高中物理教學中低成本實驗的運用簡析

李杰

摘 要：物理是一門以實驗為基礎的課程，物理實驗對物理知識的形成和發展起著重要作用，它是提高學生實踐能力與創新能力不可缺少的途徑。作為物理教師更應該充分發揮物理實驗的作用，提高物理實驗教學的質量。在高中物理課上開展低成本實驗，一方面是對物理實驗課形式的創新，另一方面它能激發學生學習物理的興趣和求知欲望。通過開展一些簡單易做的小實驗，為學生創設生動的物理學習情境，從而改變高中生在物理實驗課上的心情，促進物理實驗課的高效開展。本文分析在高中物理教學中對低成本實驗的運用。

關鍵詞：低成本實驗;高中物理教學;運用

前言：物理教學需要開展相關的實驗，這種情況下教師可以發散思維，將一些生活中的物品運用到低成本實驗中，促進物理實驗的高效開展。

一、低成本實驗融入到高中物理教學

高中生要面臨諸多物理知識的學習，這樣會讓高中生逐漸產生疲憊感，為了緩解這種疲憊感，教師可以對實驗形式進行適當改變，開展低成本實驗是一種思路。所謂的低成本實驗就是指實驗裝置簡單、容易獲得，實驗操作簡便易行，成本不高、投入低的實驗，通過簡單的實驗操作就可以揭示深刻的物理原理，使學生獲得豐富的感性知識。

在探究動量變化與沖量的關系之前，可以引導學生做這樣的實驗。其中會運用到的器材是比較簡單的，在生活中可以進行尋找。需要雞蛋、泡沫塑料墊、玻璃板。在實驗中，操作的步驟也非常簡單，讓雞蛋從一定高度落下，當落到泡沫塑料墊上后會反彈起來，老師把它接住，緊接著將雞蛋從同一高度落到玻璃板上，雞蛋被摔碎。通過這一簡單的演示，使學生產生的探究學習的欲望[1]。

在開展這一低成本實驗的時候，要注意兩次釋放雞蛋的高度相同，保證實驗足夠嚴謹。又比如，在學習“超重與失重”時，很多老師會運用體重計，借助蹲下、站起的動作來給學生做演示，進而研究超重和失重的原理。在高中物理課上，教師要結合授課的內容，適當對低成本實驗展開應用，促進物理實驗的開展，從而提高課堂效率。

二、發散性思維展開低成本實驗

在物理實驗中，并不是所有的器材都是能在生活中收集到，因此有時需要發散思維，很多實驗的方法可以進行改變，從而對生活中的材料展開應用，將實驗設計成低成本實驗。比如研究平拋運動軌跡的實驗，標準的實驗方案需要攝像機，但是在低成本實驗中，攝像機是無法準備的。這種情況下，可以用描述法，即通過多次實驗讓物體以相同的初速度做平拋運動，然后把運動過程中所經過的一些點記錄下來，最后用平滑的曲線進行擬合，對運動軌跡進行呈現[2]。

又如學生在剛學習靜摩擦力判斷方向的時候，如果只是靠單純的口述方式給學生介紹，他們理解起來是比較困難的，主要是因為學生頭腦中缺少感性認知的支持。這時可以引導學生做這樣一個實驗，用彈簧測力計去拉一把放在桌面上的毛刷，通過觀察鬢毛的形狀，結合受力分析，判斷受摩擦力的方向。有助于學生透過物理表象，認識物理規律。

因此教師要在設計低成本實驗的時候，具備足夠的發散思維。在物理課上應用低成本實驗，靈活性是最重要的，教師要結合實驗的內容以及知識點的要求，鼓勵高中生發散自己的思維，在低成本實驗中可以利用好便利的條件，將低成本實驗完成，實現對物理知識的充分掌握。

三、利用“仿真物理實驗室軟件”模擬實驗

對于不易操作，或實驗器材受限制的一些物理實驗，我們可以充分利用“仿真物理實驗室軟件”模擬實驗。“仿真物理實驗室軟件”可以運行已編好的實驗，以動畫的直觀形式演示實驗的內容，也可以利用仿真物理實驗室中的實驗元件設計實驗。仿真物理實驗室可以提供大量實驗器材和實驗環境，通過對實驗器材和實驗環境的布置和搭配可以方便的創建出各種各樣的實驗。比如單擺、彈簧振子或者驗證動量守恒的實驗都可以在較短時間內就制作出來。又比如帶電粒子在電場、磁場中的一些復雜的運動都可以利用仿真軟件進行模擬演示，還可以利用該軟件“運行”菜單欄下的“實驗數據曲線”，把各物理量之間變化關系曲線描繪出來，使一些復雜、抽象的物理過程和物理狀態問題變得形象直觀，便于學生理解掌握。利用該種軟件模擬實驗成本低，便于操作，只要教室有多媒體就可以操作演示。

結論：總之，在高中物理課上開展低成本實驗，是對環保理念的一種貫徹，也是為了讓高中生更加方便參與到物理實驗中，鍛煉高中生的思維能力以及實踐能力。針對目前物理實驗教學的現狀，低成本實驗在教學中仍然有著廣泛的開發和應用前景，教師要注重對低成本實驗的靈活應用，發揮出低成本實驗的價值。

參考文獻：

[1]閻金鐸，郭玉英.中學物理教學概論（第三版）.高等教育出版社.2009（12）：110-111.

[2]竇興明.基于核心素養的高中物理課堂教學目標的構建——以“研究平拋運動”教學為例.物理教學，2019（04）：37-39.