中學物理低成本實驗在教學中的應用與研究

趙國慶 伊德日和 徐志偉 曹文儒

摘 ?要：中學物理低成本實驗是中學物理學科教學過程中實驗課程的重要組成部分，這種實驗方式具有操作便捷、成本較低的顯著特征。在我國廣大的農村地區(qū)，由于受到物理教學場地、實驗經費、實驗設備等多種因素的限制，在一定程度上導致學生難以在物理學科的學習過程中開展相關的實驗研究，由此也就必然導致學生無法充分體會到物理學科的學習樂趣，最終喪失對物理學科的學習興趣。以此為基礎，本文對中學物理低成本實驗的重要意義及應用方式進行了簡要研究，以期為實現(xiàn)其在中學物理教學過程中的推廣起到促進作用。

關鍵詞：中學物理;低成本實驗;應用研究

一、低成本實驗在中學物理教學中應用的意義分析

1.能有效激發(fā)學生對物理學科的學習興趣

對物理學科的學習興趣是推動學生進一步研究探索物理知識的基礎，因此，在中學物理學科的教學過程中，如何有效提高學生的學科學習興趣是十分重要的。將低成本實驗應用到中學物理學科的教學過程中，能夠使得中學物理課堂具有更突出的趣味性，使得學生在輕松愉快的氛圍內進行物理知識的學習，從而激發(fā)學生的求知欲及好奇心，促使學生逐步形成主動探索物理奧秘的習慣。例如，在學習靜電的相關內容時，教師可以先組織學生用梳子摩擦頭皮之后再用梳子吸引小紙片，由此引導學生對這一現(xiàn)象產生好奇心理，對物理課堂產生學習興趣。

2.能有效促進學生掌握基本的物理學科知識

物理學科的相關知識具有一定的抽象性特征，由此也就導致不少學生在學習相關知識的時候認為對這一學科相關知識的理解存在難度。而將低成本實驗引入到中學物理學科的教學過程中，能夠有效實現(xiàn)將課本上抽象的知識形象具體化，從而也就能夠幫助學生對知識進行更好地內化吸收，對知識進行更加全面的掌握。如，在學習光譜及光的色散的相關知識時，如果簡單地告訴學生我們所見的陽光是由許多不同色彩的光組成的，顯然難以被學生接受，但是，如果教師可以借用水三棱鏡實現(xiàn)光的色散，使學生親眼看到七彩的光，則能夠取得更好的教學效果。

3.能有效培育學生的物理學科能力及素養(yǎng)

新課程標準改革的推行要求中學物理教師在開展物理學科教學的過程中摒棄傳統(tǒng)的提高學生考試成績的教學目的，而將提高學生的學科素養(yǎng)及學科學習能力作為主要目的。將低成本物理實驗應用到中學物理的教學過程中，能夠使得學生在學習的過程中培養(yǎng)觀察能力、動手能力、思維能力等綜合能力，且會使得學生逐漸養(yǎng)成在物理學科學習的過程中自主思考、積極探索、勤于動手的良好習慣及素養(yǎng)，由此，學生的物理學科學習素養(yǎng)也得到了有效提升，培育出來的學生也就會更加符合新時代的人才需求。

二、低成本實驗在物理教學中的具體應用研究

1.應用低成本實驗進行課程引入

生動有效的新課引入不僅能夠引導學生對新課知識形成良好的鋪墊，而且能夠激發(fā)學生對新課知識的學習興趣，因此，在進行中學物理課程的教學過程中，教師應當積極地利用低成本實驗進行新課的引入，使學生進一步提升學習中學物理相關知識的積極性。例如，在學習光的折射的相關內容時，教師可以將一個水杯接滿水，繼而引導學生將鉛筆或者筷子插入水中，從杯子外側觀察鉛筆及筷子外形，并在有學生提出“筷子好像折斷了”這樣的結論時指出新課內容是光的折射，引導學生在好奇心中進行新課的學習。

2.應用低成本實驗進行概念講解

在中學物理的相關知識內容中，基礎概念是比較多的，由于概念是對知識的總結和概括，因而其必然具有一定的抽象性和難于理解性。結合上文所述內容可知，將低成本實驗引入到中學物理的教學過程中能夠將物理知識形象化，幫助學生理解知識，因此，在教學的過程中，教師應當積極應用低成本試驗進行概念的講解。如，在學習“慣性”這一概念時，教師可以在前一天要求學生觀察坐車剎車時的身體感受，并告知其隨著車子停下身體前傾就是由于受到慣性的影響，由此學生就能對“慣性”形成更加深入的理解。

3.應用低成本實驗發(fā)現(xiàn)學科規(guī)律

中學物理所學知識中的許多定理實際上就是前人發(fā)現(xiàn)的物理規(guī)律，為了促使學生更好地掌握這些規(guī)律，在進行中學物理教學的過程中教師就應當積極地應用低成本實驗，使得學生從試驗中總結并發(fā)現(xiàn)規(guī)律，由此，以更好地掌握和理解書本上給出的相關規(guī)律。如，在學習“物體的振動與聲音”的相關內容時，教師可以引導學生將直尺置于課桌邊緣，并引導其彈動直尺;或者，在講話時感受自己聲帶的狀態(tài)，以使得學生得出物體在振動時發(fā)出聲音這一規(guī)律，掌握物理學科的奧秘。

結束語：

總而言之，通過利用身邊隨手可得的原材料，在低成本甚至零成本的條件下進行的物理實驗就是本文所指出的低成本實驗，這種實驗方式在中學物理教學過程中的普及能夠幫助中學物理教師更好、更形象地將物理知識傳授給學生，同時也能夠幫助學生更好地理解知識，因此本文認為這一實驗方式是值得推廣使用的。

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