【江苏省初中物理优秀教学论文】初中物理低成本实验开发与应用的一些实践和思考

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1、初中物理低成本实验开发与应用的一些实践与思考[摘要]新课标教学实践表明，中学物理教学要实现学生在三维目标上的达成、有效促进学生的全面发展和终身发展，物理教学活动的设计必须坚持以科学探究为主要教学模式。而在物理教学的探究活动中，实验教学往往成为决定教学成败、实现有效教学的一个重要环节！作为中学物理教师,几乎都有这样的经历与体验：在设计实验教学时，遇到的最棘手的问题是实验器材在数量上的不足、功能上的不完善、甚至是一些实验空白。无奈地消极对待，被动地等、靠、要，远水难解近渴！而解决这一问题的有效捷径就是发挥自己的主观能动性，依靠师生智慧，因陋就简，积极开发低

2、成本实验，以满足新课程教学的急切需求！本文介绍本人在低成本实验的开发与应用方面一些实践经验与思考。[关键词]物理教学、实验、新课标、低成本实验、开发与应用、意义物理学是以实验为基础的科学，物理实验是物理研究的基本方法之一。概念的建立、理论的检验、规律的发现，都有其坚实的实验基础。物理学发展的历史和趋势已清晰地表明，近现代物理研究的诸多发现与重大突破，越来越多地依赖于物理实验装备及其发展水平，实验技术的每一次重大进步和突破，每每引发物理研究成果的大量涌现！物理理论与物理实验相辅相成、日趋融合又互为引领的趋势，要求我们广大物理教师在物理教学中既要重视物理理

3、论的教学又要重视物理实验的教学。一、在新科标教学方案设计中,实验设计成为科学探究活动的重要环节。新课程标准中，特别地将科学探究纳入内容标准。物理课程的构建要让学生“经历基本的科学探究实践”，以加强对学生科学素养的培养，使“学生得到全面发展”。科学探究成为有效的教学方法和必须的教学内容。科学探究的过程包括下列要素：发现并提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估、交流与合作。其中，通过思考作出合理地猜想与假设，根据需要制定相应的计划、设计有效实验，安全、正确地进行实验，及时客观地收集证据，成为科学探究的重点内容。历时几

4、年的新课标物理教学实践已证明，实验教学成为决定教学效果、实现有效教学的一个重要环节！二、新课标下物理实验设计的新的特点——开发低成本实验成为有效教学的常态。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。老师在设计教学活动时，遇到的最现实的困难是：实验器材在数量上的不足、功能上的不完善，甚至是实验空白。面对实际困难，大家在思想上普遍存在着“等”、“靠”、“要”的念头，有的老师干脆是“穿新鞋走老路”，依靠“满堂灌”，再续“题海战”，在黑板上做“演示”实验，借“flash”作“万能”模拟，从根本上背离新课程标准对实验教学的要

5、求！为满足快速发展的课程改革需要，在实验器材方面急需作出超常地努力。在数量上补充器材不足，在功能上改进与完善，开发新实验填补实验空白，成为广大教师与实验室工作人员的迫切需要解决的问题。而解决这一问题的有效捷径就是开发低成本实验。三、低成本实验开发与应用实例1、实验的替代与改进（1）探究运动物体的动能大小的影响因素（参见苏科版《物理》九（上））。课本的实验设计是：将小车从钭面上释放，撞击水平面上木块。通过观察木块被推动的距离远近来推知撞击前运动小车的动能大小。该实验的难点在于探究小车的动能与其质量关系时，要在改变小车质量的同时，控制小车在撞击前的速度相同

6、。课本上提供的“信息快递”是“不同质量的小车从钭面同一高度释放，到达水平面上的初速度相同”。但学生没有相关感性认识，故而对此难以理解。如能用实验呈现出，则该难点迎刃而解。其改进与替代是：泡沫块牙签透明塑料圆筒用实验室配备的盒装金属圆柱体代替小车，用长方块玻璃做成钭面，将外形相同的铜、铁两圆柱体（不同质量）用直尺挡在玻璃钭面的同一高度处，同时释放，发现两者同时滚到水平面上。这表明两者到达水平面的初速度相同。实验时用泡沫塑料块代替木块，这样被推动得既远又醒目。该实验在器材选择上，利用了盒装铜铁铝三个圆柱体，同外形同体积变质量，使变量控制更精确，又能进一步强

7、化学生对铜铁铝密度差别的感性认识；实验现象特别显著，尤其是实现了对实验的难点突破。后续反馈检测表明，学生掌握得很好。（2）探究物体重力势能大小的影响因素。课本上的实验设计是采用模拟“打桩”的办法：将质量不同的木块从不同高度释放去撞击位于沙坑内的小凳，通过观察凳腿被打入沙内的深度来推知被举高的木块重力势能大小。该设计器材准备较麻烦、操作不便、前后被打入沙内的深度比较起来存在困难，且因木块落下时“没准”，常砸偏，极易砸坏器材。对该实验的改进与替代如左图：用透明塑料片卷成圆筒并用透明胶带缠绕定形。实验时，将外形相同的铜、铝圆柱体从同样高的两个圆筒的上口沿筒释

8、放（不同质量、同一高度）；取其中的一金属块从较低的圆筒口释放（同质量、不同高度），撞击下方的牙