农村初中物理自制实验器材辅助教学案例分析

朱强

近年来，我国物理实验教学发展迅速，取得的成就也是十分显著的。从中可见，开展有形的物理实验教学，既能对学生的动手能力进行提升，又能对学生探索兴趣进行激发。随着我国经济不断发展，经济实力不断增强，国家及政府对教育的重视程度也不断提升。很多学校在开展物理教学时都已经购置统一仪器，这些仪器是专门进行物理教学的仪器，教师及学生只有掌握使用方法，不需要再多余加工实验装置，也能对现有教学任务进行完成。但是，教学实践表明，如果在物理教学中只采用专业的教学仪器，将会使得学生们动手能力锻炼较少，还会使得学生创造力削弱。因此，在开展初中物理教学时，应学会开发与利用低成本实验资源，积极丰富初中物理教学方式。

一、低成本实验资源应用于初中物理教学的可行性

低成本实验指的是有目的对实验室以外的生活环境资源进行利用，开发实验教具来开展相应的物理教学活动，这是一种非常规的物理实验开展方式。

（一）低成本实验与学生的学习动机相符合

在心理学中，动机指的是人产生各种行为的原因。现代心理学为学习动机赋予更深的内涵，学习动机不仅涉及到学生学习，还涉及到学生为自己设立的目标导向、学习计划以及对如何学习的认知及反馈。上世纪，有学者提出成就动机模型，为低成本物理实验设计提供了必要的心理学依据，根据这个理论，在社会条件下，要想实现一定的成就动机就需要先进行训练。训练分为意识与体验、概念与练习及迁移与内化。低成本物理实验与体验化阶段相符合，也就是让学生从活动中体验成功或失败，因此在初中物理教学中开展低成本实验是与学生的学习动机相符合的。

（二）低成本物理实验与建构主义理论相符合

建构主义理论认为，学生是教学活动的主体，教师在教学过程中只充当组织者、促进者及指导者的角色。教师在课堂上创设情境，为学生提供合作及交流平台，对学生主动性及积极性进行激发，最终实现对所学知识的建构。学生是知识的探究者，而不是课堂学习的被动接受者。低成本物理实验让学生之间相互积极展开合作，真正将学习的主动权及课堂的主动权交给学生，让他们成为课堂的主人。

二、初中物理低成本实用资源开发与利用的基本要求

低成本物理实验装置在教学中的作用与正规物理仪器是一样的，其设计也应该与教学仪器的要求相符合。但它又不是正规教学仪器，因此它的设计也有自身特点。在进行低成本实验设计时，应遵循直观性、安全性及科学性的特点。

（一）科学性

任何仪器的设计都需要与物理实验的原则相符合，且需要与物理教学理论相一致，使得开展的实验既能对物理现象规律进行反映，也能取得很好的教学效果，因此，低成本物理实验装置设计也需要满足科学性要求。

（二）直观性

在实验中，若学生可以直接对物理现象或物理规律进行感知或观察，那么学生对其得到的结论理解将更为深刻。于是在开展低成本实验设计时，既需要对实验的针对性进行明确，也需要考虑到感官刺激对实验结果产生的影响。利用低成本实验开展的优势，改进课堂上的演示实验，使得实验的直观性大大增强，对实验可信度进行提升。

（三）安全性

在进行实验准备或实验演示过程中，既需要对实验仪器的完好性进行保证，又需要对师生的人身安全进行保障。低成本实验教学设计主要是面对全体学生的，学生容易对周围事物进行模仿，因此在开展实验时需要对其中的不确定因素进行排除，使得实验更符合学生的年龄特点。

三、初中物理低成本實验资源的开发与利用案例分析

在素质教育背景下，初中物理也开始强调生活与物理教学相结合。生活中的生活用品、学习用品及家居用品等都可以作为实验室实验开展的资源。通过学生及教师的科学设计，使得生活物品在实验教学中的价值充分发挥。以下分析几个具体实验案例：

（一）探究运动的相对性

运动的相对性，参照物的概念比较抽象，在授课的时候可以就地取材，开展实践活动，既直观形象又活跃了课题气氛。激发学生的学习热情。探究运动的相对性，建立参照物的概念。

（二）探究大气压存在

通过物理实验，可以让学生更为直观地感受到大气压的存在。可选择生活中物品，探究大气压存在：

（三）探究气压与流速关系

在探究气压与流速关系时，也可以利用生活中的用品开展实验，使得学生更好地了解实验。

（四）低压沸腾

学生们在学习大气压强变化时，其中得出的结论是：液面上气压越高，液体沸点也会越高。但教材中并没有利用实验进行证明，学生对这个结论不够理解，于是可以开展以下实验，证明这个结果：将90℃热水放入玻璃瓶中，不要装满，用橡皮塞塞紧瓶口后，使得玻璃瓶不漏气，然后向其中插入细玻璃管。再用橡皮管将玻璃管与注射器连接，利用注射器抽出瓶内空气，这时瓶内热水就会沸腾。

（五）液体压强

在学习液体压强时，要得出液体压强与液体深度的关系，可以让学生每人准备一个旧矿泉水瓶子，并装满水盖紧瓶盖。上课时让学生在矿泉水瓶的不同深度分别打三个小孔，然后打开瓶盖，观察不同深度的小孔中水出来的距离不同。能非常好的反应液体压强与深度的关系。学生兴趣高，积极性高，使得抽象的理论变得直观形象，浅显易懂。

实验室中的器材及装备是教师及学生将开展物理实验的必要装备。但实践表明，学校拥有实验室设备器材的数量与教学需求之间还存在显著差距。一方面，教材及仪器经过长期使用后，出现程度不同的损坏及老化，而新的仪器很难及时补充。另外，由于受到思维定势影响，一些教师对学校现有设备仪器功能认识不足，对他们的使用功能未能充分认识。因此，随着新课程概念的引入，开发及挖掘新的实验资源十分有必要。而生活中低成本的实验资源是实验室教学资源的有效补充，开发利用这一资源可更好地开展初中物理实验教学，帮助学生更好地理解初中物理知识。