盧仕高

摘要：新課程物理教育理念是“從生活走向物理，從物理走向社會”。 物理課程標(biāo)準(zhǔn)中提到的“學(xué)校和教師應(yīng)根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，安排足夠多的學(xué)生實驗和演示實驗”，也就是倡導(dǎo)學(xué)生動手做更多的實驗，讓每個學(xué)生都能在動手動腦中快樂地學(xué)習(xí)。低成本實驗資源的利用，就是利用身邊隨手可取的日常生活用品來做實驗，既能激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)科產(chǎn)生濃厚的興趣，又能取得理想的教學(xué)效果；使學(xué)生深切地感受到物理學(xué)就在我們身邊。同時學(xué)生的創(chuàng)新意識在實驗的過程中自然也得到了增強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：初中物理；實驗；低成本；開發(fā)；利用

新課程物理教育理念是“從生活走向物理，從物理走向社會”。物理規(guī)律來源于社會生活和生產(chǎn)實踐，“最偉大的發(fā)現(xiàn)往往來自最平凡的認(rèn)知”；生活周圍，物理現(xiàn)象隨處可見，要探究和學(xué)習(xí)物理，離不開觀察和實驗，除了使用科技人員為我們設(shè)計制作現(xiàn)成實驗器材外，很多時候，我們可以就地取材，利用生活和手邊常見物品進(jìn)行實驗探究，不僅可以彌補(bǔ)實驗條件的不足，降低物理實驗教學(xué)成本的投入，還可以激發(fā)學(xué)生并體驗“從生活走向物理”的學(xué)習(xí)探究歷程，有效地把物理和生活緊密地聯(lián)系起來，建立學(xué)習(xí)物理的興趣，增強(qiáng)探究物理無窮奧秘的信心。本文主要結(jié)合初中物理教學(xué)來探討如何開發(fā)低成本物理實驗。

一、開發(fā)低成本實驗的原則

1、科學(xué)性。任何物理實驗首先都應(yīng)該正確反映物理現(xiàn)象和規(guī)律，反映物理現(xiàn)象變化的客觀過程。低成本實驗的設(shè)計應(yīng)當(dāng)注意遵循科學(xué)的實驗方法，使我們的實驗設(shè)計在科學(xué)方法的指導(dǎo)下進(jìn)行，避免盲目性。

2、簡易性。麥克斯韋說過：“一項演示實驗使用的器材越簡單，學(xué)生就越熟悉，就越想徹底地獲得所驗證的結(jié)果”。我們在設(shè)計實驗時就應(yīng)該用材簡單易尋，就地取材，如利用生活中的廉價材料（如氣球、塑料袋）、易得材料（如水杯、硬幣）和廢舊材料（如易拉罐、飲料瓶）等。

3、直觀性。實驗的重要作用就是讓學(xué)生用感官能夠直接觀察和感受具體的物理現(xiàn)象與實驗過程，實驗現(xiàn)象要清晰明顯。實驗器材雖簡單，但結(jié)果出乎意料。

4、安全性。自制教具的安全性要高，實驗過程中不能出安全問題。在設(shè)計實驗時應(yīng)該盡量避免高溫、高電壓、易碎易爆、有毒等一切有危險和對身體有害的物品和的實驗操作。

二、低成本實驗資源的開發(fā)和利用

1、演示實驗方面：首先，如果原來的演示實驗效果不明顯，那我們可以自制實驗來改進(jìn)實驗的效果。實驗一、為了說明帶電體有吸引輕小物體的性質(zhì)，教材中是讓帶電的物體去靠近一堆紙屑，很多紙屑飛向帶電體，又飛散開來，紙屑的飛散吸引了學(xué)生過多的注意力，對初次接觸電學(xué)的學(xué)生，很難得出“帶電體吸引輕小物體的性質(zhì)”的結(jié)論。改進(jìn)的方法一：取一塊面積大約為1cm2紙屑或泡沫球，在其中穿一孔并用細(xì)線懸掛在鐵架臺上，當(dāng)帶電體靠近紙屑（或泡沫球）時，可以看到細(xì)線彎曲，紙屑向帶電體靠攏。這樣既增強(qiáng)了演示效果，又使學(xué)生很容易得出結(jié)論。改進(jìn)方法二：讓實驗者站立在一塊較厚的（最好在5厘米以上）干凈干燥的泡沫塑料上；用一只手與放在桌子上干凈干燥的泡沫塑料塊摩擦數(shù)下，人體就帶了電（人體與泡沫塑料摩擦起電的效果很好。只要人不與其他導(dǎo)體接觸，人體上的電荷就不會跑掉，人就成了一個帶電體）；用帶電的手去接近放在桌面上的氣球，球就向手滾過來，并能追隨著手運動。這說明帶電體不但可以吸引輕小物體，也能吸引像乒乓球這樣較大的物體，實驗的可見度大，效果極為明顯。實驗二、用飲料瓶做聲學(xué)實驗中探究聲音的音調(diào)：方法1：在幾個飲料瓶中盛入不同深度的水，將瓶口移至嘴邊吹氣，可以聽到不同音調(diào)的聲音產(chǎn)生?？諝庵蕉痰?，音調(diào)越高，反之，空氣柱越長，音調(diào)越低。方法2：在飲料瓶中盛入小部分水，用手握住后，將飲料瓶口移到嘴邊、吹氣，學(xué)生會聽到一種音調(diào)的聲音。若一邊吹氣，一邊用手?jǐn)D壓飲料瓶水面升高時，學(xué)生又會聽見不同音調(diào)的聲音。

其次，我們可以開發(fā)新的演示實驗，幫助學(xué)生建構(gòu)知識體系，突出教學(xué)的重點，解決教學(xué)難點?！岸ζ胶獾臈l件實驗”是初中物理教學(xué)的重點和難點，是學(xué)習(xí)力學(xué)的基礎(chǔ)。實驗裝置：準(zhǔn)備一張正方形卡片紙（注意重量輕些的好）作為受力物體，卡片紙的兩個對角分別用線穿過并結(jié)牢，線的另兩端繞過鐵架臺上的定滑輪并掛上鉤碼。

實驗步驟：（1）在線的兩端，分別掛上鉤碼，使作用在卡片紙上的兩個拉力方向相反，且在一條直線上（注意：調(diào)節(jié)兩個滑輪的高度，使拉力方向在同一水平直線上、在傾斜的直線上，以消除學(xué)生的錯誤的觀點：二力必須在同一水平直線上）。改變鉤碼的個數(shù)，觀察卡片紙在什么情況下能平衡，什么情況下不能平衡？（2）將處于平衡狀態(tài)的卡片轉(zhuǎn)過一個角度，使它受到的兩個拉力不在一條直線上。松手時，卡片還能保持平衡嗎？（3）在上述結(jié)論基礎(chǔ)上將處于平衡狀態(tài)的卡片用剪刀剪成兩部分，平衡破壞，砝碼、紙片都落下。從而進(jìn)一步指出二力平衡還有一個重要前提，即兩個力一定要作用在同一物體上。

2、分組實驗方面：可以改演示實驗為分組實驗，提供更多的機(jī)會給學(xué)生實驗，讓學(xué)生在動手動腦中愉快地學(xué)習(xí)；改高成本實驗為低成本實驗也是我們要考慮的一個方面，因為有很多儀器價格非常昂貴，有些學(xué)校買不起，所以就要想辦法來開發(fā)一些低成本的實驗，來滿足學(xué)生來做實驗。實驗一、為了探究物體的形狀變化時，其質(zhì)量是否改變，課本實驗設(shè)計是：用天平測一塊橡皮泥的質(zhì)量，然后把橡皮泥捏成其他形狀后再測一測，看它的質(zhì)量是否改變。因為要用到橡皮泥，一些教師覺得麻煩，只是用嘴說說而已。另外，即使教師做了演示實驗，也只有前排的部分同學(xué)親眼看到。如果將橡皮泥用學(xué)生的廢舊作業(yè)本代替，再讓學(xué)生帶上一段細(xì)線，用這段細(xì)線將作業(yè)本的形狀改變，測出其質(zhì)量.全班同學(xué)都可以參與到教學(xué)活動中，親自感受到質(zhì)量不隨物體形狀的變化而改變。實驗二、聲音的特性（1）探究音調(diào)：一手將橡皮筋張開，由短變長，另一只手用相同力度撥動橡皮筋； 橡皮筋張開越長，振動頻率越快，音調(diào)越高。（2）探究響度：一手將橡皮筋張開，使其伸長相同，另一只手用不同力度撥動橡皮筋；力度越大，振幅越大，響度越大。

3、課外實驗方面：我們課堂實驗結(jié)束了，但是知識沒有結(jié)束，思維沒有結(jié)束，我們可以把這些問題留給學(xué)生，帶出課堂，設(shè)計一些課外實驗，讓學(xué)生在課外完成；再一個方面，其他的一些課外的觀察和制作，這樣的話可以提高學(xué)生的興趣。“靜電現(xiàn)象”教學(xué)結(jié)束后，可給學(xué)生布置一道作業(yè)：實驗一：應(yīng)將扎繩盡量“破”細(xì)些，用干燥的手捋幾次，扎繩不僅不能合攏，反而會膨散開，甚至?xí)皇帧罢场遍_。平面鏡成像的課外制作：潛望鏡模型。材料：牙膏盒三個，小平面鏡（2㎝×3㎝）兩塊，雙面膠，塑料膠布，剪刀等。方法：根據(jù)潛望鏡模型，將牙膏盒修剪好，用雙面膠固定平面鏡，實質(zhì)兩個反射面相互平行，背面與直角形成等腰直角三角形，再用塑料膠布固定另外兩個牙膏盒。

開發(fā)人的感官在學(xué)習(xí)活動中的體驗潛能，無疑是將新課程的教育理念轉(zhuǎn)化為教育行為的一個重要而基本的探索方向。由于實驗器材就是學(xué)生的五官和四肢，所以是最經(jīng)濟(jì)、實用、有效的實驗方式。全面開發(fā)人體器官和肢體在學(xué)習(xí)活動中的積極作用，讓學(xué)生多感官、多角度地參與探究活動，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，對學(xué)生形成終身學(xué)習(xí)和探究愿望，必將產(chǎn)生積極的影響。例如：在學(xué)習(xí)“壓強(qiáng)”時，學(xué)生對壓力產(chǎn)生的作用效果于受力面積的關(guān)系這一難點不容易突破。為了解決這一關(guān)鍵問題，我設(shè)計如下兩個小實驗，①取—支削好的鉛筆，讓學(xué)生用左右手的拇指稍用力鉛筆的兩頭，讓學(xué)生說出兩拇指的感受，從而說明壓力產(chǎn)生的作用效果與受力面積的關(guān)系。②利用學(xué)生比賽跑步小游戲的過程中，突然叫“?！眮砀惺苌钪械膽T性現(xiàn)象等等。③在白熾燈下，我和學(xué)生一起做手影游戲，用手做出不同的手勢，燈光下可形成各種各樣的影子，來驗證光的直線傳播。

所謂低成本器材的物理實驗是指使用那些材料易得、簡便易做、趣味性強(qiáng)、形象生動、效果明顯的物理實驗。總之，低成本物理實驗不僅是實驗器材的簡單替代， 更是實驗裝置的簡化， 實驗現(xiàn)象的明了。低成本物理實驗成本雖低， 運用的智慧不低， 具有的內(nèi)涵不低， 教育價值不低， 所以中學(xué)應(yīng)該大力加強(qiáng)低成本物理實驗的開發(fā)。強(qiáng)調(diào)實驗在物理教學(xué)中的重要作用，不僅有利于學(xué)生更好地獲得物理知識，而且能提高學(xué)生多方面的技能和能力。還培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與愛好，教會學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，使他們能養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)作風(fēng)等。因此，在物理教學(xué)中應(yīng)重視實驗教學(xué)，同時也要加強(qiáng)低成本物理實驗資源的開發(fā)和利用。

參考文獻(xiàn)

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