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中學(xué)物理教學(xué)中的低成本實(shí)驗(yàn)開發(fā)論文
物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，物理學(xué)的發(fā)展，所有物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)以及各種物理理論的建立，都離不開實(shí)驗(yàn)。物理學(xué)必須以嚴(yán)格的物理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，一切的理論規(guī)律都會(huì)受到實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。
低成本物理實(shí)驗(yàn)的含義及特點(diǎn)
在中學(xué)物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)很重要的模塊。然而由于一些地處偏遠(yuǎn)的學(xué)校，由于各種條件的限制往往缺乏成套的實(shí)驗(yàn)教學(xué)器材，再加上一些實(shí)驗(yàn)室能找到的教具常常缺乏趣味性，學(xué)生只是單純地看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，很多時(shí)候不能親眼看到產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原理�；谶@些原因，物理教師們經(jīng)常需要?jiǎng)邮謩?dòng)腦去開發(fā)一些演示現(xiàn)象明顯，成本低廉的物理教具。這就是低成本物理實(shí)驗(yàn)。
顧名思義，低成本物理式樣最大的特點(diǎn)就是成本低廉，它們往往取材生活，使用日常用品甚至一些邊角料或廢棄品，由教師或?qū)W生自己制作，用于取代實(shí)驗(yàn)室的專用器材，因而花費(fèi)很少。除此之外，低成本實(shí)驗(yàn)還具有制作簡(jiǎn)單，貼近生活的特點(diǎn)，由于制作器材的材料大多取自同學(xué)們的身邊，學(xué)生制作過程中會(huì)產(chǎn)生成就感，可以提高學(xué)生參與活動(dòng)的興趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。相對(duì)于廠家制造的儀器，雖然我們自己做的儀器缺乏精致美觀的外表，也沒有那么規(guī)范，但是可以讓學(xué)生直觀地看到儀器內(nèi)部的構(gòu)造，了解儀器的工作原理。
低成本物理實(shí)驗(yàn)的作用
大量的物理教學(xué)實(shí)踐已經(jīng)表明，低成本實(shí)驗(yàn)器材和專業(yè)的實(shí)驗(yàn)器材一樣，能很好的展現(xiàn)物理現(xiàn)象和規(guī)律，可以成為我們教學(xué)的好幫手。這些實(shí)驗(yàn)雖然成本低廉，結(jié)構(gòu)也很簡(jiǎn)單，但是它能讓學(xué)生廣泛參與，會(huì)使學(xué)生感覺到物理就在自己身邊，從而更容易激發(fā)學(xué)生熱愛物理的情感，讓他們?cè)谖锢韺W(xué)習(xí)上更有積極性。更重要的是，在自己動(dòng)手的過程中，學(xué)生和老師都會(huì)遇到一些意料之外的問題，解決這些問題的過程就是一個(gè)啟迪學(xué)生和老師思維的過程，這些問題不但能提高我們解決問題的能力，還能考驗(yàn)老師們的教學(xué)機(jī)智和創(chuàng)造性思維，對(duì)提高教師教學(xué)水平有很大幫助。
開發(fā)低成本實(shí)驗(yàn)的途徑
對(duì)物理實(shí)驗(yàn)資源的開發(fā)一直是物理老師們探討的的熱點(diǎn)話題，只有我們不斷地開發(fā)出更使用的教學(xué)儀器，才能更好的促進(jìn)物理探究式教學(xué)的實(shí)施。開發(fā)低成本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是老師要善于發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源，多思考，勤動(dòng)手。
3.1 利用日常生活用品開發(fā)實(shí)驗(yàn)資源
物理學(xué)本身就是一門貼近生活的學(xué)科，我們?nèi)粘Ｉ钪刑幪幎际菍?shí)驗(yàn)資源，大到家里的各種電器，小到一根縫衣針都可以運(yùn)用在物理教學(xué)中。利用這些生活中的物品來創(chuàng)設(shè)物理情景，演示物理實(shí)驗(yàn)，不僅貼近生活，而且形象生動(dòng)。比如一只透明玻璃杯，再加上不同的輔助材料就可演示很多物理小實(shí)驗(yàn)：用透明玻璃杯、自來水和鉛筆，可以演示光的折射現(xiàn)象；把鉛筆換成厚紙片，可以演示“覆杯實(shí)驗(yàn)”，證明大氣壓強(qiáng)的存在；用兩個(gè)透明玻璃杯、自來水，加上綠色激光筆和紅色粉筆末還可以演示色光的混合，從而省去復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)器材。再比如，一支鉛筆可以用來比較滑動(dòng)摩擦和滾動(dòng)摩擦，可以用來尋找重心，可以演示慣性實(shí)驗(yàn)，可以演示力的作用是相互的；甚至還可以說明物體的壓強(qiáng)大小與接觸面積的關(guān)系。當(dāng)然，玻璃杯和鉛筆的用途遠(yuǎn)不止這些，只要我們留心日常生活，多思考，生活處處有物理。
3.2尋找廢棄物品自制教具
低成本物理實(shí)驗(yàn)提倡“瓶瓶罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)”，提倡使用日常生活中的常見物品或廢棄物品自己制作實(shí)驗(yàn)器材。比如廢棄的礦泉水瓶加上一個(gè)乒乓球就可以演示浮力產(chǎn)生的原因這個(gè)實(shí)驗(yàn)；用完的大小不一的簽字筆芯加上礦泉水瓶可以制作演示噴泉實(shí)驗(yàn)的小儀器；半截簽字筆外殼加上一張廢光盤，用AB膠粘在一起，在筆桿上套一個(gè)小氣球就是一個(gè)自制氣墊盤，可以演示無摩擦力時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)情況。
利用廢棄物品自制教具需要教師們留心生活，尋找廢棄品。首先，生活中常見的廢品我們可以用自己不要的，甚至可以用垃圾堆里撿來的；其次，對(duì)于一些稍微專業(yè)的廢棄品，我們可以通過拆一些用壞的儀器或日用品獲得，比如手機(jī)充電器里面的變壓器、二極管、電容、電感等，都可以拆出來備用；最后，我們可以向某些專業(yè)部門索要報(bào)廢材料，比如向醫(yī)務(wù)室要廢針筒、廢藥瓶，向木工要廢棄木料，向水電工要廢水管等。利用常見的廢棄物品，加上物理老師們的心靈手巧，我們甚至可以做出“零成本”的物理實(shí)驗(yàn)器材。
3.3玩?zhèn)�小魔術(shù)激發(fā)興趣
魔術(shù)中包含有大量的物理知識(shí)，它帶來的驚喜更是深受學(xué)生們的喜愛。利用它們創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，對(duì)于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，提高學(xué)生應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問題的能力都有深遠(yuǎn)的意義。比如在學(xué)習(xí)“氣體流速與壓強(qiáng)的關(guān)系”之前，教師可以給學(xué)生提供一截塑料軟管和一個(gè)裝泡沫粒的瓶子，提問學(xué)生要怎樣讓瓶子里的泡沫“飛”出來？在學(xué)生思考后，教師把軟管伸進(jìn)瓶子里，搖動(dòng)瓶子外面的管子，泡沫們就會(huì)“飛”出來；如果采用彩色紙屑代替泡沫粒，演示的時(shí)候就儼然一幅“天女散花”的圖像。教師就可以利用學(xué)生對(duì)為什么產(chǎn)生這個(gè)現(xiàn)象的好奇引入新課。
小結(jié)
低成本物理實(shí)驗(yàn)雖然成本低，但是它所蘊(yùn)含的智慧不低，技術(shù)不低。生活中處處是實(shí)驗(yàn)資源，物理老師們要鍛煉出一雙發(fā)現(xiàn)資源的慧眼和一雙組合資源的巧手，讓低成本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)出高質(zhì)量的知識(shí)。
參考文獻(xiàn)
[1]潘學(xué)軍，物理實(shí)驗(yàn)的研究與創(chuàng)新，2009
[2]羅星凱，低成本高智慧的物理實(shí)驗(yàn)欣賞，物理教學(xué)探討，2000，（09）
[3]葉傳榜，低成本物理實(shí)驗(yàn)開發(fā)策略，中小學(xué)實(shí)驗(yàn)與裝備，2010，（04）
此文章獲2018年富順縣四個(gè)一活動(dòng)論文一等獎(jiǎng)
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