低成本做中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

　　中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)、研究物理的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和提高創(chuàng)新能力的不可替代的實(shí)踐環(huán)節(jié)。所謂低成本實(shí)驗(yàn)（low-cost experiment）指的是價(jià)廉，花費(fèi)少的實(shí)驗(yàn)。低成本實(shí)驗(yàn)可以通過簡易材料的制作、科技玩具、運(yùn)用新材料組合和對(duì)高新產(chǎn)品的移植得到。低成本實(shí)驗(yàn)具有如下特點(diǎn)：由于實(shí)驗(yàn)取材于學(xué)生身邊熟悉的東西而且制作又比較簡單，因此有利于消除學(xué)生對(duì)科學(xué)研究的神秘感，激發(fā)學(xué)生參與活動(dòng)和學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)；也易于揭示事物的本質(zhì)特征。由于這些教具主要是教師根據(jù)教學(xué)的需要讓學(xué)生自己動(dòng)手制作或搜集的，因此教學(xué)效果一般都比較好。另外，低成本實(shí)驗(yàn)富含創(chuàng)造教育因素，設(shè)計(jì)低成本實(shí)驗(yàn)是一種有目的的、操作性很強(qiáng)的實(shí)踐探索活動(dòng)。由于學(xué)生自己動(dòng)手制作教具，往往在構(gòu)思、取材或局部結(jié)構(gòu)方面有自己的想法和某些改進(jìn)；或者通過在制作過程中解決問題，給學(xué)生以啟示，可以有效地開發(fā)學(xué)生的智力和發(fā)展良好的非智力因素；最主要的是實(shí)驗(yàn)的低成本。一些廢舊物品也是可以充分利用的實(shí)驗(yàn)資源，如廢舊的紙盒、易拉罐、塑料瓶、舊彈簧、橡皮筋等，充分地利用它們，不僅可以變廢為寶，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和勤儉節(jié)約的習(xí)慣。新課程不僅重視知識(shí)和技能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，而且特別強(qiáng)調(diào)體驗(yàn)性學(xué)習(xí)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。充分地開發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的體驗(yàn)潛能，可以讓學(xué)生在探究活動(dòng)中獲得知識(shí)，增長才干。下面以熱、光、電為例，說明開發(fā)低成本物理實(shí)驗(yàn)的必要性。
　　1.低成本做熱學(xué)實(shí)驗(yàn)
　　通過演示一些有趣的實(shí)驗(yàn)來激發(fā)學(xué)生的求知欲，通過人體感官的應(yīng)用來幫助學(xué)生理解微觀的現(xiàn)象，是開發(fā)低成本熱學(xué)實(shí)驗(yàn)的資源。例如：找一塊棉布條，用水淋濕，在中間部分滴上酒精，然后用手拿著布條的兩端，把布條打開，用蠟燭的火焰燒有酒精的部分。有趣的現(xiàn)象出現(xiàn)了：在棉布條正對(duì)火焰的上方升起了火焰，好像火焰穿過了布條。將濕面條離開酒精燈的火焰，過一小會(huì)，當(dāng)面條的火熄滅時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)棉布條完好無損。這個(gè)實(shí)驗(yàn)神秘感強(qiáng)，與學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)截然相反，通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以很好地向?qū)W生揭示物體的著火點(diǎn)與物體燃燒的關(guān)系。開發(fā)人的感官在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的體驗(yàn)潛能，無疑是將新課程的理念轉(zhuǎn)化為教育行為的一個(gè)重要而基本的探索方向。由于實(shí)驗(yàn)器材就是學(xué)生的五官和四肢，因此是最實(shí)用、最有效的實(shí)驗(yàn)方式。全面開發(fā)人體器官和肢體在學(xué)習(xí)活動(dòng)中的積極作用，讓學(xué)生多感官地參與探究活動(dòng)，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，對(duì)學(xué)生形成終身學(xué)習(xí)意識(shí)和探究愿望將產(chǎn)生積極的影響。例如在學(xué)習(xí)分子運(yùn)動(dòng)時(shí)，學(xué)生通過用鼻子聞花的氣味，可以很容易地展示出分子運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象。通過調(diào)動(dòng)各種感官參與，學(xué)生能夠很好地理解微觀的及抽象的知識(shí)。
　　2.低成本做光學(xué)實(shí)驗(yàn)
　　讓學(xué)生通過演示實(shí)驗(yàn)來很好地總結(jié)出物理規(guī)律，通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證某個(gè)物理規(guī)律，是開發(fā)低成本光學(xué)實(shí)驗(yàn)的資源。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(shí)，要求通過實(shí)驗(yàn)探究讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)和歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論。通常的實(shí)驗(yàn)對(duì)象都是蠟燭，實(shí)驗(yàn)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(shí)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(gè)可控發(fā)光的“上”字代替燭焰，則“物像左右互置”的實(shí)驗(yàn)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。這樣既可以重復(fù)實(shí)驗(yàn)、節(jié)約資源，減輕實(shí)驗(yàn)教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(shí)產(chǎn)生的煙霧，可以更好地保障師生的身體健康。另外，通過小實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證物理規(guī)律也不失為一種好方法。例如：白熾燈下做手影游戲，用手做出不同的手勢，燈光下可形成各種各樣的影子，這個(gè)小實(shí)驗(yàn)可以很好地驗(yàn)證光的直線傳播。
　　3.低成本做電學(xué)實(shí)驗(yàn)
　　將復(fù)雜的電學(xué)過程通過模擬的形式給簡單化，使學(xué)生輕輕松松地掌握過程是開發(fā)低成本電學(xué)實(shí)驗(yàn)的資源。例如：在講信息的傳遞中，學(xué)生對(duì)信息的調(diào)制與解調(diào)感覺很神秘，講解起來也比較費(fèi)力。但我們利用下面這個(gè)簡單的裝置就能讓學(xué)生體驗(yàn)并明白信息的調(diào)制與解調(diào)。把復(fù)讀機(jī)產(chǎn)生的變化的聲音信號(hào)加到小燈上，燈光里面就包含了變化的聲音信號(hào)（即調(diào)制過程），通過光電池就能產(chǎn)生與聲音信號(hào)變化規(guī)律相同的電流信號(hào)，通過放大后就能在揚(yáng)聲器里面把聲音還原出來（即解調(diào)過程）。實(shí)驗(yàn)的過程中如果燈光過于分散，就可以用一塊透鏡來會(huì)聚光線，從而取得更好的實(shí)驗(yàn)效果。這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芎芎玫刈寣W(xué)生明白光通信的過程，如果再換好些的激光光源，加上平面鏡能使信號(hào)傳很遠(yuǎn)，而且能拐彎，就能大大激發(fā)學(xué)生的好奇心，引發(fā)學(xué)生探究的熱情。（光電池可以到電子店里買到，也可用廢棄的計(jì)算器上的顯示器）。
　　用塑料筆套在干燥的頭發(fā)上摩擦后吸收輕小物體，這個(gè)小實(shí)驗(yàn)的器材簡單，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，可以為教師引入新課時(shí)所用。既能為學(xué)習(xí)新課埋下伏筆，又能激發(fā)學(xué)生的求知欲。
　　總之，如果對(duì)低成本物理小實(shí)驗(yàn)給予足夠的重視，積極開展并進(jìn)行正確的指導(dǎo)，對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)好物理的信心，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、創(chuàng)造能力、分析問題的能力有著不可估量的作用。從上面我們也可以看到低成本實(shí)驗(yàn)值得欣賞和提倡的不僅是實(shí)驗(yàn)器材能夠簡單替代，更是實(shí)驗(yàn)裝置的簡化，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的清晰明了。而且低成本實(shí)驗(yàn)教具，成本低而智慧不低，成本低而價(jià)值不低。使用身邊隨手可得的物品進(jìn)行探究活動(dòng)和各種物理實(shí)驗(yàn)，可以拉近物理學(xué)與生活的距離，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(huì)、科學(xué)和日常生活的密切聯(lián)系。當(dāng)然利用日常生活用品做實(shí)驗(yàn)，對(duì)教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)要求較高。不僅自己要?jiǎng)邮謪⑴c設(shè)計(jì)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。不僅需要有專業(yè)知識(shí)，還需要有一定的動(dòng)手能力。所以加強(qiáng)教師知識(shí)培訓(xùn)和專業(yè)素質(zhì)培訓(xùn)尤為重要。
　　參考文獻(xiàn)：
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