低成本實驗在初中物理教學中的開發及應用

廖美香

（福建省龍巖市新羅區龍巖初級中學，福建龍巖 364000）

引言

在初中物理教學中，實驗教學是非常重要的組成部分；而讓學生以實驗探究的形式進行物理理論知識的學習與理解，是非常重要的一種教學方式。但是，部分學校由于硬件、軟件設施不全，物理實驗室的設備及實驗材料相對缺乏，沒有條件為學生提供自主進行物理實驗的機會。這就需要教師根據現有的條件，在初中物理實驗教學中積極進行低成本物理實驗的開發與應用，以此實現物理實驗教學的有效開展和物理課堂教學效率的提升，培養學生的動手操作能力、實踐能力及物理知識綜合運用能力[1]。

一、低成本實驗在初中物理教學中的價值

（一）有助于初中物理基礎理論知識的有效教學

物理學科是一門自然學科，很多理論方面的知識點具有抽象性和復雜性，因此，對抽象思維尚不完備的初中生來講有一定的學習難度。而實驗教學能夠更好地還原物理知識形成及推導的過程，使學生更加深刻地理解物理理論知識。低成本物理實驗在初中物理教學中的應用，能夠提高物理實驗教學的頻率，解決因物理實驗設施不完備而產生的實驗教學課時不足的問題，實現初中物理理論知識的有效教學[2]。

（二）有助于初中物理教學與現實生活的有效結合

物理是一門綜合性、實踐性較強的學科，很多知識點與學生的現實生活有著千絲萬縷的聯系。在物理實驗教學中，很多實驗材料在現實生活中很常見。因此，在初中物理低成本實驗的開發與應用過程中，教師可以從日常生活中尋找實驗材料和實驗器具，引導學生將物理教學與現實生活進行結合，從而培養學生理論聯系實際意識，促進學生實踐運用能力的提升。

二、低成本實驗在初中物理教學中的開發和利用原則

（一）科學性

低成本實驗作為實驗教學的重要內容，其實驗器材的選擇及裝置的設計應既符合物理原則和教學理論，又體現物理學科的現象與規律。這樣才能在保證低成本實驗科學性的基礎上，獲得良好的實驗教學效果。

（二）簡易性

與傳統意義上的物理實驗相比，低成本物理實驗具有材料易得、制作簡單、演示方便的教學特點。這不僅有助于物理實驗的普及，還能在保證教學效果的基礎上更好地滿足物理實驗教學的要求。

（三）直觀性

實驗教學是幫助學生學習和理解物理知識的重要方式，能更加直觀、具體地展現物理知識。在低成本實驗中，教師通過對實驗材料、演示過程進行優化，可以增強物理實驗的直觀性、可見度及可信度。

（四）安全性

在低成本物理實驗的設計與演示過程中，安全性是最基本的一項要求。教師應在保障師生人身安全的基礎上，優化教學效果，提高教學質量。

三、初中物理教學中低成本實驗的開發和應用策略

（一）進行物理新課導入

在初中物理課堂教學中，導入環節是初始環節，也是關鍵環節之一。它不僅能在第一時間吸引學生的注意，為后續的課堂教學奠定堅實的基礎，還能實現教學內容的自然導入，使課堂教學更加順暢、自然。實驗教學導入是物理課堂導入的重要方式，能調動學生的好奇心和求知欲，實現導入環節功能的有效發揮。因此，教師可以根據教學內容，科學進行低成本物理實驗的開發、設計與應用，實現教學內容的有效導入。例如，在教學“來自地球的力”一節時，教師可以利用蘋果、雞蛋等日常生活中常見的事物，進行低成本重力實驗的開發與應用，以便學生對物體自然下落的過程進行細致觀察，進而認識到重力的存在。

（二）進行物理概念教學

概念教學是初中物理理論教學的重要組成部分。由于物理概念具有高度的抽象性，學生只通過自主思考很難進行透徹理解和把握。因此，在初中物理概念教學中，教師可以通過開發與應用低成本實驗，加深學生對物理概念的理解，提升教學效率。例如，在教學“認識浮力”一節時，為使學生更加直觀形象地理解浮力的概念，教師可以利用乒乓球、雞蛋等日常生活中不同質量的常見事物進行低成本浮力實驗的設計，使學生感受到不同質量物體所受浮力的大小，從而更加深刻地理解浮力的概念。又如，在講解“樂音及噪音的概念”時，教師可利用示波器設計低成本物理實驗，分別讓兩位學生上臺，一位學生演唱優美的歌曲，另一位學生刮擦玻璃片，使學生在對波形圖的觀察中掌握樂音的波形圖是有規律的，而噪音的波形圖是雜亂無章、毫無規律的，從而使學生在這一低成本物理實驗的演示中掌握兩個概念的特征和異同，提高物理概念學習效率。

（三）開展探究性教學活動

在新課程改革背景下，很多新型教學模式紛紛涌現，初中物理學科教學非常適合探究性教學模式的開展。例如，在教學“聲音的產生與傳播”一節時，教師可以引導學生利用皮筋、尺子等生活中的常見物品進行實驗，針對物體的振動與聲音的產生開展合作探究活動，使學生在不同條件、不同物體的反復實驗中得出科學、正確的結論，從而提高物理課堂教學質量和學生的實踐探究能力。

（四）演繹物理習題

解題教學是初中物理教學中的重要教學內容，學生利用物理實驗分析和解決部分習題，能夠體驗到知識的形成與構建過程。因此，教師應將低成本物理實驗的開發、應用與解題教學進行融合，使學生通過操作低成本實驗深刻理解習題，拓展解題思路，強化抽象思維，從而實現對學生物理解題能力的培養。例題：“通常情況下，為什么船在海面上不并列行駛？如果并列行駛會發生怎樣的后果？”教師可以引導學生通過低成本實驗演繹習題，將兩只紙船放置在一個水槽中，利用注射器模擬船之間的受力情況，使學生更加深刻地理解流體壓強與流速之間的關系。

結語

綜上所述，利用現實生活中的用品進行低成本物理實驗的開發與應用是初中物理實驗教學改革的重要發展方向，它不僅能夠打破課堂、實驗室的空間限制，還能夠實現物理教學與現實生活之間的緊密結合。因此，在初中物理教學中，教師應從現實生活中挖掘物理實驗教學資源，積極進行物理低成本實驗的開發與應用，從而實現初中物理課堂教學效率的提升和學生物理綜合素質的全面發展。