斷對整個教學體制進行完善，才能將實驗教學法的作用發揮到最大。在實際完善的過程中，要注重實驗和理論知識的切合度，并且要細化實驗流程，讓學生通過實驗對相應的理論知識產生一定的聯想。

參考文獻：

[1]鐘明彩.低成本材料在高中物理實驗教學中的應用[J].科教文匯，2011（3）：92.

[2]趙力紅.低成本 高智慧 深探究（六）——低成本實驗在物理教學中的開發與運用[J].教育與裝備研究，2006（8）：9-14.

作者簡介：

林松，貴州省黔南布依族苗族自治州，貴州省黔南布依族苗族自治州都勻第一中學。