低成本實驗在高中物理習題教學中的應用研究

□江蘇省高郵市第一中學 湯仁英

一、運用低成本實驗，開展高中物理練習題講學的重要意義

（一）貼近生活，降低學習難度，調(diào)動學習激情

所謂物理低成本實驗，與物理教材內(nèi)容所匹配的實驗內(nèi)容、儀器選取等，自當截然不同。一般來說，低成本實驗往往都是選取生活中的一些低成本的、廢舊的、廢棄的、簡易的日常用品，通過制作、改裝等，達到模擬實驗的目的。這種簡單、親切的生活小實驗，不但能降低物理知識的學習難度，迅速幫助學生解決物理練習題中的困惑，而且能拉近學生與日常生活的距離，讓學生更貼近生活，善于觀察生活，激發(fā)對生活的熱愛，調(diào)動他們對物理學習的熱情。

（二）擴散思維，培養(yǎng)想象力和創(chuàng)新力

低成本實驗選取的實驗道具，在日常的生活中就能輕易找到，所以，往往在練習題的課堂講學過程中，教師演示一遍過后，學生就能回家進行模仿制作與實驗，達到鞏固、復習、溫故而知新的效果。學生在家里制作低成本實驗，一方面增強了學生的動手能力、對知識的理解能力，激發(fā)了學生自主學習物理的興趣；另一方面，每一次的實驗過程，讓抽象的物理定律、原理變成了具象的實驗結(jié)果，不僅能啟發(fā)學生的思維，還能讓其想象力和創(chuàng)新力都獲得了鍛煉的機會。

二、運用低成本實驗，開展高中物理練習題講學的策略

（一）善于抓住手邊的道具，模擬習題情境

高中物理練習題，一般用來幫助學生鞏固課堂學習的知識點，有時候根據(jù)課時安排的需要，或者根據(jù)學生完成效果的好壞，物理教師需要不定期地圍繞練習題開展教學。如若只是課后習題，涉及的知識點就比較單一，教師講解的過程中，可以通過重復演示課堂教學實驗，幫助學生消化和鞏固。如若是單元習題，或者是綜合練習題，題型多樣、題量較大，涵蓋的知識點繁多，在課堂有限的時間內(nèi)，不利于再開展系統(tǒng)性的教學實驗進行教學。所以，為了將抽象的習題具象化，需要教師善于抓住手邊的道具，做低成本的實驗，來模擬習題中的情境。例如，我們在高中物理的第三章“相互作用”里面，會學習到力學的相關知識點，圍繞這個知識點的練習題，大多可以借用手邊的物理課本、鋼筆、橡皮等學習用具，來模擬習題中的情境，幫助學生分析題目的解答思路，從而高效地完成練習題的解答任務。

（二）鼓勵學生動手實踐，驗證習題答案

高中學生，具備對事物的認知能力、辨別能力，但是，他們對事物的判斷，也常常陷入主觀主義的認識之中。在做物理練習題的時候，明明是錯誤的答案，他們卻認為自己是正確的，并對此深信不疑，這種情況下，教師最需要鼓勵學生自己動手制作低成本實驗，驗證練習題的結(jié)論。例如，我們在做物理練習題的過程中，會考察很多關于物理慣性原理的知識點，讓學生判斷事物現(xiàn)象的結(jié)論。這時，教師可以鼓勵學生自己回家動手實踐，來驗證慣性的現(xiàn)象。他們可以用雞蛋作為道具，準備一個生雞蛋、一個熟雞蛋，同時將兩者進行旋轉(zhuǎn)，結(jié)果會發(fā)現(xiàn)熟雞蛋因蛋黃和蛋清被固定而轉(zhuǎn)得很平穩(wěn)，而生雞蛋則因為慣性的使然，顛倒不止，迅速停止了旋轉(zhuǎn)。學生由此便能感知慣性的物理現(xiàn)象，還可以學會如何區(qū)分生雞蛋與熟雞蛋。

（三）難題易化，快捷地解決疑難困惑

有的物理練習題，之所以讓學生頭痛，或者錯誤率很高，一定程度上是因為題目表達出來的含義過于抽象化，不利于學生在短時間內(nèi)加以分析和思考。那么，這個時候通過低成本的實驗，再現(xiàn)練習題描述的物理過程，揭示其中的本質(zhì)和規(guī)律，便能有效地將有一定難度的練習題簡易化，得出解題思路和結(jié)論。例如，練習題中總有一些配實驗圖的題目，比如一根杠桿的一頭系著球進行運動，問能量守恒的問題；比如兩根豎直桿之間系著重物，問拉力的問題；比如船在海上勻速直線運動，人拉船的速度是如何變化等問題。如果只是單純地用眼睛看這些實驗圖，就只是紙上談兵，用低成本實驗照著實驗圖的模式，動手演示整個實驗的過程，既能還原物理的變化過程，又能把想不明白的難題簡易化解決，快速發(fā)現(xiàn)物理的變化本質(zhì)和規(guī)律。

（四）提出問題，引發(fā)思考，自主創(chuàng)新

基于教學成本考量，大部分的物理實驗，都局限于物理教師在課堂上的演示，不是每一位學生都有機會體驗實驗操作流程，所以，學生對物理實驗實踐動手的機會是比較欠缺的。用低成本實驗的方式，則可以完美地彌補學生在物理實驗過程中的操作缺失問題。教師可以通過講解習題，加深知識的理解而提出問題，引發(fā)學生進行思考，鼓勵他們回家自主開展低成本實驗，驗證問題的結(jié)論。例如，學生在做有關電磁波知識的習題時，教師可以提出疑問，紅外線有怎樣的穿透力？能穿透些什么物質(zhì)？引導學生思考的同時，啟發(fā)學生回家利用電視遙控器來制作低成本實驗，從而驗證紅外線到底有多強的穿透力。

三、結(jié)語

綜上所述，高中物理新課程標準，要求要培養(yǎng)學生在物理方面的核心素養(yǎng)，增強學生的實踐動手能力。教師將低成本實驗融進物理練習題的講學，正是對培養(yǎng)學生物理核心素養(yǎng)的體現(xiàn)，這種理論聯(lián)系實踐的講學方式，能有效地幫助學生消化物理知識點，培養(yǎng)學生的思考力、觀察力、實踐力、創(chuàng)新力。