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简析初中物理教学中的低成本实验

发表时间：2020/9/30 来源：《文化研究》2020年5月作者：胡立胜

[导读] 低成本物理实验以其价格低廉的优势丰富了物理实验教学，并且有效地拉近了物理与学生之间的距离，培养了学生的动手实践能力,同时激发了他们的创造性思维。

博兴县第五中学胡立胜

摘要：低成本物理实验以其价格低廉的优势丰富了物理实验教学，并且有效地拉近了物理与学生之间的距离，培养了学生的动手实践能力,同时激发了他们的创造性思维.本文简述低成本物理实验的优势及在实际教学中的应用，展望了低成本物理实验的前景。
关键词：初中物理；低成本实验；应用
       物理学是一门实验科学，物理实验是物理教学的重要环节之一，是物理概念和规律建立的基础,对于帮助学生学习物理知识和培养他们的创新精神有重要的意义。特别是学生能亲自动手的实验，更能激发学生学习物理的热情，激发其求知欲。然而，在实际教学中往往由于资源短缺、设备陈旧等种种原因物理实验教学实施得并不是很好，低成本物理实验从某种程度上增强了物理实验教学的可操作性。低成本物理实验也是国际物理教育界所倡导的一种物理教学行为，一方面通过利用生活中的廉价材料开展物理实验教学可以解决或缓解实验器材短缺问题，满足经济落后地区的中学开展物理实验教学的需要；另一方面通过利用生活材料、物品或器具做物理实验,可以提高学生对物理的学习兴趣，培养学生的动手实践能力和创新能力。
       一、从现实角度既可以改善教学，又可以提升成绩
       初中物理低成本实验之所以可以改善教学，是因为在很多时候，一些学校因为实验经费和实验器材的限制，很多物理实验都无法开展,学生想要动手做实验，也没有办法。
        以初中物理中的“大气压”知识点为例，很多教师都会选择“覆杯实验”来演示，这也属于一种低成本物理实验，学生回去也可以做。不过我在教这一节知识点的时候，采用的是另一个低成本实验——“瓶口吞蛋”，实验器材就是一个煮熟的鸡蛋，一个广口瓶（瓶口必须比鸡蛋小），一盒火柴（或打火机），一小团酒精棉（也可以用一些小纸条代替）。这些材料都是日常生活中找得到的。
        实验的过程其实并不复杂，用打火机点燃酒精棉，然后放入瓶中，将已剥壳鸡蛋迅速封住瓶口.一会儿之后，酒精棉逐渐熄灭，鸡蛋会一点点被“吸”进瓶子里。很多学生看到这个实验，都会感到好奇：“为什么会出现这样的情况？”教师可以通过提问等方式，鼓励学生来说出自己的想法，一点点将学生引导进入到大气压的学习当中。
       于这种有趣的低成本实验，让学生感到好奇，他们就更想要知道原理，于是课堂教学的积极性就高了，教学质量和效率也就上来了,教学成绩提高也就是水到渠成的事情了。
       二、从实践角度让学生自己真正成为物理实验的掌控者
       在教学中如果是按照正规的实验来做，大量的物理实验器材和试剂，可能造成浪费，增加成本。

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因此，低成本物理实验是最佳方式之一.即使在欧美等发达国家，在中学物理教学中，也是大力推广低成本实验的，这是因为初中物理涉及的大部分都是相对简单的物理知识，低成本物理实验完全可以达到实验教学的目标。
       在学习“热胀冷缩”知识点时，我鼓励学生利用身边的材料设计一个低成本实验。接收到任务后，学生们纷纷寻找小伙伴组队,然后进行实验设计，一个星期过后，学生们都交出了自己的实验作业。有几个学生设计的实验叫做“热胀冷缩大气压吸水器”，还起了个有趣的别名，叫作“水往高处流”实验。
       器材和实验过程都很简单：一个透明的玻璃瓶，瓶口用一根软管密封住，实验时，先往透明玻璃瓶里灌入热水，将瓶子搁在高处,软管在插入低处的水盆（水瓶）中，随着玻璃瓶里面的水逐渐冷却，温度降低，里面的空气逐渐收缩，瓶内气压下降，低于大气压，水流自然从低往高流。
简单的器材，非常低的成本，然而实验现象却非常突出。一个简单的低成本实验，同时涉及了“热胀冷缩”和“大气压”两个物理知识，初中生的实践水平明显提高了，因为他们真正成为实验的参与者和掌控者。
       三、从长远角度来看，这会影响初中生对物理学习的终身态度和兴趣
       我曾经教过一个学生，属于比较调皮的那种，成绩不好也不差。不过他刚接触物理的时候，并不喜欢物理,尤其不喜欢各种物理定律和规律的学习。不过我发现他有个特点，每次到做物理实验的时候，就显得特别活跃，兴致勃勃。我利用他的这一个性特点，鼓励他参与低成本实验的收集与整理工作，他很快就展示出强烈的兴趣与较高的天赋，不仅能够顺利参与低成本实验的开发与研究，而且能够利用所学的物理知识,解决一些现实中的问题，比如说简单的电路安装，小电器的维修等，他都做得很好。经过长期的物理实验的考验，他对于物理知识和定律的理解起来就更容易了。最终，他的物理成绩得到了提升，整体成绩也更好了。
       基于我国初中物理教学的现状，不管是在实验条件较好的城市初中，还是实验条件较差的城镇初中,低成本实验有广阔的应用空间和极大的推广价值。初中物理的低成本实验,从身边的容易获取的简单的、廉价的材料出发，结合初中物理知识内容，进行合理开发研究，让初中物理实验变得更加容易，让初中生的实验参与度更高，推动初中物理实验教学的发展与进步。
参考文献：
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[3]花均.初中物理低成本实验的应用设计研究[J].湖南中学物理，2017-05-15.
[4]林仲江.基于核心素养的初中物理低成本实验探索——以“神奇的‘眼睛’”一课为例[J].中学物理，2017-09-10.