中學(xué)物理低成本實(shí)驗(yàn)的開發(fā)與研究

摘 要：高中物理是高考理科必考的一門學(xué)科，主要考查學(xué)生的邏輯思維能力。但是物理和數(shù)學(xué)不同，除了要求學(xué)生具有一定的思維邏輯能力之外，還要求學(xué)生能夠結(jié)合實(shí)際對考題進(jìn)行具體的分析。高中物理教學(xué)工作的開展，主要圍繞大量的試驗(yàn)展開，但是傳統(tǒng)教學(xué)模式下，物理試驗(yàn)需要到實(shí)驗(yàn)室開展，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)不具有現(xiàn)實(shí)教育意義，從而無法促使學(xué)生真正理解試驗(yàn)中所包含的理論知識。所以，要結(jié)合實(shí)際，通過利用一些簡單的道具開展低成本實(shí)驗(yàn)，由于所有實(shí)驗(yàn)道具都取材于實(shí)際生活中，從而有助于提高學(xué)生對相關(guān)理論知識的理解。不僅如此，低成本實(shí)驗(yàn)還有助于縮減教學(xué)工作開展的經(jīng)費(fèi)，節(jié)省下來的經(jīng)費(fèi)，可以用來開展更多具有趣味性的實(shí)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：高中物理;教學(xué)模式;教學(xué)案例

一、 引言

高中物理相關(guān)的理論知識過于抽象，所以需要通過實(shí)驗(yàn)展示的方式開展相應(yīng)的教學(xué)工作，在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過程中，逐步引入相應(yīng)的知識點(diǎn)，便于學(xué)生理解。在實(shí)際開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，首先要充分結(jié)合本班級學(xué)生的整體情況，制定出具有針對性的實(shí)驗(yàn)落實(shí)方案。其次，要以實(shí)用性為主，所有實(shí)驗(yàn)的設(shè)計工作都要從現(xiàn)實(shí)生活中取材，當(dāng)學(xué)生在課余時間遇到類似的情況，就會使其產(chǎn)生聯(lián)想記憶，從而加深對相應(yīng)知識點(diǎn)的掌握。最后，要以強(qiáng)化學(xué)生的動手能力為根本目標(biāo)，讓學(xué)生自己動手，按照相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)流程逐步完成實(shí)驗(yàn)。

二、 完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的主要方向

“與時俱進(jìn)，改變方法”是老師在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動中的主要方向。隨著我國教育教學(xué)體制改革工作的不斷深入，傳統(tǒng)教學(xué)模式中，以老師為主體的教學(xué)觀念已經(jīng)無法適應(yīng)新時代的需求。

所以，要充分結(jié)合全體學(xué)生的實(shí)際情況，以學(xué)生為教學(xué)主體，開展符合學(xué)生需求的教學(xué)模式。對現(xiàn)階段的學(xué)生而言，要以引導(dǎo)式教學(xué)為主。在實(shí)驗(yàn)選題的過程中，要保證實(shí)驗(yàn)題材的新穎度，并且還要結(jié)合實(shí)事熱點(diǎn)吸引學(xué)生的關(guān)注，進(jìn)而激發(fā)全體學(xué)生對學(xué)習(xí)相應(yīng)理論知識的興趣。

三、 實(shí)際教學(xué)案例淺析

例1：在講解《光的全反射》章節(jié)實(shí)驗(yàn)的過程中，首先選用一個圓口的玻璃容器作為實(shí)驗(yàn)道具，先使用酒精燈將玻璃容器的一側(cè)（玻璃容器瓶口到中間的位置）熏黑，然后再將該玻璃容器倒置在水中，由于水無法進(jìn)入到質(zhì)密的煙灰中，所以就會在煙灰層的外表面形成一層被水膜包圍的空氣層。然后把一束光從水射向空氣層，由于水屬于廣密介質(zhì)，而空氣屬于光疏介質(zhì)，當(dāng)光束從水層射向空氣層的過程中，就會發(fā)生全反射現(xiàn)象。這個時候邀請所有學(xué)生在玻璃容器的側(cè)面觀察，就會發(fā)現(xiàn)玻璃瓶被熏黑的部分逐漸從焦黑色變成了銀色。

整個實(shí)驗(yàn)操作簡單，使用的道具也就是酒精燈，圓口玻璃容器以及水槽和光源。但是整個實(shí)驗(yàn)過程中玻璃容器顏色的變化會帶給所有學(xué)生強(qiáng)烈的視覺沖擊，從而促使學(xué)生加深對全反射的理解，以及“光在不同介質(zhì)之間傳播，會出現(xiàn)折射的現(xiàn)象?！?/p>

例2：在開展《氣體做功》章節(jié)的實(shí)驗(yàn)時，可以利用一個圓口玻璃瓶，一個橡皮塞，以及一個給籃球打氣用的氣筒進(jìn)行。具體的實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）使用橡皮塞將圓口玻璃瓶進(jìn)行密封，確保玻璃瓶不會漏氣為原則;（2）使用氣筒向玻璃瓶中打氣，直至玻璃瓶中產(chǎn)生白霧為止。在整個打氣的過程中，要讓學(xué)生觀察玻璃瓶內(nèi)壁的變化，并用手感覺玻璃瓶外壁的溫度變化;（3）在玻璃容器中產(chǎn)生白霧后，將橡皮塞拔掉，再次讓學(xué)生觀察玻璃容器內(nèi)外壁的變化。在整個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過程中，由于氣體做功的緣故，密封的玻璃容器的內(nèi)能會發(fā)生一定的變化。當(dāng)向瓶內(nèi)打氣時，內(nèi)能增加，學(xué)生可以感受到玻璃容器外壁的溫度會上升，而當(dāng)拔掉橡皮塞的時候，瓶內(nèi)的內(nèi)能又會大幅度減小，而瓶內(nèi)的白霧則是由于瓶內(nèi)和瓶外存在溫度差異導(dǎo)致的。學(xué)生可以通過簡單的實(shí)驗(yàn)，掌握氣體做功的原理。

例3：慣性反常實(shí)驗(yàn)。首先選擇三個乒乓球以及三個等體積的透明容器，給其中任意兩個透明容器注滿水，并在其中一個乒乓球中注入兩個鐵塊。然后，如下圖所示將三個透明容器進(jìn)行擺放，并依次使瓶子向右做加速運(yùn)動。最后，讓學(xué)生通過觀察總結(jié)出質(zhì)量和慣性的關(guān)系。學(xué)生在實(shí)際觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果的過程中會主動思考為什么相同質(zhì)量的乒乓球在水中和在空氣中的慣性是不一樣的，為什么加了重量的乒乓球的慣性要大于沒有加重量的乒乓球的慣性。

圖1 實(shí)驗(yàn)示意圖

四、 結(jié)束語

實(shí)驗(yàn)教學(xué)法是高中物理教學(xué)工作的主要教學(xué)方式之一，通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以將抽象的理論知識以實(shí)驗(yàn)的形式展現(xiàn)給學(xué)生，從而促使其對相關(guān)理論知識的理解和掌握。作為能夠有效提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率的措施之一，只有不斷對整個教學(xué)體制進(jìn)行完善，才能將實(shí)驗(yàn)教學(xué)法的作用發(fā)揮到最大。在實(shí)際完善的過程中，要注重實(shí)驗(yàn)和理論知識的切合度，并且要細(xì)化實(shí)驗(yàn)流程，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)對相應(yīng)的理論知識產(chǎn)生一定的聯(lián)想。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：

林松，貴州省黔南布依族苗族自治州，貴州省黔南布依族苗族自治州都勻第一中學(xué)。