高中物理教学中低成本实验的运用简析

李杰

摘 要：物理是一门以实验为基础的课程，物理实验对物理知识的形成和发展起着重要作用，它是提高学生实践能力与创新能力不可缺少的途径。作为物理教师更应该充分发挥物理实验的作用，提高物理实验教学的质量。在高中物理课上开展低成本实验，一方面是对物理实验课形式的创新，另一方面它能激发学生学习物理的兴趣和求知欲望。通过开展一些简单易做的小实验，为学生创设生动的物理学习情境，从而改变高中生在物理实验课上的心情，促进物理实验课的高效开展。本文分析在高中物理教学中对低成本实验的运用。

关键词：低成本实验;高中物理教学;运用

前言：物理教学需要开展相关的实验，这种情况下教师可以发散思维，将一些生活中的物品运用到低成本实验中，促进物理实验的高效开展。

一、低成本实验融入到高中物理教学

高中生要面临诸多物理知识的学习，这样会让高中生逐渐产生疲惫感，为了缓解这种疲惫感，教师可以对实验形式进行适当改变，开展低成本实验是一种思路。所谓的低成本实验就是指实验装置简单、容易获得，实验操作简便易行，成本不高、投入低的实验，通过简单的实验操作就可以揭示深刻的物理原理，使学生获得丰富的感性知识。

在探究动量变化与冲量的关系之前，可以引导学生做这样的实验。其中会运用到的器材是比较简单的，在生活中可以进行寻找。需要鸡蛋、泡沫塑料垫、玻璃板。在实验中，操作的步骤也非常简单，让鸡蛋从一定高度落下，当落到泡沫塑料垫上后会反弹起来，老师把它接住，紧接着将鸡蛋从同一高度落到玻璃板上，鸡蛋被摔碎。通过这一简单的演示，使学生产生的探究学习的欲望[1]。

在开展这一低成本实验的时候，要注意两次释放鸡蛋的高度相同，保证实验足够严谨。又比如，在学习“超重与失重”时，很多老师会运用体重计，借助蹲下、站起的动作来给学生做演示，进而研究超重和失重的原理。在高中物理课上，教师要结合授课的内容，适当对低成本实验展开应用，促进物理實验的开展，从而提高课堂效率。

二、发散性思维展开低成本实验

在物理实验中，并不是所有的器材都是能在生活中收集到，因此有时需要发散思维，很多实验的方法可以进行改变，从而对生活中的材料展开应用，将实验设计成低成本实验。比如研究平抛运动轨迹的实验，标准的实验方案需要摄像机，但是在低成本实验中，摄像机是无法准备的。这种情况下，可以用描述法，即通过多次实验让物体以相同的初速度做平抛运动，然后把运动过程中所经过的一些点记录下来，最后用平滑的曲线进行拟合，对运动轨迹进行呈现[2]。

又如学生在刚学习静摩擦力判断方向的时候，如果只是靠单纯的口述方式给学生介绍，他们理解起来是比较困难的，主要是因为学生头脑中缺少感性认知的支持。这时可以引导学生做这样一个实验，用弹簧测力计去拉一把放在桌面上的毛刷，通过观察鬓毛的形状，结合受力分析，判断受摩擦力的方向。有助于学生透过物理表象，认识物理规律。

因此教师要在设计低成本实验的时候，具备足够的发散思维。在物理课上应用低成本实验，灵活性是最重要的，教师要结合实验的内容以及知识点的要求，鼓励高中生发散自己的思维，在低成本实验中可以利用好便利的条件，将低成本实验完成，实现对物理知识的充分掌握。

三、利用“仿真物理实验室软件”模拟实验

对于不易操作，或实验器材受限制的一些物理实验，我们可以充分利用“仿真物理实验室软件”模拟实验。“仿真物理实验室软件”可以运行已编好的实验，以动画的直观形式演示实验的内容，也可以利用仿真物理实验室中的实验元件设计实验。仿真物理实验室可以提供大量实验器材和实验环境，通过对实验器材和实验环境的布置和搭配可以方便的创建出各种各样的实验。比如单摆、弹簧振子或者验证动量守恒的实验都可以在较短时间内就制作出来。又比如带电粒子在电场、磁场中的一些复杂的运动都可以利用仿真软件进行模拟演示，还可以利用该软件“运行”菜单栏下的“实验数据曲线”，把各物理量之间变化关系曲线描绘出来，使一些复杂、抽象的物理过程和物理状态问题变得形象直观，便于学生理解掌握。利用该种软件模拟实验成本低，便于操作，只要教室有多媒体就可以操作演示。

结论：总之，在高中物理课上开展低成本实验，是对环保理念的一种贯彻，也是为了让高中生更加方便参与到物理实验中，锻炼高中生的思维能力以及实践能力。针对目前物理实验教学的现状，低成本实验在教学中仍然有着广泛的开发和应用前景，教师要注重对低成本实验的灵活应用，发挥出低成本实验的价值。

参考文献：

[1]阎金铎，郭玉英.中学物理教学概论（第三版）.高等教育出版社.2009（12）：110-111.

[2]窦兴明.基于核心素养的高中物理课堂教学目标的构建——以“研究平抛运动”教学为例.物理教学，2019（04）：37-39.