低成本實(shí)驗在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：物理課堂中的演示實(shí)驗是教師為學(xué)生提供感性認(rèn)識材料的，它無法代替學(xué)生自身的學(xué)習(xí)活動，教學(xué)中如果把教師的演示實(shí)驗改為學(xué)生的邊學(xué)邊實(shí)驗，既能使學(xué)生對實(shí)驗獲得更加清晰的印象，學(xué)到物理知識，又能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗?zāi)芰?，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，通過學(xué)生充分的動腦、動手、動口，調(diào)動學(xué)生的多種感觀，促進(jìn)學(xué)生實(shí)現(xiàn)立體學(xué)習(xí)。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗；能力；方法

中圖分類號：G622 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1002-7661（2013）22-102-01

近幾年，通過自己在教學(xué)中的努力實(shí)踐和不斷借鑒，使低成本實(shí)驗在初中物理教學(xué)中發(fā)揮著重要的作用。

一、應(yīng)用低成本實(shí)驗可以不斷改進(jìn)學(xué)生實(shí)驗，為學(xué)生提供多種學(xué)習(xí)經(jīng)歷，豐富他們的學(xué)習(xí)經(jīng)驗

在物理實(shí)驗中，不僅要求學(xué)生關(guān)注實(shí)驗本身，更重要的是讓學(xué)生經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究的相似過程，學(xué)習(xí)物理知識與技能，體驗科學(xué)探究的樂趣，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神。應(yīng)用學(xué)生身邊的器材做簡易的隨堂實(shí)驗，可拓展實(shí)驗空間，增加學(xué)生實(shí)驗探究經(jīng)歷，是改善學(xué)生學(xué)習(xí)方式的重要手段之一。

例如：“溫度和溫標(biāo)”的教學(xué)中，原來的教學(xué)設(shè)計中老師只是拿些溫度計讓學(xué)生觀察、使用，學(xué)生對知識的掌握只能停留在對溫度計的作用、結(jié)構(gòu)和原理等淺層次的識記階段，自主探究能力不能得到培養(yǎng)。新課標(biāo)下的課堂教學(xué)中，我給學(xué)生準(zhǔn)備一個平底燒瓶、一根細(xì)長玻璃管、一些染成紅色的水和刻度尺等這些常用的實(shí)驗器材。通過老師的漸進(jìn)性提問“如何用平底燒瓶和其他器材來比較兩個燒杯中水的溫度”“看到什么現(xiàn)象”“玻璃細(xì)管中的液柱為什么會先上升再下降或先下降再上升”“你能較準(zhǔn)確地說出這兩杯水的溫度嗎？你認(rèn)為還需要什么器材”“你們手上的裝置與實(shí)驗室用的溫度計在結(jié)構(gòu)上有什么類似”“你能將這個裝置改進(jìn)成一個簡易溫度計嗎”。學(xué)生在將瓶中裝滿水，插入細(xì)管蓋緊制成一個溫度計的模型的實(shí)驗過程中，不僅很容易理解有關(guān)溫度、溫標(biāo)的概念，并且通過將模型改進(jìn)成實(shí)用的簡易溫度計，經(jīng)歷了與往常不同的學(xué)習(xí)方式，拓展了學(xué)生的思維，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識。而且小小的一個平底燒瓶貫穿了整個教學(xué)內(nèi)容，這樣的低成本實(shí)驗教學(xué)既活躍了課堂氣氛、調(diào)動了學(xué)生的興趣，課堂教學(xué)效果又非常明顯。

二、恰當(dāng)?shù)睦玫统杀緦?shí)驗器材，可以優(yōu)化教師的教學(xué)方式，進(jìn)一步提高課堂教學(xué)的效能

新課標(biāo)提出教學(xué)過程要以優(yōu)化教師的教學(xué)行為、完善學(xué)生的學(xué)習(xí)方式為重點(diǎn)，要求教師組織合理、有序和豐富多彩的教學(xué)活動，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)，整體提高課堂教學(xué)效率。以往在課堂教學(xué)中，我們往往會準(zhǔn)備很多實(shí)驗器材，但幾乎每樣器材只用一次就放置一邊了，整節(jié)課忙得不亦樂乎。老師費(fèi)時費(fèi)力，學(xué)生的注意力也很容易經(jīng)常被分散到老師取放實(shí)驗器材的動作上去了。合理應(yīng)用低成本實(shí)驗，課堂教學(xué)即時效果會更好。

如“大氣壓強(qiáng)”教學(xué)中，我準(zhǔn)備了一個拔火罐?？捎盟〔⑻崞鹨粔K玻璃說明“大氣壓強(qiáng)的存在”；可以讓學(xué)生通過測量玻璃所受的重力和拔火罐的吸附面積大致估算大氣壓強(qiáng)的大小來說明“大氣壓強(qiáng)很大”；在分析“大氣壓強(qiáng)的應(yīng)用”時可以讓學(xué)生觀察拔火罐上的“小孔”并解釋為什么這么設(shè)計。這樣一個拔火罐貫穿大氣壓強(qiáng)的現(xiàn)象、大小和應(yīng)用這條主線，教學(xué)節(jié)奏緊湊，課堂教學(xué)即時效果明顯。

再如前面提到的平底燒瓶在“溫度和溫標(biāo)”中的應(yīng)用設(shè)計等等，都能充分說明這一點(diǎn)。

三、應(yīng)用低成本實(shí)驗創(chuàng)造性地設(shè)計小實(shí)驗，突破教學(xué)難點(diǎn)

物理課本提供了基本的教學(xué)內(nèi)容，但教師在教學(xué)時不應(yīng)僅局限于課本所呈現(xiàn)的內(nèi)容，而應(yīng)在理解課本編寫意圖的基礎(chǔ)上，把握教學(xué)內(nèi)容的重點(diǎn)和難點(diǎn)。低成本實(shí)驗無疑是極好的一種手段。

例如，“凸透鏡成像規(guī)律”是初中物理光學(xué)中的重點(diǎn)知識，要求通過實(shí)驗探究讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)和歸納實(shí)驗結(jié)論。通常作為物體的都是蠟燭，實(shí)驗中燭焰的像是放大還是縮小、正立還是倒立等現(xiàn)象很直觀，但一般情況下學(xué)生幾乎很難自主發(fā)現(xiàn)凸透鏡成實(shí)像時物像“左右互置”這一特點(diǎn)。改用兩節(jié)干電池和若干發(fā)光二極管做成一個可控發(fā)光的“上”字代替燭焰，則“物像左右互置”的實(shí)驗現(xiàn)象更明顯，學(xué)生基本上都能自主發(fā)現(xiàn)，歸納出成像規(guī)律更快捷、更完整。而且，這樣既可以重復(fù)實(shí)驗、節(jié)約資源，減輕實(shí)驗老師因蠟燭燃燒的損耗需不斷更換的工作量，還可以避免因大量蠟燭燃燒時產(chǎn)生的煙霧，可以更好地保障師生的身體健康。

四、反思

通過實(shí)踐和借鑒，我對低成本實(shí)驗也有了進(jìn)一步的體會。

1、低成本實(shí)驗教具雖然成本低，但智慧不低、價值不低。利用和制作低成本實(shí)驗，對教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)要求較高：不僅自己要動手參與設(shè)計和制作，還需要指導(dǎo)和幫助學(xué)生進(jìn)行小制作、小發(fā)明；不僅需要專業(yè)知識，還需要一定的動手能力。所以教師加強(qiáng)自身的知識更新和專業(yè)素質(zhì)培訓(xùn)是非常重要的。

2、低成本實(shí)驗設(shè)計中更值得欣賞和提倡的不是實(shí)驗器材的簡單替代，而是實(shí)驗裝置的簡化，特別是對一個原本已不太復(fù)雜的實(shí)驗裝置做進(jìn)一步的簡化，使實(shí)驗現(xiàn)象更明了。

3、低成本實(shí)驗的設(shè)計與改進(jìn)是一個循序漸進(jìn)的過程，有時需要經(jīng)過長時間的探究，甚至可能做出來的器材并不能達(dá)到預(yù)期的效果。這時需要集體的智慧和力量，我常常在向同事和學(xué)生講解設(shè)計意圖和思路的過程中得到啟發(fā)，從而完成實(shí)驗。這對我，還有學(xué)生都是一個學(xué)習(xí)和提高的過程，并使師生關(guān)系更融洽、平等。

4、不能把低成本實(shí)驗僅僅看作解決設(shè)備不足問題的權(quán)宜之計，而應(yīng)重視在新課程理念下低成本實(shí)驗在初中物理學(xué)習(xí)過程中的作用和價值。

使用身邊隨手可得的物品進(jìn)行探究活動和各種物理低成本實(shí)驗，構(gòu)建讓學(xué)生經(jīng)歷從自然到物理、從生活到物理的認(rèn)識過程，可以拉近物理學(xué)與生活的距離，能有效地開展科學(xué)探究實(shí)踐活動，讓學(xué)生深切地感受到科學(xué)的真實(shí)性，感受到科學(xué)和社會、科學(xué)和日常生活的關(guān)系，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神、實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識.