初中物理低成本實驗開發與應用

宋春雷

摘 要： 在初中物理教學過程中，合理高效地進行低成本實驗的開發，不僅可以提高學生的實踐和創新能力，還是我國基礎教育課程改革的需要。本文針對中學物理實驗教學的現狀進行介紹，同時對低成本實驗的開發與利用進行探討。

關鍵詞： 初中物理教學 低成本實驗 開發 應用

物理是一門實用性很強的學科，物理在學習中的重要性是不言而喻的。但是，很多同學在學習過程中，感到物理相當難學。課堂教學效率低無疑是重要原因之一，很多教育工作者在教學過程中認識到了物理實驗對物理教學的重要性。如何結合課程改革的需要，做好初中物理低成本實驗的開發與利用，成為當前初中物理教學面臨的一個現實問題。

一、開發和利用低成本實驗的意義

（一）彌補實驗資源不足的現狀

目前，新課標特別強調初中物理教學過程中進行實驗教學的重要性。然而，相關調查顯示，在很多中學，尤其是農村中學，實驗儀器仍然難以滿足教學需要，甚至在實驗教學中，僅僅是老師在黑板上講解，學生簡單地記憶。這種現象嚴重制約了初中物理實驗教學的進步。對初中物理來講，實驗十分簡單，對實驗的精度要求也不高。大部分實驗的儀器可以由低成本的材料來制作。因此，注重低成本實驗的開發與利用可以有效改變實驗資源不足的現狀[1]。

（二）提高學生的創新實踐能力

在低成本實驗中，學生可以建構知識，提高動手能力和實踐能力。低成本實驗中往往蘊藏著豐富的物理知識。其制作簡單，材料來源相當廣泛，給學生動手操作提供了實踐機會。由于使用的是自制的低成本實驗儀器，在實際教學過程中，學生不用擔心實驗過程中會損壞實驗儀器，這樣學生可以在實驗中按照自己的想法，在具體的過程中不斷發現新問題，然后找到解決問題的方法，對于提高學生的實踐能力和動手能力具有重要意義。

（三）養成良好的科學態度

低成本物理實驗對于學生建立起科學的價值觀、養成良好的科學態度，具有重要的促進作用。學生在實驗過程中用到的儀器來源于日常生活，可以充分激發學生的學習興趣。如靜電實驗，生活中很普通的一把梳子，在頭發上摩擦后竟然可以吸引小紙屑。就這么一個簡單的小實驗，可以幫助老師完成有關靜電這一知識點的講解。低成本實驗在培養學生科學的價值觀方面具有重要意義。

二、開發利用低成本實驗的策略

（一）強化低成本物理實驗開發利用的意識

思想決定高度，在低成本實驗的開發中，要逐步強化開發實驗資源的意識。在物理教學過程中，要認識到低成本實驗的價值，采用合適的方法激發學生進行實驗的興趣。教師可以在課堂上演示一些利用自己制作的實驗道具進行實驗，把學生的積極性充分調動起來，讓學生在課下有興趣動手制作實驗儀器，并進行實驗，在這個過程中，不僅對知識的理解進一步加深，同時還提高了學生的動手實踐能力。

（二）對低成本實驗的實驗儀器制作材料的收集

生活中很多東西，如果經過巧妙地利用，均可以變成實驗教學儀器。如一支鉛筆，用削尖的一頭與另一頭分別頂住手指，可以用來探究影響壓強的因素；把鉛筆插入水中，可以進行光的折射的演示實驗。很多材料甚至廢棄品在低成本實驗設計中都會成為有用的實驗資源，因此取材時要從成本低廉、變廢為寶的角度考慮。

（三）低成本實驗項目的開發角度

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，通過認識其物理本質，生成相應的實驗項目。其次，可以在初中物理課本課后的“動手動腦學物理”和“想想做做”等趣味性欄目中進行一些實驗項目的開發。最后，可以通過現有的強大的網絡搜索一些已經成功開發出來的低成本實驗，并結合自身教學實際情況，開發出適合自己的低成本實驗項目。

三、物理低成本實驗的設計原則

首先，實驗必須遵循科學性原則。在實驗過程中，要讓學生體會到試驗的目的及包含在其中的物理知識，要本著實驗過程簡潔、設計思想實用的原則進行實驗設計；其次，要本著體驗性原則。低成本實驗的實驗儀器要選擇生活中常見的材料來制作，實驗儀器盡量結構簡單，方便維修，這樣學生在實驗過程中就不用擔心損壞儀器，使盡可能多的學生參與到實驗中；再次，要堅持趣味性原則?！芭d趣是最好的老師”，物理實驗教學也是如此。在進行低成本試驗時，要為學生創造出良好的實驗環境，激發學生的好奇心，讓學生對實驗產生濃厚的學習興趣，從而提高實驗課堂教學效率，增強教學效果；最后，要堅持安全性原則。低成本實驗開發的一個重要前提就是保證實驗的安全性，尤其是不能對人身安全造成威脅，這就要求在試驗選材時，要選用環保無毒的材料，對于實驗中用到的實驗用品，也要保證其安全性。如在探究托里拆利實驗中，水銀有可能對人體造成傷害，不宜讓學生操作，可以基于相同原理的基礎上采用其他實驗達到相同的教學效果[2]。

物理實驗教學對于提高物理學科的教學水平有著重要的意義。在目前存在實驗資源不足等一系列因素的情況下，積極開發與利用低成本實驗，讓每個學生都參與到實驗過程中，對于提高學生物理學習興趣，達到實驗教學目的有著積極的促進作用。

參考文獻：

[1]陳綜獻.淺談低成本實驗在初中物理教學中的開發與運用[J].考試：綜合版，2013（3）：184-184.

[2]呂宏.壇壇罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗——對農村初中物理低成本實驗的開發的思考與實踐[J].考試周刊，2011（78）：184-184.