中学物理教学过程中低成本实验的资源利用和开发

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1、中学物理教学过程中低成本实验的资源利用和开发　　【摘要】低成本物理是对当前中学物理教学有现实意义的课程资源，是能激发学生学习兴趣的课程资源，在中学物理教学中有着重要的作用和意义。本文从四个方面阐述中学物理教学过程中低成本实验的资源开发和利用：低成本实验开发的意义和价值；低成本实验的资源开发和利用途径；低成本实验开发的注意事项；低成本实验设计的基本思路。　　【关键词】中学物理教学；低成本实验；资源开发和利用　　一般认为，物理学是一门以观察和实验为基础的学科，许多物理知识都是通过实验观察，经过认真的思索总结出来的。可见，物理实验不仅仅是简单动手的过程，更是开发思维的过程，是物

2、理思想在实践中的具体表现。中学物理知识大多数是通过实验引入或验证的，实验教学是物理教学的重要组成部分，也是落实新课程目标的重要途径，随着素质教育的不断推进，物理实验教学愈加重要，如何通过实验教学改进学生的学习方式，培养学生的创新能力，是每个中学物理教师必需探讨的课题。但实验教学又是物理教学的一个薄弱环节，因学校经费不足或设备缺乏等原因，极大地影响了物理新课程的实施，而积极开展低成本实验的研究与开发是解决这一矛盾的有效途径之一。　　所谓低成本实验是指实验装置相对简单、实验操作简便易行、实验方法简洁明了、投入低花费少的实验，“低成本”不仅指制作经费上的低成本，同时也应该包括制

3、作时间的低成本、课堂展示的低成本。我们纵观物理学史上包括双缝电子衍射实验、自由落体实验、棱镜色散实验等在内的“最美的十大实验”，绝大多数都是用最简单的实验设备来揭示了最深刻的物理原理，所有这些实验共同之处是他们都牢牢“抓住”了物理学家眼中“最美丽”的科学之魂，这种美丽是一种经典概念：最简单的仪器和设备发现了最根本、最单纯的科学概念，就像是一座座历史丰碑一样，人们长久的困惑和含糊顷刻间一扫而空，对自然界的认识更加清晰。　　这些都是通过最简单的实验手段、利用最简单的实验器材，揭示了最深刻的科学真理，在物理学史上留下最美的风景。那么，随着经济的发展和政府对教育投入的不断加大，低

4、成本实验的开发还有重要的价值吗？　　一、低成本实验开发的意义和价值　　研究表明，中学生天生好奇好动，如果单纯讲解物理概念、定律、理论、相互关系、逻辑等，普遍难以吸引他们的兴趣；如果让他们观察生动有趣的实验，特别是那些操作简单易行、成本也较低的实验，他们的注意力就会高度集中，新奇的实验现象常常出乎他们的意料之外，使他们兴趣盎然、跃跃欲试。比如在讲到“大气压强”时，我首先利用简单的杯子做了一个趣味性的实验：在杯中倒入半杯水，上面用纸盖住，用左手拿着杯身，右手掌压住纸把杯子翻转过来。然后提出问题：“如果我放开右手，杯中的水会不会流下来呢？”大家纷纷回答：“因为重力作用，水肯定会

5、一下就流下来”。当我微笑着拿开右手，学生们看到水依然在杯中的现象时，都发出惊诧：“怎么会这样？”还有的学生叹道“真神奇！”我又趁热打铁问道：“想知道杯子有‘魔法’的原因吗？”“想”学生们异口同声的回答。“物理里面是有‘魔法’的，好好学习物理吧，他能帮助我们解答很多疑惑，也能解决很多问题。”　　可见，这种低成本实验能够激发学生强烈的求知欲，使他们对物理学产生浓厚的兴趣，为他们认真学习物理知识注入了无穷的动力，在教学中有着重要的作用和意义。一方面通过利用生活中的廉价材料开展物理实验教学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

6、生活材料、物品或器具做物理实验，以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。世界上即使是最发达的国家和地区也极重视低成本实验，在他们的教学中大量使用教育价值高而成本低的实验，更不用说我们国家的经济刚刚处于腾飞的起步阶段，各地的经济发展也不平衡，低成本实验资源的开发和利用就有了更深刻的意义和价值。低成本实验是对当前物理教育教学有现实意义的课程资源，实验设计的创造性能对学生产生潜移默化的影响，是能激发学生学习兴趣的课程资源。　　二、低成本实验的资源开发和利用途径　　教师在教学中有意识地增加低成本实验，将使学生动手做实验的机会大大增加。学生通过实验获得对物理现象的明

7、确认识，对概念规律的深刻理解，培养实事求是的科学精神，提高科学学习的兴趣，更好的实现课程目标。物理课程标准中提到“学校和教师应根据课程标准的要求安排足够多的学生实验和演示实验”，也就提倡人人动手做更多的实验。那么，我们可以从哪些方面着手开展低成本实验资源的开发和利用呢？　　1.利用身边的日常生活用品做低成本实验　　在物理学产生和发展的进程中，低成本物理实验自始至终占有极其重要的地位，它是发现物理奥秘、总结规律的一把钥匙。在物理教学过程中，低成本实验是一种有目的性的操作行为，学生观察实验，自然也会产生自己动手的欲望。如果物理实验