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高中物理教學(xué)中低成本實(shí)驗的運用策略論文
摘要：高中物理課程的教學(xué)活動(dòng)應當引發(fā)學(xué)生的學(xué)習樂(lè )趣，勉勵學(xué)生積極研究，主動(dòng)參與到學(xué)習中來(lái)，提高其探究和處理問(wèn)題的本領(lǐng)，培養其團結協(xié)作的意識�；诖�，本文著(zhù)重探究在高中物理的教學(xué)里，如何采用低成本實(shí)驗進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。
關(guān)鍵詞：物理教學(xué) 低成本實(shí)驗
一、低成本實(shí)驗教學(xué)的概念
低成本實(shí)驗的表面含義是指成本低、節約費用的實(shí)驗。進(jìn)行低成本實(shí)驗，借助構造簡(jiǎn)單的材料、高新科技工具、使用新型的材料組合以及嫁接的高新型產(chǎn)品可以完成。低成本實(shí)驗在高中的物理課程教學(xué)里具有舉足輕重的作用，其成本、花費極其低廉，恰恰相反的是其教育價(jià)值相當高。其具有以下特質(zhì)：容易獲取實(shí)驗材料，成本不高；動(dòng)手操作的可能性高；實(shí)驗簡(jiǎn)單，便于展示實(shí)驗原理；實(shí)驗現象生動(dòng)有趣，可以激發(fā)學(xué)生的興趣；物理原理闡釋生動(dòng)，其對學(xué)生的教育價(jià)值極高。西方發(fā)達國家的課程教學(xué)擅于運用低成本實(shí)驗進(jìn)行學(xué)習，因為僅靠黑板是不能有效提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和其它有關(guān)實(shí)驗技能的。因為低成本實(shí)驗的操作精巧，實(shí)驗過(guò)程十分形象生動(dòng)，極易激發(fā)學(xué)生興趣，所以全面推進(jìn)低成本實(shí)驗教學(xué)在高中的物理課程里具有重要作用。[1]
二、低成本實(shí)驗教學(xué)的價(jià)值
1、引起學(xué)生對物理的樂(lè )趣
進(jìn)行物理學(xué)習時(shí)，學(xué)生經(jīng)常會(huì )被實(shí)驗的獨特魅力所吸引，對實(shí)驗的神奇而歡呼雀躍。當學(xué)生親自動(dòng)手操作時(shí)，往往更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣和好奇心。物理作為一種實(shí)驗科學(xué)，如今大部分高中學(xué)校都配備了物理實(shí)驗室，進(jìn)行了很多學(xué)生自主實(shí)驗與教師展示實(shí)驗的活動(dòng)，但是如果教師與學(xué)生將簡(jiǎn)易材料合理利用到低成本試驗里，教學(xué)效果會(huì )更好。其實(shí)，高中的物理原理并不是很深，精確度的要求也不是特別高，很多實(shí)驗材料可以自己制作，這樣與真實(shí)情景更加貼近，效果更好。[2]
比如，在學(xué)習“超重與失重”時(shí)，很多老師會(huì )運用專(zhuān)業(yè)的體重計，借助蹲下、站起的動(dòng)作研究超重和始終原理。如果通過(guò)生活里使用的工具制作構造簡(jiǎn)單的器材進(jìn)行這個(gè)實(shí)驗，會(huì )有更明顯的效果。
實(shí)驗1：取一條紙帶，于中間位置裁個(gè)洞口，將紙帶的一邊與重物相連，用手抓住紙帶另一邊，小心的把重物提起來(lái)，紙帶并沒(méi)有斷裂。再提高速度向上方提起重物，這時(shí)紙帶斷了，再次提起重物快速下降，然后突然停止下降，這時(shí)紙帶同樣斷裂。
實(shí)驗2：找一條自行車(chē)的鏈條，長(cháng)度大約0、5米，把其中一端和顯示刻度的杠桿一頭相連，另一端借助細線(xiàn)將鏈條掛在杠桿上，將砝碼用細線(xiàn)掛在杠桿另一頭，把砝碼調整到支點(diǎn)處，平衡好杠桿。然后用火燒斷懸掛鏈條的線(xiàn)，火燒斷細線(xiàn)的瞬間，杠桿打破了平衡，鏈條的另一方忽然抬高，這時(shí)候杠桿失衡的實(shí)驗現象就出現了，當鏈條再次歸于靜止時(shí)，杠桿則再次平衡。
教學(xué)中這樣的實(shí)驗很多，將物理與生活聯(lián)系起來(lái)，學(xué)習物理就容易多了，學(xué)生對學(xué)習物理的積極性也會(huì )提高，可以極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，提高物理教學(xué)質(zhì)量。
2、培植學(xué)生養成創(chuàng )新思維
因為低成本實(shí)驗材料是從生活中找到的，方便尋找，因此實(shí)驗具有開(kāi)放性，開(kāi)拓了學(xué)生實(shí)驗的空間，進(jìn)行實(shí)驗的門(mén)檻降低，學(xué)生可以隨時(shí)進(jìn)行實(shí)驗，擁有了更多親自動(dòng)手操作的機會(huì )。而且學(xué)生這樣進(jìn)行物理實(shí)驗也不受時(shí)間的限制，可以展開(kāi)豐富的創(chuàng )造性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣，培養了學(xué)生的自主操作能力、實(shí)踐能力，提高了學(xué)生的創(chuàng )新性和鉆研精神。
比如在學(xué)習“摩擦力”時(shí)，進(jìn)行實(shí)驗前讓學(xué)生從家里帶一把刷子，刷子的毛盡量長(cháng)些，將刷子的毛向下，讓刷子在桌子上擺動(dòng)，或者有相對的運動(dòng)趨勢，也就可以輕易觀(guān)察摩擦力方向。[3]
學(xué)生學(xué)習“相對運動(dòng)”的原理時(shí)不好理解，可以按照如下圖所示操作毛刷，然后使毛刷運動(dòng)，就能讓學(xué)生順利學(xué)習這個(gè)物理原理。
3、提高學(xué)生自身的科學(xué)素養
培養學(xué)生自身的科學(xué)素養，是物理教學(xué)和教育改革的核心。物理課程的實(shí)驗知識、態(tài)度等在科學(xué)探究與素養中占據核心地位，因此在科學(xué)素養中也具有重要作用。鑒于此，中學(xué)的物理教學(xué)應當充分運用實(shí)驗進(jìn)行。進(jìn)行低成本實(shí)驗，可以引起學(xué)生對科學(xué)技術(shù)和人類(lèi)社會(huì )之間聯(lián)系的探究，深刻理解物理對人類(lèi)社會(huì )的進(jìn)步帶來(lái)的巨大影響，也提高了學(xué)生學(xué)好物理的自信心，激發(fā)了學(xué)習興趣。日常生活里的手電筒、單車(chē)、紙帶、瓶子、雞蛋等都可以運用到低成本物理實(shí)驗中，飲料吸管可以取代實(shí)驗的玻璃管，飲料瓶也可以制作漏斗、物理實(shí)驗杯。比如，制作簡(jiǎn)易的？o電除塵器，實(shí)驗材料：找一個(gè)透明的瓶子、一根鋁質(zhì)導線(xiàn)和一個(gè)可以塞住瓶子的橡皮塞。把鋁線(xiàn)纏繞在透明的瓶子上，然后把導線(xiàn)插入到橡皮塞里，最后將瓶口塞上橡皮塞，這個(gè)簡(jiǎn)易裝置就成功做好了。
這種實(shí)驗操作簡(jiǎn)單，一目了然，可以激發(fā)學(xué)生動(dòng)手操作的欲望，可以讓學(xué)生深刻感受到科學(xué)無(wú)處不在。
結語(yǔ)
物理課程的實(shí)驗長(cháng)期存在兩個(gè)弊端：
一、沒(méi)有認識到實(shí)驗是物理教學(xué)的基石，認為物理實(shí)驗在物理教學(xué)中并不重要，無(wú)足輕重；
二、沒(méi)有認識到物理實(shí)驗可以有效培植學(xué)生對待科學(xué)的嚴謹態(tài)度和動(dòng)手操作的能力。很多物理教學(xué)依然采取老師講實(shí)驗、學(xué)生看實(shí)驗、最后練實(shí)驗的情況，沒(méi)有最大限度的發(fā)揮實(shí)驗的教育價(jià)值。教師應當大規模推廣物理教學(xué)中低成本實(shí)驗的資源，實(shí)現教學(xué)實(shí)踐的革新。
參考文獻
[1]朱鐵成、物理課程與教學(xué)研究[M]、杭州：浙江大學(xué)出版社，2008、
[2] 趙力紅，臧文？？、高中物理探究性趣味實(shí)驗[M]、杭州： 浙江大學(xué)出版社，2002、
[3] 左卷健男，龍川洋二、趣味物理實(shí)驗[M]、廉源譯、北京：中國民族攝影藝術(shù)出版社，2005、
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