農(nóng)村初中物理低成本實驗的開發(fā)與應(yīng)用

張紅陽

【摘要】2014年我國提出“核心素養(yǎng)概念”，并寫入課程標(biāo)準(zhǔn).物理實驗在培樣養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面有著無法替代的作用.發(fā)展學(xué)生素養(yǎng)是提升我國國際競爭和綜合實力的迫切需要.這就要求農(nóng)村物理教師開發(fā)低成本實驗，開足，做好物理實驗.下面就從農(nóng)村初中物理教學(xué)實例出發(fā)，探討低成本實驗的意義、開發(fā)原則，以及方法使用問題。

【關(guān)鍵詞】物理教學(xué);低成本實驗;開發(fā)應(yīng)用

一、低成本實驗的概念及現(xiàn)實意義

低成本實驗的概念，目前沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。它與自制教具意思相近.一般認(rèn)為低成本實驗是利用生活當(dāng)中廉價材料做物理實驗，用來解決實驗器材的短缺，滿足落后學(xué)校實驗之需.更重要的是，通過利用生活材料、器具或物品來做實驗，對培養(yǎng)學(xué)生實踐意識，創(chuàng)新意識，形成高素質(zhì)人才具有極其重要的現(xiàn)實意義。

二、低成本實驗實驗的設(shè)計原則

2.1低成本實驗的趣味性原則

利用日常器具實驗，簡便易操作，具有較強(qiáng)的親和力，初中生容易產(chǎn)生興趣，有了學(xué)習(xí)興趣，就能保證他們的學(xué)習(xí)積極性，真正的學(xué)習(xí)就會發(fā)生.例如，在上八年級第一堂物理教學(xué)，教師就可以選用一塊條形磁鐵，吸引一個一元正立的硬幣，然后在，吸引五個一元正立的硬幣，學(xué)生觀察到硬幣不僅沒有吸引，反而傾倒了，形成認(rèn)知沖突，能讓學(xué)生產(chǎn)生濃厚興趣，保持強(qiáng)烈的求知欲望。

2.2低成本實驗的科學(xué)性原則

科學(xué)性是實驗的本質(zhì)特征，是實驗得以實施的前提.對實驗原理、方法、選材，觀察現(xiàn)象，數(shù)據(jù)收集，分析結(jié)論等環(huán)節(jié)進(jìn)行科學(xué)性可行性分析，合理科學(xué)開發(fā)使用低成本實驗。

在感受大氣壓實驗時，有的教師選用“會爬行的試管”演示，如圖，筆者對其做實驗，發(fā)現(xiàn)小試管存在掉下、靜止、上升三種狀態(tài)，不易操作，情況復(fù)雜，造成學(xué)生不能直觀的感受大氣壓的存在。而傳統(tǒng)的覆杯實驗比較簡潔，直接說明問題。

2.3低成本實驗應(yīng)簡單明了

低成本實驗源于生活，取材方便.操作簡單明了，效果明顯，尺寸要大，以便全班學(xué)生都能看清.這都是設(shè)計低成本實驗的基本要求.如讓學(xué)生制作并紙錐下落，讓學(xué)生參與進(jìn)來，獲得物體運動的而感性認(rèn)識，為建立速度概念打下堅實的基礎(chǔ)。

再以模擬馬德保半球?qū)嶒灋槔?，可以用金屬小碗或金屬盆，在容器?nèi)點燃酒精棉花，蓋上蓋子，根本不需要抽氣機(jī)，對學(xué)生以強(qiáng)烈的視覺沖突，能夠深切感受到大氣壓的存在。

三、開發(fā)低成本實驗的方法

3.1改進(jìn)教材中的實驗

教材中由于歷史原因，存在一些落后老舊實驗在所難免.如蘇科版教材中，學(xué)習(xí)液體內(nèi)部的壓強(qiáng)后，課后習(xí)題語言敘述、配圖不夠明確.內(nèi)容如下：小實驗：如圖10-15所示，瓶中注滿水若在a、b（a、b在同一水平面上）`c處各扎一個小孔，你會看到什么現(xiàn)象？

由于液體流速問題，就存在不確定性.若改為如上右圖，標(biāo)出流水點下落相同高度這樣一個參考平面，較為直觀科學(xué)。

3.2增加教材中省略的實驗

蘇科版教材有時候?qū)τ嘘P(guān)實驗，只是一句話.出現(xiàn)如“實驗證明，溫度影響導(dǎo)體的電阻，溫度越高，電阻越大”的表述。其實這是一個很好的實驗。教師可以啟發(fā)學(xué)生設(shè)計實驗，驗證.最后教師可以作如下演示：小燈泡與鎢絲串聯(lián)，使燈泡正常發(fā)光，用酒精燈燒鎢絲，發(fā)現(xiàn)燈泡變暗，停止加熱，燈泡漸漸變亮，恢復(fù)原來的亮度。

再如浮力的方向，蘇科版教材直接給出了“浸在液體或氣體里的物體，受到液體或氣體向上的托力，這個力叫做浮力”這一定義，為什么浮力的方向向上，且不論教材省略何故，筆者認(rèn)為這是鍛煉動手探究的好機(jī)會，應(yīng)當(dāng)放手調(diào)動學(xué)生自選器材驗證，老師要相信學(xué)生，才能使實驗真正滲透到學(xué)生頭腦之中。絕不輕易演示，越俎代庖。

3.3把課后習(xí)題材料，做成演示實驗

物理教材后面的習(xí)題，根據(jù)課堂教學(xué)的需要，應(yīng)制作一些低成本實驗。有些重要內(nèi)容教材采取直接告知的方式，學(xué)生只能閱讀，印象不深，可以改為演示實驗。例如液體沸點受液體上方氣壓影響的實驗，傳統(tǒng)教材是用抽氣機(jī)直接抽取燒瓶上方空氣，后來蘇科版教材改為把事先使燒瓶里的水沸騰，將其封口倒立，再在燒瓶底部澆冷水，演示效果明顯。網(wǎng)傳用注射器吸入熱水，封口，口朝下，再抽拉活塞以減小氣壓，我做了驗證實驗，是可以的.效果明顯，可以減小危險。

物理低成本實驗的還有許多，它來源于我們觀察，思考，創(chuàng)造。比如利用手機(jī)就可以完成許多實驗，如聲音的特性演示，時間測量，頻閃拍照，數(shù)據(jù)處理，物體運動軌跡追蹤等。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，許多技術(shù)手段，一定會不斷出現(xiàn)，如Phet仿真實驗，這就要求老師要不斷跟上科技的步伐，開發(fā)構(gòu)建出新型實驗裝備和技術(shù)手段。

結(jié)尾：當(dāng)前在存在城鄉(xiāng)教育資源不均衡的條件下，作為一個農(nóng)村初中物理教師，要培養(yǎng)培養(yǎng)學(xué)生的物理素養(yǎng)，必須也必然在實驗教學(xué)中實現(xiàn)，就要不斷思考創(chuàng)造適合本土的實驗教學(xué)，自己和學(xué)生開發(fā)創(chuàng)造低成本實驗的能力是一條必要的現(xiàn)實途徑。

參考文獻(xiàn)：

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