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龙源期刊网浅谈中学低成本物理实验的开发和创新作者：刘冠锋来源：《信息教研周刊》2014年第02期摘要：低成本物理实验不仅弥补农村中学物理实验仪器缺乏的现状，而且有效激励学生的学习动机、培养他们的动手实践能力和激发他们的创新思维。本文主要结合中学物理教学，探讨农村中学开发低成本物理实验的原则和途径。关键词：农村中学；低成本物理实验；开发运用物理学是一门实验科学，物理规律的建立和物理理论的验证都与实验密切相关。物理课程标准指出：使用身边随手可得的物品进行探究活动和各种实验，可以拉近物理学和生活的距离，让学生深切地感受到科学的真实性……。然而，在一些农村中学，“做实验不如讲实验，讲实验不如背实验”的“应试实验”教学理念还支配着大多数物理教师的实验教学。贫困地区的农村中学实验设施差，仪器陈旧老化、严重短缺，这些客观因素影响了中学物理实验的正常开展，改善贫困地区农村中学物理实验的一项重要措施就是大力加强低成本物理实验的开发。下面谈谈我多年在农村中学对开发低成本物理实验的几点做法：1.低成本物理实验的开发原则开发低成本物理实验要遵循一定的原则，把握好开发原则，灵活地运用各种途径，是开发低成本物理实验的基本前提。设计低成本物理实验应遵循以下基本原则：（1）科学性。物理实验首先应该正确反映物理现象和规律，反映物理现象变化的客观过程。一个巧妙的实验设计除了器材上的合理应用以外，还应该包含精彩的实验方法，不仅能够释疑解难，而且能够透过具体的实验给人以解决其他问题所需的智慧方法的启迪，提高学生解决实际问题的能力。（2）价廉性。由于它随手取材，教师和学生自己制作，成本价廉，有利于普及，特别对边远山区和贫困农村，自制低成本教具是解决资金短缺的得力措施。（3）亲切性。由于取材于学生身边熟悉的东西而且制作又比较简单，因此有利于消除学生实践研究的神秘感，激发学生参与活动和学习的兴趣，这是激发学生学习动机的钥匙，这正是许多学生喜欢自制教具的直接原因。（4）简易性。麦克斯韦说过：“一项演示实验使用的器材越简单，学生就越熟悉，就越想彻底地获得所验证的结果”[。尤其在农村地区实验设施欠缺的情况下，我们所设计的实验就更应该用材简单易寻，就地取材，如利用生活中的廉价材料（如橡皮筋、气球、鸡蛋、土豆、蜡烛、塑料袋）、易得材料（如水杯、钢勺、塑料尺、硬币）和废旧材料（如易拉罐、饮料瓶、牙膏皮）等。龙源期刊网（5）创造性。在取材或在局部结构方面可以有自己的特点和某些改进，或者在制作过程中遇到这样那样的问题，需要自己解决，会给学生以创造的启示，有效地开发学生的智力和发展良好的、非智力因素。同时学生在做的过程中得到了动手的锻炼，而当成功时将具有极大的成就感，这不仅激发了学生的兴趣，在学习动机方面也将起到极大的作用。2.低成本物理实验的开发途径。在学生的日常生活中的，可以利用的课程资源十分丰富，学生身边可以用作实验的物品比比皆是，教师要引导学生善于从废旧物品、儿童玩具、日常体验等各个方面去开发设计低成本物理实验。①从儿童玩具中开发低成本物理实验很多儿童玩具都是利用物理原理设计制作的。所以，玩具也是一种难得的课程资源，利用儿童玩具开发低成本物理实验，可以让学生在玩中学习物理知识。②从人体体验中开发低成本物理实验新课程不仅重视知识和技能目标的实现，而且特别强调体验性学习目标的达成。充分地开发人的器官在学习中的体验潜能，可以让学生在探究活动中获得知识，增长才干。例如寒冷的冬天，学生通过搓手使机械能转化为内能，手变暖和了，从而体会了摩擦生热的道理。农村地区道路普遍较差，下雨以后，路面很滑，学生很容易摔倒，有的学生通常在鞋上拴上稻草或绳子后，就不易打滑了，学生从中体会到了摩擦力和接触面的粗糙有关的道理。摩擦力的方向也可以通过一个小实验来感受：将手掌紧贴桌面，用力使手掌向前推，可以感受到桌面与手掌接触面上阻碍运动的力（即摩擦力）的存在，同时也可感受到这个力的方向。通过学生的这些亲身感受所学到的知识，比任何语言描述都更生动，更可信，印象也更深。③从废旧物品中开发低成本物理实验一些废旧物品也是可以充分利用的实验资源，如废旧的纸盒、易拉罐、塑料瓶、旧弹簧、橡皮筋等，充分地利用他们，不仅可以变废为宝，而且有利于培养学生的环保意识和勤俭节约的习惯。例如在摩擦力的教学中，教师先在一个容量为2﹒5升的雪碧瓶里装满水，旋紧瓶盖，然后让一位力气小的女生手握雪碧瓶，将其举高，女生轻而易举的完成。接着在雪碧瓶外表面涂上洗洁剂，再请一位力气大的男生重复女生的动作，他使出全身力气，结果也没有把雪碧瓶举起来。通过这个对比实验，课堂气氛迅速活跃起来，学生的好奇心和探究欲望一下被调动起来。龙源期刊网总之，低成本实验教具，是低成本而智慧不低，成本低而价值不低。使用身边随手可得的物品进行探究活动和各种物理实验，可以拉近物理学与生活的距离，让学生深切地感受到科学的真实性，感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。另一方面，要大力开发和利用日常生活用品作为教学用具，由于这些物品本来的用途并不是进行物理实验，所以这种做法本身就是一种创新。当然利用日常生活用品做实验，对教师的业务素质要求较高。不仅自己要动手参与设计和制作，还需要指导和帮助学生进行小制作、小发明。不仅需要专业知识，还需要一定的动手能力。所以加强教师知识培训和专业素质培训也是非常重要的。参考文献：①曹磊，谭树杰.各国物理教学改革剖析[M].上海：上海教育出版社，1997②候建平新课改下如何改进中学物理演示实验教学[J]物理实验与仪器2007（7-8）③张伟郭玉英刘炳升“非常规”物理实验概念探讨[J]物理教师2006，27④义务教育物理课程标准实验教科书编写组.物理[M].上海：上海科学技术出版社，2001.