初中物理低成本实验的开发和利用

1初中物理低成本实验的开发和利用李相荣2012.12.2摘要：初中物理低成本物理实验的开发和利用，不仅能弥补物理实验仪器缺乏的现状,而且有效激励学生的学习动机、培养他们的动手实践能力和激发他们的创新思维。本文将结合初中物理教学探讨开发和利用低成本物理实验的基本原则和基本途径。关键词：实验教学；低成本物理实验；开发和利用众所周知，物理是一门以实验为基础的学科，实验在物理教学中具有十分重要的作用。在新课标要求下的科学探究活动，要求开设的实验形式多样，需配备的器材品种多而复杂。就目前而言,很多农村学校的实验器材不能按物理教材的要求配置齐全,特别是广大乡村中学实验器材更是缺乏,因此在农村中学因地制宜、多渠道、多层次地充分挖掘和利用现有的条件开发和利用低成本物理实验资源，是解决仪器不足、切实提高农村中学物理教学效益，促进基础教育物理课程改革实施的重要途径。一、低成本物理实验开发的价值和优势（一）、低成本实验使物理更贴近生活，也是一种创新。“从生活走向物理,从物理走向社会”是物理新课程的基本理念,新课程提倡使用日常生活物品进行物理实验,拉近物理学与生活的距离,让学生深切感受到科学的真实性,感受到科学与社会、科学与日常生活的关系。提高学生对物理的学习兴趣、培养学生动手能力和实践能力。在低成本物理实验中，由于这些物品本来的用途并不是进行物理的实验，所以这种做法本身就是一种创新，不能把低成本实验仅仅看做解决设备不足问题的权益之计。在教师进行自制教具创新的过程中，对于学生的思维也是一个创新的过程，学生接受了创新思维的培养，教师应该因地制宜地设计这种类型的简单实验。（二）、低成本实验的体现较高的教育价值由于教具自己制作,往往在构思,在取材或在局部结构方面可以2有自己的特点和某些改进,或者在制作过程中遇到这样那样的问题,需要自己解决,会给学生以创造的启示,有效地开发学生的智力和发展良好的、非智力因素。同时学生在做的过程中得到了动手的锻炼,而当成功时将具有极大的成就感,这不仅激发了学生的兴趣,在学习动机方面也将起到极大的作用。因此,低成本实验具有现代教育思想的本质特征,具有强大的生命力。可以这样认为:低成本实验教具,是低成本而智慧不低,成本低而价值不低。（三）低成本实验的优势1、价廉。由于它随手取材,教师和学生自己制作,成本价廉,有利于普及,特别对边远山区和贫困农村,自制低成本教具是解决资金短缺的得力措施。2、亲切。由于取材于学生身边熟悉的东西而且制作又比较简单,因此有利于消除学生实践研究的神秘感,激发学生参与活动和学习的兴趣,这是激发学生学习动机的钥匙,这正是许多学生喜欢自制教具的直接原因。3、简单明了,易于揭示事物的本质特征。由于这些教具主要是教师或学生在教师的指导下完成的,教师对教学的需要体会深切,力图使设计符合学生的认识规律。因此应用它的教学效果一般都比较好。二.开发低成本物理实验的基本原则开发低成本物理实验要遵循一定的原则，把握好开发原则，灵活地运用各种途径，是开发低成本物理实验的基本前提。设计低成本物理实验应遵循以下基本原则：1.科学性物理实验首先应该正确反映物理现象和规律,反映物理现象变化的客观过程。一个巧妙的实验设计除了器材上的合理应用以外,还应该包含精彩的实验方法,不仅能够释疑解难,而且能够透过具体的实验给人以解决其他问题所需的智慧方法的启迪,提高学生解决实际问题的能力。2.简易性麦克斯韦说过:“一项演示实验使用的器材越简单,学生就越熟悉,就越想彻底地获得所验证的结果”。尤其在农村地区实验设施欠缺的情况下,我们所设计的实验就更应该用材简单易寻,就地取材,如利用生活中的廉价材料(如橡皮筋、气球、鸡蛋、土豆、蜡烛、塑料3袋)、易得材料(如水杯、钢勺、塑料尺、硬币)和废旧材料(如易拉罐、饮料瓶、牙膏皮)等。3.直观性实验的重要作用就是让学生用感官能够直接观察和感受具体的物理现象与实验过程。利用低成本物理实验的优势,可以对书本上的一些实验进行改进：对现有仪器进行改进或改装、设计新的小实验或小制作等，尽可能增加实验的可见度和可信度,提高实验的直观性。4.安全性在设计实验时应该尽量避免一切有危险的和对身体有害的实验。5.创造性低成本物理实验是学生探究活动的一个有机组成部分,它的作用不仅仅是了解、研究自然规律和获取信息。学生通过自主的动手动脑,他们的创造力得到培养。因此低成本实验的大部分器材可以让学生自己设计制作,这样可以培养他们的实践能力和创新思维。三、开发低成本物理实验的基本途径在学生的日常生活中的，可以利用的课程资源十分丰富，教师要引导学生善于从生活用品、废旧物品、儿童玩具、日常体验等各个方面去开发设计低成本物理实验。1.从生活用品中开发实验资源在日常生活中,我们身边可以做实验的物品比比皆是,大到电冰箱、小到缝衣针都是可以利用的实验资源,通过教师巧妙设计,就能发挥生活用品的其它作用,从而利用它们来创设物理教学情景,启发学生思维,激发学生的学习主动性和积极性。用日常用品做实验,具有简便、生动、形象、原理单一,贴近生活等优点。2.从食品中开发实验资源食品是我们赖以生存的物质,利用生活中的食品可以做很多物理实验,且实验材料经济、易得、易取,实验现象生动、明了,它能使学生感受到物理知识就存在于我们的生活中,从而激发学生的学习兴趣和求知欲。3.从废旧物品中开发实验资源在我们的生活中,有很废弃的物品,利用这些废旧物品来进行实验探究活动,既化废为宝,体现环保,又拉近物理学与生活的距离,同时还4增加了学生动手的机会,更有利于学生动脑、动手,培养学生的实验技能及创新能力,增强物理的亲和力。4.从人体体验中开发实验资源新课程不仅重视知识与技能目标的实现,还特别强调体验性目标的达成,开发人的感官在学习活动中的体验潜能,无疑是将新课程的教育理念转化为教育行为的一个重要而基本的探索方向。由于实验器材就是学生的五官和四肢,所以是最经济、实用、有效的实验方式。全面开发人体器官和肢体在学习活动中的积极作用,让学生多感官、多角度地参与探究活动,充分发挥学生学习的主动性,对学生形成终身学习和探究愿望,必将产生积极的影响。低成本物理实验不仅是实验器材的简单替代,更是实验装置的简化,实验现象的明了。低成本物理实验成本虽低,运用的智慧不低,具有的内涵不低,教育价值不低,因此农村中学应该大力加强低成本物理实验的开发。四、开发低成本物理实验的理论意义和实践意义通过开发低成本物理实验的研究,可以提高学校物理教师自制教具开展低成本实验的能力。学会利用我们日常生活中的现有的物品,及学生身边的物品来做实验。由于初中实验往往跟我们的生活联系十分密切,所需的器材比较简单易找。这些器材学生都非常的熟悉,随手都可以得到,更有利于使学生明白物理就在身边,物理与生活联系非常紧密。应用低成本实验可以不断改进演示实验,增强演示实验的趣味性、直观性,启发学生思维,加深对物理概念的理解，提高学习的兴趣。应用低成本实验还可以创造性地设计小实验,让学生真正理解物理概念,突破教学难点，全面提高教学成绩。