低成本實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的開發(fā)及應(yīng)用

廖美香

（福建省龍巖市新羅區(qū)龍巖初級(jí)中學(xué)，福建龍巖 364000）

引言

在初中物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是非常重要的組成部分；而讓學(xué)生以實(shí)驗(yàn)探究的形式進(jìn)行物理理論知識(shí)的學(xué)習(xí)與理解，是非常重要的一種教學(xué)方式。但是，部分學(xué)校由于硬件、軟件設(shè)施不全，物理實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備及實(shí)驗(yàn)材料相對(duì)缺乏，沒(méi)有條件為學(xué)生提供自主進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。這就需要教師根據(jù)現(xiàn)有的條件，在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中積極進(jìn)行低成本物理實(shí)驗(yàn)的開發(fā)與應(yīng)用，以此實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效開展和物理課堂教學(xué)效率的提升，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力、實(shí)踐能力及物理知識(shí)綜合運(yùn)用能力[1]。

一、低成本實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的價(jià)值

（一）有助于初中物理基礎(chǔ)理論知識(shí)的有效教學(xué)

物理學(xué)科是一門自然學(xué)科，很多理論方面的知識(shí)點(diǎn)具有抽象性和復(fù)雜性，因此，對(duì)抽象思維尚不完備的初中生來(lái)講有一定的學(xué)習(xí)難度。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠更好地還原物理知識(shí)形成及推導(dǎo)的過(guò)程，使學(xué)生更加深刻地理解物理理論知識(shí)。低成本物理實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用，能夠提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的頻率，解決因物理實(shí)驗(yàn)設(shè)施不完備而產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)不足的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)初中物理理論知識(shí)的有效教學(xué)[2]。

（二）有助于初中物理教學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活的有效結(jié)合

物理是一門綜合性、實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，很多知識(shí)點(diǎn)與學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，很多實(shí)驗(yàn)材料在現(xiàn)實(shí)生活中很常見。因此，在初中物理低成本實(shí)驗(yàn)的開發(fā)與應(yīng)用過(guò)程中，教師可以從日常生活中尋找實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)器具，引導(dǎo)學(xué)生將物理教學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活進(jìn)行結(jié)合，從而培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際意識(shí)，促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐運(yùn)用能力的提升。

二、低成本實(shí)驗(yàn)在初中物理教學(xué)中的開發(fā)和利用原則

（一）科學(xué)性

低成本實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要內(nèi)容，其實(shí)驗(yàn)器材的選擇及裝置的設(shè)計(jì)應(yīng)既符合物理原則和教學(xué)理論，又體現(xiàn)物理學(xué)科的現(xiàn)象與規(guī)律。這樣才能在保證低成本實(shí)驗(yàn)科學(xué)性的基礎(chǔ)上，獲得良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

（二）簡(jiǎn)易性

與傳統(tǒng)意義上的物理實(shí)驗(yàn)相比，低成本物理實(shí)驗(yàn)具有材料易得、制作簡(jiǎn)單、演示方便的教學(xué)特點(diǎn)。這不僅有助于物理實(shí)驗(yàn)的普及，還能在保證教學(xué)效果的基礎(chǔ)上更好地滿足物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。

（三）直觀性

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是幫助學(xué)生學(xué)習(xí)和理解物理知識(shí)的重要方式，能更加直觀、具體地展現(xiàn)物理知識(shí)。在低成本實(shí)驗(yàn)中，教師通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)材料、演示過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，可以增強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)的直觀性、可見度及可信度。

（四）安全性

在低成本物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與演示過(guò)程中，安全性是最基本的一項(xiàng)要求。教師應(yīng)在保障師生人身安全的基礎(chǔ)上，優(yōu)化教學(xué)效果，提高教學(xué)質(zhì)量。

三、初中物理教學(xué)中低成本實(shí)驗(yàn)的開發(fā)和應(yīng)用策略

（一）進(jìn)行物理新課導(dǎo)入

在初中物理課堂教學(xué)中，導(dǎo)入環(huán)節(jié)是初始環(huán)節(jié)，也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。它不僅能在第一時(shí)間吸引學(xué)生的注意，為后續(xù)的課堂教學(xué)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，還能實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的自然導(dǎo)入，使課堂教學(xué)更加順暢、自然。實(shí)驗(yàn)教學(xué)導(dǎo)入是物理課堂導(dǎo)入的重要方式，能調(diào)動(dòng)學(xué)生的好奇心和求知欲，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)入環(huán)節(jié)功能的有效發(fā)揮。因此，教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，科學(xué)進(jìn)行低成本物理實(shí)驗(yàn)的開發(fā)、設(shè)計(jì)與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的有效導(dǎo)入。例如，在教學(xué)“來(lái)自地球的力”一節(jié)時(shí)，教師可以利用蘋果、雞蛋等日常生活中常見的事物，進(jìn)行低成本重力實(shí)驗(yàn)的開發(fā)與應(yīng)用，以便學(xué)生對(duì)物體自然下落的過(guò)程進(jìn)行細(xì)致觀察，進(jìn)而認(rèn)識(shí)到重力的存在。

（二）進(jìn)行物理概念教學(xué)

概念教學(xué)是初中物理理論教學(xué)的重要組成部分。由于物理概念具有高度的抽象性，學(xué)生只通過(guò)自主思考很難進(jìn)行透徹理解和把握。因此，在初中物理概念教學(xué)中，教師可以通過(guò)開發(fā)與應(yīng)用低成本實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生對(duì)物理概念的理解，提升教學(xué)效率。例如，在教學(xué)“認(rèn)識(shí)浮力”一節(jié)時(shí)，為使學(xué)生更加直觀形象地理解浮力的概念，教師可以利用乒乓球、雞蛋等日常生活中不同質(zhì)量的常見事物進(jìn)行低成本浮力實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，使學(xué)生感受到不同質(zhì)量物體所受浮力的大小，從而更加深刻地理解浮力的概念。又如，在講解“樂(lè)音及噪音的概念”時(shí)，教師可利用示波器設(shè)計(jì)低成本物理實(shí)驗(yàn)，分別讓兩位學(xué)生上臺(tái)，一位學(xué)生演唱優(yōu)美的歌曲，另一位學(xué)生刮擦玻璃片，使學(xué)生在對(duì)波形圖的觀察中掌握樂(lè)音的波形圖是有規(guī)律的，而噪音的波形圖是雜亂無(wú)章、毫無(wú)規(guī)律的，從而使學(xué)生在這一低成本物理實(shí)驗(yàn)的演示中掌握兩個(gè)概念的特征和異同，提高物理概念學(xué)習(xí)效率。

（三）開展探究性教學(xué)活動(dòng)

在新課程改革背景下，很多新型教學(xué)模式紛紛涌現(xiàn)，初中物理學(xué)科教學(xué)非常適合探究性教學(xué)模式的開展。例如，在教學(xué)“聲音的產(chǎn)生與傳播”一節(jié)時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用皮筋、尺子等生活中的常見物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，針對(duì)物體的振動(dòng)與聲音的產(chǎn)生開展合作探究活動(dòng)，使學(xué)生在不同條件、不同物體的反復(fù)實(shí)驗(yàn)中得出科學(xué)、正確的結(jié)論，從而提高物理課堂教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的實(shí)踐探究能力。

（四）演繹物理習(xí)題

解題教學(xué)是初中物理教學(xué)中的重要教學(xué)內(nèi)容，學(xué)生利用物理實(shí)驗(yàn)分析和解決部分習(xí)題，能夠體驗(yàn)到知識(shí)的形成與構(gòu)建過(guò)程。因此，教師應(yīng)將低成本物理實(shí)驗(yàn)的開發(fā)、應(yīng)用與解題教學(xué)進(jìn)行融合，使學(xué)生通過(guò)操作低成本實(shí)驗(yàn)深刻理解習(xí)題，拓展解題思路，強(qiáng)化抽象思維，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生物理解題能力的培養(yǎng)。例題：“通常情況下，為什么船在海面上不并列行駛？如果并列行駛會(huì)發(fā)生怎樣的后果？”教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)低成本實(shí)驗(yàn)演繹習(xí)題，將兩只紙船放置在一個(gè)水槽中，利用注射器模擬船之間的受力情況，使學(xué)生更加深刻地理解流體壓強(qiáng)與流速之間的關(guān)系。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，利用現(xiàn)實(shí)生活中的用品進(jìn)行低成本物理實(shí)驗(yàn)的開發(fā)與應(yīng)用是初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要發(fā)展方向，它不僅能夠打破課堂、實(shí)驗(yàn)室的空間限制，還能夠?qū)崿F(xiàn)物理教學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活之間的緊密結(jié)合。因此，在初中物理教學(xué)中，教師應(yīng)從現(xiàn)實(shí)生活中挖掘物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，積極進(jìn)行物理低成本實(shí)驗(yàn)的開發(fā)與應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)初中物理課堂教學(xué)效率的提升和學(xué)生物理綜合素質(zhì)的全面發(fā)展。