中學物理低成本實驗策略研究

時間:2022-06-09 05:19:24

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中學物理低成本實驗策略研究

一、中學物理低成本實驗選擇策略

(一)低成本物理實驗的選擇需要促進學生的實驗技能。低成本物理實驗雖然花費很少,成本偏低,但仍然能從一個簡單的實驗中揭示出很多深刻的道理。古人曾言“格物致知”,主要是通過探索事物獲取真理,以更好的揭示實踐是檢驗真理的唯一標準。低成本物理實驗取材便捷,能為學生動手制作和實踐提供大量的可能性,學生在實踐中能對物理知識的來龍去脈有著較為充分的認知,進而能在反復品位隱含物理本質和原理的過程中,獲得知識的主動構建。如,選擇物理實驗的時候教師讓學生自己動手完成“照相機”模型的時候,在制作過程中學生可以對凸透鏡的成像規律進行主動構建。實驗選擇的時候教師盡量讓學生自己動手完成,且選擇一些較低成本的儀器,以便于學生拆成零件,也不用擔心學生毀壞昂貴儀器,可以減少教師包辦,盡量通過低成本實驗提升學生的動手能力,且在選擇實驗的時候盡量為學生設置各類問題,讓學生能在實驗過程中不斷地解決問題,發現新問題,以培養學生的實踐技能。(二)低成本實驗需要創設生活探究情境。中學物理課程標準提出“從生活走向物理,從物理走向社會”。低成本實驗材料的選擇要盡量貼近生活,在生活中易于獲取,降低學生獲取實驗器材的難度,避免抑制學生的學習積極性。但同時低成本材料中也有很多固有的物理屬性,所以在教學的時候要從物理本質入手,在開發學生一系列較為感興趣的探究性實驗后,使得學生能在實驗中了解相關內容。如,探究塑料、玻璃的導熱性能,探究雞蛋、易拉罐的密度情況,探究彈力的作用以及其與拉伸量的關系等。這些實驗的選擇都能讓學生對生活的很多內容有感悟,甚至能讓學生結合生活經驗更好的感知課堂內容,也方便學生自主探究。

二、中學物理低成本實驗開展的策略

(一)低成本熱學實驗。教學工作中,教師需要在實驗中融入趣味性內容,同時打破學生的原有認知經驗,可以提高學生對于學習的興趣,使學生能夠擁有更強的求知欲。顛覆學生的原有認知,在此基礎上使學生能夠對微觀物理現象進行有效理解,這樣的教學方式能夠很好地實現低成本物理實驗教學的目標。例如,在研究物體燃燒與著火點之間的關系時,我們可以在棉布條上加入一些低燃點物質,使其在低溫度下進行燃燒。先選擇一塊棉布條,用凈水將其淋濕后,在其中央位置滴上一些酒精。再用手將布條的兩端拿起來,將布條打開后使用酒精燈對滴撒酒精的位置進行灼燒,這時便會發現棉布條被火焰灼燒的位置升起了火焰。從視覺上看便好像是火焰穿過了布條一樣。將酒精燈移走,會發現火焰依然在燃燒,待其熄滅之后會發現棉布條依然完好無損。這樣的實驗會與學生的認知產生劇烈的沖突,學生對于棉布條為什么會保持完好產生疑惑。使用這樣的實驗可以讓學生更好地體會著火點與物體燃燒之間所存在的關系。通過對學生感官的刺激,可以使學生在物理知識的學習中得到更好的體驗,使學生能夠更加深刻地記憶相關知識點。在后續的教師講解環節中也可以進行更好地理解,這樣的教學理念應當成為重要的改革方向。由于實驗最主要的器材相對廉價,同時也能夠讓學生得到最為有效的教學體驗,使學生在實踐的過程中去理解相關知識點,調動學生的多種感官能力,這便使得學生在教學活動中的參與性變得更強,能夠很好地提高學生的學習意識。例如,在學習分子運動相關知識點時,讓學生用自己的鼻子去聞花香的方式,可以很好地幫助學生體會分子運動現象,讓學生理解由于分子的不斷運動使得花香能夠得到擴散。這樣的簡單實驗便可以對學生的嗅覺進行刺激,學生也可以對分子運動的微觀、抽象的知識點有所體會。(二)低成本光學實驗。演示性實驗的應用可以使學生有效地對物理規律進行理解,可以使教師在幫助學生總結相關物理規律的過程中,讓學生更好地進行記憶。同時簡單的演示性實驗的應用還可以幫助教師有效地開展低成本光學實驗。例如,在進行凸透鏡成像規律相關實驗時便可以進行演示性實驗。這一實驗內容是初中物理教學工作中非常重要的組成部分,教師要在實驗過程中幫助學生理解并掌握光的折射相關的知識點,要讓學生通過對實驗現象的觀察,對相關知識點進行深入理解。常規實驗當中會使用蠟燭作為實驗對象,觀察實驗現象的過程中,蠟燭火焰的像無論是放大或者縮小,無論在正立還是倒立都能夠非常直觀地展現到學生的面前。但學生在觀察的過程中很難通過自己的觀察發現凸透鏡在成像的過程中會出現左右互置這一特點。為了能夠有效地幫助學生進行觀察,并使學生在觀察的過程中更好地體會凸透鏡的這一特點,教師可以將實驗進行再進,使用干電池和二極管作為主要實驗工具。將發光二極管擺放成一個上字,用其代替傳統實驗當中的蠟燭。這時開展演示性實驗的過程中,學生將會更好地觀察到相關實驗現象,同時也能夠對凸透鏡的左右互置的特點進行體會。通過這樣的方式進行實驗改進,可以有效地節約實驗材料,教師也不用再因為蠟燭的燃燒而不斷地進行更換,并且避免了蠟燭的燃燒在教室內產生異味。另外,在這樣的演示性實驗中,由于沒有任何的安全風險隱患,教師可以放心的將實驗器材交給學生,讓學生進行更好地觀察。避免了傳統實驗中為了防止蠟燭燃燒在學生自主操作過程中存在的安全隱患,而無法讓學生自己在教室中進行操作的問題。再如,通過一些小實驗也可以有效開展光學實驗。例如,可以在白熾燈下讓學生做手影游戲,手的動作不斷改變的過程中會產生不同的影子,通過這樣的小實驗讓學生對光的直線傳播進行簡單的體會。(三)低成本電學實驗。通過模擬的形式可以將很多復雜的電學實驗過程簡單化,使學生能夠在實驗的過程中更好地掌握相關知識點,同時也可以更好地開發低成本的電學實驗。教師還可以利用生活當中常見的一些物品開展最為簡單的實驗。例如,教師可以讓學生利用手中的塑料材質的筆管在頭發上進行摩擦,之后便可以用其吸附小紙屑之類的小物體。這樣的小實驗具有較為明顯的實驗現象,可以很好地進行教學應用。(四)低成本力學實驗浮力相關的知識點在很大程度上具有較強的抽象性,這也是學生在學習的過程中,對于浮力知識點理解得并不透徹的主要原因。教師可以用一個常見的大飲料瓶和一個注射器作為實驗器具。在瓶子中灌滿水,之后用注射器分別吸滿空氣和水,放入瓶中觀察實驗現象。再調整空氣和水的量,觀察注射器在瓶中的沉浮。用這樣的實驗來驗證浮力相關的知識點與公式應用,使學生能夠更好地認識到浮力的存在以及相關的規律。

教學過程中教師要對低成本物理小實驗給予足夠的重視度,在積極開展中要給予正常的指導,進而能在更好激發學生興趣的前提下,強化學生的物理學習信心,使得學生的觀察、創造、分析問題的能力有顯著提高。

參考文獻:

[1]潘忠成.初中物理趣味實驗教學策略實踐探析[J].成才之路.2014(02):19-20.

[2]馮化友.初中物理隨堂實驗教學策略的實踐研究[J].教學儀器與實驗,2016(03):16-17.

作者:郭少強 單位:福建泉州第六中學