低成本實(shí)驗(yàn)在高中物理習(xí)題教學(xué)中的應(yīng)用研究

□江蘇省高郵市第一中學(xué) 湯仁英

一、運(yùn)用低成本實(shí)驗(yàn)，開展高中物理練習(xí)題講學(xué)的重要意義

（一）貼近生活，降低學(xué)習(xí)難度，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)激情

所謂物理低成本實(shí)驗(yàn)，與物理教材內(nèi)容所匹配的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、儀器選取等，自當(dāng)截然不同。一般來說，低成本實(shí)驗(yàn)往往都是選取生活中的一些低成本的、廢舊的、廢棄的、簡(jiǎn)易的日常用品，通過制作、改裝等，達(dá)到模擬實(shí)驗(yàn)的目的。這種簡(jiǎn)單、親切的生活小實(shí)驗(yàn)，不但能降低物理知識(shí)的學(xué)習(xí)難度，迅速幫助學(xué)生解決物理練習(xí)題中的困惑，而且能拉近學(xué)生與日常生活的距離，讓學(xué)生更貼近生活，善于觀察生活，激發(fā)對(duì)生活的熱愛，調(diào)動(dòng)他們對(duì)物理學(xué)習(xí)的熱情。

（二）擴(kuò)散思維，培養(yǎng)想象力和創(chuàng)新力

低成本實(shí)驗(yàn)選取的實(shí)驗(yàn)道具，在日常的生活中就能輕易找到，所以，往往在練習(xí)題的課堂講學(xué)過程中，教師演示一遍過后，學(xué)生就能回家進(jìn)行模仿制作與實(shí)驗(yàn)，達(dá)到鞏固、復(fù)習(xí)、溫故而知新的效果。學(xué)生在家里制作低成本實(shí)驗(yàn)，一方面增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手能力、對(duì)知識(shí)的理解能力，激發(fā)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)物理的興趣；另一方面，每一次的實(shí)驗(yàn)過程，讓抽象的物理定律、原理變成了具象的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，不僅能啟發(fā)學(xué)生的思維，還能讓其想象力和創(chuàng)新力都獲得了鍛煉的機(jī)會(huì)。

二、運(yùn)用低成本實(shí)驗(yàn)，開展高中物理練習(xí)題講學(xué)的策略

（一）善于抓住手邊的道具，模擬習(xí)題情境

高中物理練習(xí)題，一般用來幫助學(xué)生鞏固課堂學(xué)習(xí)的知識(shí)點(diǎn)，有時(shí)候根據(jù)課時(shí)安排的需要，或者根據(jù)學(xué)生完成效果的好壞，物理教師需要不定期地圍繞練習(xí)題開展教學(xué)。如若只是課后習(xí)題，涉及的知識(shí)點(diǎn)就比較單一，教師講解的過程中，可以通過重復(fù)演示課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生消化和鞏固。如若是單元習(xí)題，或者是綜合練習(xí)題，題型多樣、題量較大，涵蓋的知識(shí)點(diǎn)繁多，在課堂有限的時(shí)間內(nèi)，不利于再開展系統(tǒng)性的教學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)。所以，為了將抽象的習(xí)題具象化，需要教師善于抓住手邊的道具，做低成本的實(shí)驗(yàn)，來模擬習(xí)題中的情境。例如，我們?cè)诟咧形锢淼牡谌隆跋嗷プ饔谩崩锩?，?huì)學(xué)習(xí)到力學(xué)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，圍繞這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的練習(xí)題，大多可以借用手邊的物理課本、鋼筆、橡皮等學(xué)習(xí)用具，來模擬習(xí)題中的情境，幫助學(xué)生分析題目的解答思路，從而高效地完成練習(xí)題的解答任務(wù)。

（二）鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，驗(yàn)證習(xí)題答案

高中學(xué)生，具備對(duì)事物的認(rèn)知能力、辨別能力，但是，他們對(duì)事物的判斷，也常常陷入主觀主義的認(rèn)識(shí)之中。在做物理練習(xí)題的時(shí)候，明明是錯(cuò)誤的答案，他們卻認(rèn)為自己是正確的，并對(duì)此深信不疑，這種情況下，教師最需要鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手制作低成本實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證練習(xí)題的結(jié)論。例如，我們?cè)谧鑫锢砭毩?xí)題的過程中，會(huì)考察很多關(guān)于物理慣性原理的知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生判斷事物現(xiàn)象的結(jié)論。這時(shí)，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生自己回家動(dòng)手實(shí)踐，來驗(yàn)證慣性的現(xiàn)象。他們可以用雞蛋作為道具，準(zhǔn)備一個(gè)生雞蛋、一個(gè)熟雞蛋，同時(shí)將兩者進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，結(jié)果會(huì)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?yàn)閼T性的使然，顛倒不止，迅速停止了旋轉(zhuǎn)。學(xué)生由此便能感知慣性的物理現(xiàn)象，還可以學(xué)會(huì)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(xí)題，之所以讓學(xué)生頭痛，或者錯(cuò)誤率很高，一定程度上是因?yàn)轭}目表達(dá)出來的含義過于抽象化，不利于學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)加以分析和思考。那么，這個(gè)時(shí)候通過低成本的實(shí)驗(yàn)，再現(xiàn)練習(xí)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(xí)題簡(jiǎn)易化，得出解題思路和結(jié)論。例如，練習(xí)題中總有一些配實(shí)驗(yàn)圖的題目，比如一根杠桿的一頭系著球進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，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(shí)驗(yàn)圖，就只是紙上談兵，用低成本實(shí)驗(yàn)照著實(shí)驗(yàn)圖的模式，動(dòng)手演示整個(gè)實(shí)驗(yàn)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(jiǎn)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(xué)成本考量，大部分的物理實(shí)驗(yàn)，都局限于物理教師在課堂上的演示，不是每一位學(xué)生都有機(jī)會(huì)體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)操作流程，所以，學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)踐動(dòng)手的機(jī)會(huì)是比較欠缺的。用低成本實(shí)驗(yàn)的方式，則可以完美地彌補(bǔ)學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)過程中的操作缺失問題。教師可以通過講解習(xí)題，加深知識(shí)的理解而提出問題，引發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考，鼓勵(lì)他們回家自主開展低成本實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證問題的結(jié)論。例如，學(xué)生在做有關(guān)電磁波知識(shí)的習(xí)題時(shí)，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(dǎo)學(xué)生思考的同時(shí)，啟發(fā)學(xué)生回家利用電視遙控器來制作低成本實(shí)驗(yàn)，從而驗(yàn)證紅外線到底有多強(qiáng)的穿透力。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)，要求要培養(yǎng)學(xué)生在物理方面的核心素養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。教師將低成本實(shí)驗(yàn)融進(jìn)物理練習(xí)題的講學(xué)，正是對(duì)培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的體現(xiàn)，這種理論聯(lián)系實(shí)踐的講學(xué)方式，能有效地幫助學(xué)生消化物理知識(shí)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的思考力、觀察力、實(shí)踐力、創(chuàng)新力。