探析初中物理力學低成本演示實驗

李琳

摘要：物理是一門以理論為導向，以實驗為輔助的獨立性理工學科，實驗教學至關重要。現(xiàn)階段，我國中學物理實驗教學儀器在使用過程中僅能顯示具體數(shù)據(jù)，無法讓學生全面掌握整個實驗流程。對此，初中物理教師可以利用生活中閑置物品進行演示實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力，充分發(fā)揮低成本演示實驗的優(yōu)勢。

關鍵詞：初中物理;低成本演示實驗;創(chuàng)造能力;

伴隨教育教學體制的深化變革，教學部門對初中物理教學也提出了更高的要求。為此，初中物理教師應當轉(zhuǎn)變思想觀念，應用生活中的閑置物品進行低成本演示實驗，一方面，可以拉近物理與實際生活的聯(lián)系，另一方面，激發(fā)學生的主觀能動性，培養(yǎng)其創(chuàng)造能力。

1低成本物理演示實驗的應用現(xiàn)狀與實際意義

1.1初中物理低成本演示實驗的應用現(xiàn)狀

眾所周知，物理是兼顧理論與實驗的理工科目，同時也是初中教育的基礎性課程。著名教育學家蘇霍姆林斯基曾說“興趣是最好的老師”。構(gòu)建初中物理知識體系的根基在于學生對物理學科的興趣。若學生對物理學科有自信，對物理實驗感興趣，就會積極主動的參與教學活動，與教師保持良好的互動，進而促進物理實驗課的順利開展。通過對某地初中物理教師及學生進行問卷調(diào)查可知：

①中學物理教學多以理論灌輸與課堂演示為主，僅對部分儀器設備單一、操作程序簡單的課程開展實驗教學，且需要教師自備實驗器具;

②相比之下，超過半數(shù)以上的學生傾向于教師自制的實驗器材，也有部分學生樂于操作學校實驗室的配套器材。無論是采用哪一類實驗器材，都充分說明了學生熱愛實驗操作。

1.2推廣應用低成本物理力學演示實驗的實際意義

低成本物理力學演示實驗是利用生活中廉價的閑置物品作為輔助教學工具，模擬物理力學自然現(xiàn)象，將抽象物理知識更加立體化與具象化，幫助學生理解物理知識。低成本力學演示實驗取材單一，制作工序簡便，且實驗現(xiàn)象直觀化，有助于引導學生深化對物理知識的認知，加深印象。

推廣低成本物理力學演示實驗，可解決部分地區(qū)實驗器材不完備的問題，進而促進師生的互動交流，培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能。同時，在物理教學過程中，采取低成本物理力學演示實驗，可營造輕松愉悅的課堂氛圍，吸引學生的注意力，激發(fā)學生的主觀能動性，從而提升教學效率，強化整體教學質(zhì)量。從宏觀角度來說，推廣低成本物理力學演示實驗，可完善調(diào)整傳統(tǒng)物理教學模式，滿足教學體制變革需求，具有實際意義。

2結(jié)合實例案例分析初中物理力學低成本演示實驗的具體應用

2.1浮力演示實驗教學

在初中物理知識結(jié)構(gòu)體系中，浮力屬于最基礎且最重要的內(nèi)容。但是，物理教材并未設置相關實驗，導致學生對浮力相關知識一知半解。對此，初中物理教師可以通過自制教具的方式解決。教具制作流程如下所述：將細線的一端應膠布固定在乒乓球上，再將細線的另一端系在開口的大塑料瓶底部。然后，把一個上下開口的乒乓球放進塑料瓶中。通過觀察實驗現(xiàn)象，讓學生了解到，塑料瓶對乒乓球的支撐力與乒乓球的自身重力保持平衡。向塑料瓶中注水，達到一定高度后，停止注水，發(fā)現(xiàn)開有小口的乒乓球漂浮在水面上，隨后自然下沉，細線被拉直。通過分析可知，乒乓球受到的浮力方向是豎直向上的。

2.2彈力演示實驗教學

初中物理知識對彈力的定義是指物體發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的作用力。絕大多數(shù)物理教師在教學過程中，都只是單純的讓學生了解彈力的存在與基本常識，并未進行深度探究，這使得學生對彈力的理解不夠深入，基礎知識不扎實。

對此，物理教師可以自制教具進行彈力演示實驗，具體實驗步驟如下：第一步，取一根橡皮筋放在桌子上拉伸，拉至一定長度后，在橡皮筋中間放入乒乓球;第二步，按住乒乓球向后拉伸橡皮筋，讓學生觀察橡皮筋的形變程度;第三步，松開橡皮筋，讓乒乓球在彈力作用下向前呈拋物線軌跡運動。

2.3慣性演示實驗教學

根據(jù)牛頓第一定律可知，任何物體都會始終保持靜止或勻速直線運動，在外力作用下可改變其原有運動狀態(tài)。牛頓第一定律又稱之為慣性定律。慣性定律在日常生活中隨處可見。例如，當交通工具出現(xiàn)急剎車時，人體會向前傾，這就屬于典型的慣性演示過程。

慣性演示實驗流程如下所述：第一步，在透明礦泉水瓶中灌入適量水，將其橫放在桌面上;第二步，用手輕按礦泉水瓶使其向前緩慢移動，然后立即停止，觀察瓶內(nèi)水面的變化情況。部分學生觀察到，在礦泉水瓶停止運動后，能夠清晰聽到瓶內(nèi)水發(fā)出撞擊聲音，以此深化學生對慣性定律的認知。

2.4 影響壓力作用效果因素演示

在壓力作用效果因素的演示實驗中，可以通過四種不同形式的演示實驗來展示壓力的作用效果。在桌子上放置相同的四個泡沫塑料，第一個泡沫塑料上放置一小塊模板;第二個泡沫塑料上放置一小塊模板以及一塊圓形鐵塊;第三塊泡沫塑料上放置的木塊要比第一個泡沫塑料大;第四個泡沫塑料則是在第三個泡沫塑料的基礎上，再加放兩顆釘子。觀察這四個泡沫塑料的變化情況。發(fā)現(xiàn)第一塊只下陷了一點;第二塊下陷深度增加，而后兩塊的下陷深度與第一塊相差不大。通過上述試驗讓學生了解壓力大小、受力面積對壓力作用效果的影響。

3結(jié)語

綜上所述，在初中物理知識結(jié)構(gòu)體系中，力學知識所占比例超過50%，這對力學實驗演示教學也提出了更高的要求。為此，在初中物理教學過程中，引入低成本物理力學實驗，可培養(yǎng)學生的創(chuàng)造能力與實踐操作能力，激發(fā)學生的學科興趣，進而完善學生的專業(yè)素養(yǎng)，促進學生的全面發(fā)展。

參考文獻：

[1]石家文，李洪祥.初中物理力學低成本演示實驗的研究與開發(fā)[J].黑龍江科學，2017（7）

[2]王宏鑫.初中物理力學低成本演示實驗探討[J].求知導刊，2017