高中物理教学中低成本实验的运用策略

刘杰

摘 要：高中物理课程的教学活动应当引发学生的学习乐趣，勉励学生积极研究，主动参与到学习中来，提高其探究和处理问题的本领，培养其团结协作的意识。基于此，本文着重探究在高中物理的教学里，如何采用低成本实验进行教学活动。

关键词：物理教学 低成本实验

一、低成本实验教学的概念

低成本实验的表面含义是指成本低、节约费用的实验。进行低成本实验，借助构造简单的材料、高新科技工具、使用新型的材料组合以及嫁接的高新型产品可以完成。低成本实验在高中的物理课程教学里具有举足轻重的作用，其成本、花费极其低廉，恰恰相反的是其教育价值相当高。其具有以下特质：容易获取实验材料，成本不高；动手操作的可能性高；实验简单，便于展示实验原理；实验现象生动有趣，可以激发学生的兴趣；物理原理阐释生动，其对学生的教育价值极高。西方发达国家的课程教学擅于运用低成本实验进行学习，因为仅靠黑板是不能有效提高学生的动手实践能力和其它有关实验技能的。因为低成本实验的操作精巧，实验过程十分形象生动，极易激发学生兴趣，所以全面推进低成本实验教学在高中的物理课程里具有重要作用。[1]

二、低成本实验教学的价值

1.引起学生对物理的乐趣

进行物理学习时，学生经常会被实验的独特魅力所吸引，对实验的神奇而欢呼雀跃。当学生亲自动手操作时，往往更能激发学生的学习兴趣和好奇心。物理作为一种实验科学，如今大部分高中学校都配备了物理实验室，进行了很多学生自主实验与教师展示实验的活动，但是如果教师与学生将简易材料合理利用到低成本试验里，教学效果会更好。其实，高中的物理原理并不是很深，精确度的要求也不是特别高，很多实验材料可以自己制作，这样与真实情景更加贴近，效果更好。[2]

比如，在学习“超重与失重”时，很多老师会运用专业的体重计，借助蹲下、站起的动作研究超重和始终原理。如果通过生活里使用的工具制作构造简单的器材进行这个实验，会有更明显的效果。

实验1：取一条纸带，于中间位置裁个洞口，将纸带的一边与重物相连，用手抓住纸带另一边，小心的把重物提起来，纸带并没有断裂。再提高速度向上方提起重物，这时纸带断了，再次提起重物快速下降，然后突然停止下降，这时纸带同样断裂。

实验2：找一条自行车的链条，长度大约0.5米，把其中一端和显示刻度的杠杆一头相连，另一端借助细线将链条挂在杠杆上，将砝码用细线挂在杠杆另一头，把砝码调整到支点处，平衡好杠杆。然后用火烧断悬挂链条的线，火烧断细线的瞬间，杠杆打破了平衡，链条的另一方忽然抬高，这时候杠杆失衡的实验现象就出现了，当链条再次归于静止时，杠杆则再次平衡。

教学中这样的实验很多，将物理与生活联系起来，学习物理就容易多了，学生对学习物理的积极性也会提高，可以极大地激发学生的学习兴趣，提高物理教学质量。

2.培植学生养成创新思维

因为低成本实验材料是从生活中找到的，方便寻找，因此实验具有开放性，开拓了学生实验的空间，进行实验的门槛降低，学生可以随时进行实验，拥有了更多亲自动手操作的机会。而且学生这样进行物理实验也不受时间的限制，可以展开丰富的创造性，激发学生的学习兴趣，培养了学生的自主操作能力、实践能力，提高了学生的创新性和钻研精神。

比如在学习“摩擦力”时，进行实验前让学生从家里带一把刷子，刷子的毛尽量长些，将刷子的毛向下，让刷子在桌子上摆动，或者有相对的运动趋势，也就可以轻易观察摩擦力方向。[3]

学生学习“相对运动”的原理时不好理解，可以按照如下图所示操作毛刷，然后使毛刷运动，就能让学生顺利学习这个物理原理。

3.提高学生自身的科学素养

培养学生自身的科学素养，是物理教学和教育改革的核心。物理课程的实验知识、态度等在科学探究与素养中占据核心地位，因此在科学素养中也具有重要作用。鉴于此，中学的物理教学应当充分运用实验进行。进行低成本实验，可以引起学生对科学技术和人类社会之间联系的探究，深刻理解物理对人类社会的进步带来的巨大影响，也提高了学生学好物理的自信心，激发了学习兴趣。日常生活里的手电筒、单车、纸带、瓶子、鸡蛋等都可以运用到低成本物理实验中，饮料吸管可以取代实验的玻璃管，饮料瓶也可以制作漏斗、物理实验杯。比如，制作简易的靜电除尘器，实验材料：找一个透明的瓶子、一根铝质导线和一个可以塞住瓶子的橡皮塞。把铝线缠绕在透明的瓶子上，然后把导线插入到橡皮塞里，最后将瓶口塞上橡皮塞，这个简易装置就成功做好了。

这种实验操作简单，一目了然，可以激发学生动手操作的欲望，可以让学生深刻感受到科学无处不在。

结语

物理课程的实验长期存在两个弊端：一、没有认识到实验是物理教学的基石，认为物理实验在物理教学中并不重要，无足轻重；二、没有认识到物理实验可以有效培植学生对待科学的严谨态度和动手操作的能力。很多物理教学依然采取老师讲实验、学生看实验、最后练实验的情况，没有最大限度的发挥实验的教育价值。教师应当大规模推广物理教学中低成本实验的资源，实现教学实践的革新。

参考文献

[1]朱铁成.物理课程与教学研究[M].杭州：浙江大学出版社，2008.

[2] 赵力红，臧文彧.高中物理探究性趣味实验[M].杭州： 浙江大学出版社，2002.

[3] 左卷健男，龙川洋二.趣味物理实验[M].廉源译.北京：中国民族摄影艺术出版社，2005.