謝睿

摘 要：物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是中學(xué)物理教學(xué)的重要組成部分，是提升學(xué)生實(shí)踐操作能力的有效途徑。但當(dāng)前一些學(xué)校面臨實(shí)驗(yàn)器材不適用、不耐用的問(wèn)題，因此教師在教學(xué)中利用生活中的物品進(jìn)行低成本物理實(shí)驗(yàn)就顯得十分重要。文章分析中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)低成本教學(xué)資源的內(nèi)涵與特點(diǎn)，并對(duì)中學(xué)物理低成本實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的開(kāi)發(fā)策略進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：中學(xué)物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);教學(xué)資源;教學(xué)效率

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-3561（2020）18-0036-02

中學(xué)物理學(xué)科知識(shí)內(nèi)容比較復(fù)雜，知識(shí)的嚴(yán)謹(jǐn)性和邏輯性聯(lián)系比較緊密，教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)充分利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)，體現(xiàn)物理教學(xué)的教育價(jià)值和意義。長(zhǎng)期以來(lái)，教學(xué)儀器更新的周期較長(zhǎng)，學(xué)校配備的儀器一直難以適應(yīng)和滿足教師靈活多變、形式多樣的物理教學(xué)需求。而教師單純的物理知識(shí)理論講解既不完善，也不利于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。在實(shí)際的物理教學(xué)中，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)器材的不足或不適用，讓一些物理教師感到教學(xué)無(wú)所適從，不能有效地開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，影響了物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的順利實(shí)施。因此，讓教師運(yùn)用身邊的材料開(kāi)發(fā)“低成本、高效率”的教學(xué)實(shí)驗(yàn)就尤為重要，這不僅能夠提高教學(xué)效率，降低物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成本，還有利于培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力。

一、中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)低成本內(nèi)涵與特點(diǎn)

1.中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)低成本內(nèi)涵

中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)低成本是指在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中多采用生活中的廢舊物品作為器材，這種器材在生活中隨處可以找到，和學(xué)生的日常生活經(jīng)驗(yàn)與學(xué)習(xí)實(shí)際緊密聯(lián)系，能夠激發(fā)學(xué)生的知識(shí)來(lái)自生活、知識(shí)和生活緊密聯(lián)系的意識(shí)。廢舊物品作為器材，實(shí)驗(yàn)的成本極為低廉，能夠保證實(shí)驗(yàn)的科技含量、智慧內(nèi)涵和教育價(jià)值非常高。廢舊物品作為器材，不僅能夠拓寬物理課堂教學(xué)空間，而且操作方便，實(shí)驗(yàn)效果明顯。

2.中學(xué)物理低成本實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)

（1）低成本物理實(shí)驗(yàn)耗費(fèi)極低、操作簡(jiǎn)單。教師可采用生活中能夠方便獲取的物品作為實(shí)驗(yàn)器材，如生活中的廢舊物品、更新?lián)Q代或報(bào)廢的儀器、家用電器等，對(duì)實(shí)驗(yàn)的原材料不會(huì)產(chǎn)生任何損壞，而且易于操作。教師在一些實(shí)驗(yàn)中只需要做一些改進(jìn)，就能應(yīng)用于演示實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)、課外實(shí)驗(yàn)，方便實(shí)現(xiàn)學(xué)生做中學(xué)、學(xué)中做，使學(xué)生對(duì)物理學(xué)產(chǎn)生一種親近感。這樣，通過(guò)低成本的物理實(shí)驗(yàn)，展示物理原理，能幫助不同水平的學(xué)生掌握和理解物理知識(shí)。

（2）低成本物理實(shí)驗(yàn)的原理清楚，功能作用較大。在中學(xué)物理教學(xué)中，通過(guò)采用低成本器材開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)，能夠?yàn)閷W(xué)生獲取物理知識(shí)提供思維方法，符合從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從具體到抽象、從感性到理性的認(rèn)知規(guī)律，增加學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。例如，許多玩具是根據(jù)物理原理設(shè)計(jì)而成的，如音樂(lè)旋轉(zhuǎn)陀螺、古怪“浮沉子”、玩具溜溜球等。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師運(yùn)用玩具所表現(xiàn)出的物理色彩與現(xiàn)象，能在很大程度上吸引學(xué)生的注意力，活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的探究心理，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，起到實(shí)驗(yàn)儀器所不能替代作用。

（3）低成本物理實(shí)驗(yàn)方法巧妙，安全性高。中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，采用低成本的實(shí)驗(yàn)方式，可以避免讓學(xué)生接觸到一些危險(xiǎn)的、有毒性的物質(zhì)，提高物理實(shí)驗(yàn)的安全性。如“壓縮氣體做功內(nèi)能增大”實(shí)驗(yàn)，如果用空氣壓縮引火儀和硝化棉，實(shí)驗(yàn)較為復(fù)雜，也有一些不安全因素，但如果用打氣筒對(duì)自行車(chē)輪胎快速打氣，學(xué)生一會(huì)兒就會(huì)摸到筒壁熱起來(lái)。打氣的過(guò)程就是對(duì)空氣實(shí)施壓縮的過(guò)程，打氣越快，同樣時(shí)間內(nèi)做功越多，空氣內(nèi)能增加也越多，筒壁因此而發(fā)熱。這樣不僅能保證實(shí)驗(yàn)的安全，而且可操作性強(qiáng)、透明度高，能幫助學(xué)生較好地通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象理解物理知識(shí)。

二、中學(xué)物理低成本教學(xué)資源開(kāi)發(fā)的策略

中學(xué)物理低成本實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有安全性、簡(jiǎn)易性、創(chuàng)造性、科學(xué)性、直觀性等特征，在具體的教學(xué)過(guò)程中，教師需要結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)情境，開(kāi)發(fā)出感性的教學(xué)資源，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思維、想象、創(chuàng)新能力。

1.利用生活用品開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)器材

在人們的日常生活中，生活用品繁多，容易取材，稍加處理就是很好的實(shí)驗(yàn)器材。將生活用品開(kāi)發(fā)成實(shí)驗(yàn)器材，可拉近物理與生活的距離，同時(shí)極大地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情。在中學(xué)物理教學(xué)中，教師要充分利用身邊的物品制作實(shí)驗(yàn)器材，提高學(xué)生對(duì)物理原理的理解能力。教師還要充分鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手制作實(shí)驗(yàn)器材，發(fā)揮自己的創(chuàng)新能力，提高自己的科學(xué)素養(yǎng)。

2.利用人體體感開(kāi)發(fā)物理器材

新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)體驗(yàn)式學(xué)習(xí)目標(biāo)，讓學(xué)生在互動(dòng)的過(guò)程中利用觸覺(jué)、壓覺(jué)、溫覺(jué)、痛覺(jué)等在物理實(shí)驗(yàn)中獲得體驗(yàn)，從而深刻地理解物理知識(shí)，領(lǐng)略物理知識(shí)的魅力，掌握物理學(xué)習(xí)的方法。教師要通過(guò)學(xué)生的人體體感，增強(qiáng)他們對(duì)物理知識(shí)的理解，讓他們?cè)谡鎸?shí)的情境中體驗(yàn)到低成本物理實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)。例如，“驗(yàn)證電磁波的存在”這個(gè)實(shí)驗(yàn)，教師可讓學(xué)生準(zhǔn)備普通收音機(jī)一臺(tái)、螺絲刀一把、導(dǎo)線一段、細(xì)塑料管一段。在實(shí)驗(yàn)中，教師讓學(xué)生打開(kāi)收音機(jī)的后蓋和開(kāi)關(guān)，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)諧旋鈕，把收音機(jī)的音量開(kāi)到最大，選一個(gè)無(wú)廣播電臺(tái)的位置，用螺絲刀的金屬部分或?qū)Ь€觸碰收音機(jī)的可變電容，收音機(jī)會(huì)發(fā)出“咔咔”的聲響;用收音機(jī)的絕緣部分去觸碰，聲音會(huì)變小;換成絕緣的塑料管去觸碰，則聽(tīng)不到聲音。這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，電磁波是通過(guò)人體和金屬導(dǎo)體進(jìn)入收音機(jī)的電路產(chǎn)生聲響，由此證實(shí)了電磁波的存在，人體和金屬導(dǎo)體起到了接收天線的作用。

3.從游戲活動(dòng)中開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)器材

游戲活動(dòng)中蘊(yùn)含著很多物理現(xiàn)象，讓學(xué)生參加游戲活動(dòng)，既能增加他們對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣，又能提高他們學(xué)習(xí)的自信心和原動(dòng)力。例如，“火燒手帕”這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，教師用打火機(jī)點(diǎn)燃一塊普通的手帕，火熄滅以后，手帕完整無(wú)損，就是利用了物理學(xué)中的汽化吸熱原理。表演前，教師對(duì)手帕預(yù)先處理，用水浸濕并蘸上酒精，因?yàn)榫凭娜键c(diǎn)較低，被點(diǎn)燃后，其燃燒產(chǎn)生的熱量被水汽化吸收，手帕自然安然無(wú)恙。

4.從現(xiàn)有的物理教學(xué)器材中開(kāi)發(fā)教學(xué)實(shí)驗(yàn)器材

學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中的一些實(shí)驗(yàn)器材因更新?lián)Q代或老化損壞而被淘汰，如學(xué)生電源、電流表、電壓表、電能表等。這些廢棄的器材在報(bào)廢銷(xiāo)賬后教師應(yīng)妥善保管，不可一丟了之。首先，廢舊儀器中的電子元件和零件作為配件可有效進(jìn)行利用。比如，廢棄的錄音機(jī)喇叭中的磁鐵在物理實(shí)驗(yàn)室就有很大的用途。其次，將廢舊的實(shí)驗(yàn)器材重新組合，能變廢為寶，應(yīng)用于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。比如，教師把這些廢舊的實(shí)驗(yàn)器材拆開(kāi)，讓學(xué)生仔細(xì)觀察其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，了解其工作原理，畫(huà)出其結(jié)構(gòu)圖和電路圖，能使枯燥的物理實(shí)驗(yàn)課堂變得豐富多彩。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師可要求學(xué)生按照拆卸的流程，再將設(shè)備安裝好，鍛煉學(xué)生的反向思維，提高他們的動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

三、結(jié)束語(yǔ)

總之，在中學(xué)物理教學(xué)中，教師充分運(yùn)用身邊的器材作為物理實(shí)驗(yàn)器材，不僅能夠降低物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成本，還能夠提升學(xué)生參與物理實(shí)驗(yàn)的興趣。教師讓學(xué)生參與到物理實(shí)驗(yàn)器材的制作中，對(duì)他們實(shí)踐能力的培養(yǎng)也具有一定的促進(jìn)作用。這就要求教師要多開(kāi)發(fā)低成本物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)器材，并將其運(yùn)用到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，進(jìn)而不斷提高中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量。

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