探析初中物理力學(xué)低成本演示實驗

李琳

摘要：物理是一門以理論為導(dǎo)向，以實驗為輔助的獨立性理工學(xué)科，實驗教學(xué)至關(guān)重要?，F(xiàn)階段，我國中學(xué)物理實驗教學(xué)儀器在使用過程中僅能顯示具體數(shù)據(jù)，無法讓學(xué)生全面掌握整個實驗流程。對此，初中物理教師可以利用生活中閑置物品進行演示實驗，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造能力，充分發(fā)揮低成本演示實驗的優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：初中物理;低成本演示實驗;創(chuàng)造能力;

伴隨教育教學(xué)體制的深化變革，教學(xué)部門對初中物理教學(xué)也提出了更高的要求。為此，初中物理教師應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變思想觀念，應(yīng)用生活中的閑置物品進行低成本演示實驗，一方面，可以拉近物理與實際生活的聯(lián)系，另一方面，激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)其創(chuàng)造能力。

1低成本物理演示實驗的應(yīng)用現(xiàn)狀與實際意義

1.1初中物理低成本演示實驗的應(yīng)用現(xiàn)狀

眾所周知，物理是兼顧理論與實驗的理工科目，同時也是初中教育的基礎(chǔ)性課程。著名教育學(xué)家蘇霍姆林斯基曾說“興趣是最好的老師”。構(gòu)建初中物理知識體系的根基在于學(xué)生對物理學(xué)科的興趣。若學(xué)生對物理學(xué)科有自信，對物理實驗感興趣，就會積極主動的參與教學(xué)活動，與教師保持良好的互動，進而促進物理實驗課的順利開展。通過對某地初中物理教師及學(xué)生進行問卷調(diào)查可知：

①中學(xué)物理教學(xué)多以理論灌輸與課堂演示為主，僅對部分儀器設(shè)備單一、操作程序簡單的課程開展實驗教學(xué)，且需要教師自備實驗器具;

②相比之下，超過半數(shù)以上的學(xué)生傾向于教師自制的實驗器材，也有部分學(xué)生樂于操作學(xué)校實驗室的配套器材。無論是采用哪一類實驗器材，都充分說明了學(xué)生熱愛實驗操作。

1.2推廣應(yīng)用低成本物理力學(xué)演示實驗的實際意義

低成本物理力學(xué)演示實驗是利用生活中廉價的閑置物品作為輔助教學(xué)工具，模擬物理力學(xué)自然現(xiàn)象，將抽象物理知識更加立體化與具象化，幫助學(xué)生理解物理知識。低成本力學(xué)演示實驗取材單一，制作工序簡便，且實驗現(xiàn)象直觀化，有助于引導(dǎo)學(xué)生深化對物理知識的認(rèn)知，加深印象。

推廣低成本物理力學(xué)演示實驗，可解決部分地區(qū)實驗器材不完備的問題，進而促進師生的互動交流，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能。同時，在物理教學(xué)過程中，采取低成本物理力學(xué)演示實驗，可營造輕松愉悅的課堂氛圍，吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的主觀能動性，從而提升教學(xué)效率，強化整體教學(xué)質(zhì)量。從宏觀角度來說，推廣低成本物理力學(xué)演示實驗，可完善調(diào)整傳統(tǒng)物理教學(xué)模式，滿足教學(xué)體制變革需求，具有實際意義。

2結(jié)合實例案例分析初中物理力學(xué)低成本演示實驗的具體應(yīng)用

2.1浮力演示實驗教學(xué)

在初中物理知識結(jié)構(gòu)體系中，浮力屬于最基礎(chǔ)且最重要的內(nèi)容。但是，物理教材并未設(shè)置相關(guān)實驗，導(dǎo)致學(xué)生對浮力相關(guān)知識一知半解。對此，初中物理教師可以通過自制教具的方式解決。教具制作流程如下所述：將細(xì)線的一端應(yīng)膠布固定在乒乓球上，再將細(xì)線的另一端系在開口的大塑料瓶底部。然后，把一個上下開口的乒乓球放進塑料瓶中。通過觀察實驗現(xiàn)象，讓學(xué)生了解到，塑料瓶對乒乓球的支撐力與乒乓球的自身重力保持平衡。向塑料瓶中注水，達到一定高度后，停止注水，發(fā)現(xiàn)開有小口的乒乓球漂浮在水面上，隨后自然下沉，細(xì)線被拉直。通過分析可知，乒乓球受到的浮力方向是豎直向上的。

2.2彈力演示實驗教學(xué)

初中物理知識對彈力的定義是指物體發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的作用力。絕大多數(shù)物理教師在教學(xué)過程中，都只是單純的讓學(xué)生了解彈力的存在與基本常識，并未進行深度探究，這使得學(xué)生對彈力的理解不夠深入，基礎(chǔ)知識不扎實。

對此，物理教師可以自制教具進行彈力演示實驗，具體實驗步驟如下：第一步，取一根橡皮筋放在桌子上拉伸，拉至一定長度后，在橡皮筋中間放入乒乓球;第二步，按住乒乓球向后拉伸橡皮筋，讓學(xué)生觀察橡皮筋的形變程度;第三步，松開橡皮筋，讓乒乓球在彈力作用下向前呈拋物線軌跡運動。

2.3慣性演示實驗教學(xué)

根據(jù)牛頓第一定律可知，任何物體都會始終保持靜止或勻速直線運動，在外力作用下可改變其原有運動狀態(tài)。牛頓第一定律又稱之為慣性定律。慣性定律在日常生活中隨處可見。例如，當(dāng)交通工具出現(xiàn)急剎車時，人體會向前傾，這就屬于典型的慣性演示過程。

慣性演示實驗流程如下所述：第一步，在透明礦泉水瓶中灌入適量水，將其橫放在桌面上;第二步，用手輕按礦泉水瓶使其向前緩慢移動，然后立即停止，觀察瓶內(nèi)水面的變化情況。部分學(xué)生觀察到，在礦泉水瓶停止運動后，能夠清晰聽到瓶內(nèi)水發(fā)出撞擊聲音，以此深化學(xué)生對慣性定律的認(rèn)知。

2.4 影響壓力作用效果因素演示

在壓力作用效果因素的演示實驗中，可以通過四種不同形式的演示實驗來展示壓力的作用效果。在桌子上放置相同的四個泡沫塑料，第一個泡沫塑料上放置一小塊模板;第二個泡沫塑料上放置一小塊模板以及一塊圓形鐵塊;第三塊泡沫塑料上放置的木塊要比第一個泡沫塑料大;第四個泡沫塑料則是在第三個泡沫塑料的基礎(chǔ)上，再加放兩顆釘子。觀察這四個泡沫塑料的變化情況。發(fā)現(xiàn)第一塊只下陷了一點;第二塊下陷深度增加，而后兩塊的下陷深度與第一塊相差不大。通過上述試驗讓學(xué)生了解壓力大小、受力面積對壓力作用效果的影響。

3結(jié)語

綜上所述，在初中物理知識結(jié)構(gòu)體系中，力學(xué)知識所占比例超過50%，這對力學(xué)實驗演示教學(xué)也提出了更高的要求。為此，在初中物理教學(xué)過程中，引入低成本物理力學(xué)實驗，可培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力與實踐操作能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)科興趣，進而完善學(xué)生的專業(yè)素養(yǎng)，促進學(xué)生的全面發(fā)展。

參考文獻：

[1]石家文，李洪祥.初中物理力學(xué)低成本演示實驗的研究與開發(fā)[J].黑龍江科學(xué)，2017（7）

[2]王宏鑫.初中物理力學(xué)低成本演示實驗探討[J].求知導(dǎo)刊，2017