论初中物理力学低成本演示实验的研究

王军

【摘 要】实验是对物理理论的验证和展示，是物理教学中不可分割的重要部分。在我国的初中物理教学中，课堂上的实验器材大多较为专业，运用到的材料较多，基于时间不充足等因素，实验权大多被教师霸占，学生只能粗略的观看实验过程，课下想要再次通过实验来巩固所学难度很大。低成本演示实验能够利用身边的器具随时随地的开展，不仅为学生提供了更多参与实验的机会，也拉近了物理教学与实际生活的距离，将成为提高物理教学质效的“垫脚石”。本文从初中物理力学教学部分入手，在分析低成本演示实验意义的同时，展示了有关案例。

【关键词】初中物理；力学；低成本演示实验

【中图分类号】G642.423 【文献标识码】A

【文章编号】2095-3089（2019）02-0068-01

引言

物理这门学科来自于生活，而新课程标准中也提出了“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念。可见，与生活接轨是新时期物理教学改革的主要方向。力学在初中物理教材中占据了大量篇幅，处于该阶段物理教学的核心内容。该部分涉及到的实验较多，且具有很强的实践性。针对该部分知识点在生活中应用较多的特点，教师就可以组织学生利用生活物品展开实验，使课上课下都能够成为物理教学的课堂，拉近学生与物理实验的距离。

一、初中物理低成本演示力学实验的意义

低成本演示实验在初中物理实验中有着重要的意义，一方面，它贴近我们的生活，解决了学生日常生活中的一些疑问，满足了学生的好奇心，同时使学生更加了解生活中的一些现象，大大激发了学生的学习兴趣，并增强了学生的创新能力，使学生的思维能力和想象力得到有效的拓展；另一方面，低成本演示实验不需要复杂的专业仪器，实验仪器来源于生活，一盆水、一双筷子、一只乒乓球或者一个杯子……任何日常用品，都可能成为实验的器材，且器材制作相对简单，实验也更容易完成[1]。此外，利用这些生活中随处可见的物品展开实验，也方便了学生在课下的学习和巩固，不必由于课堂上的时间限制而出现学生参与实验的机会不多，理解不透彻等问题，只要掌握了方法，他们可以在课下自主开展实验，这也为他们提供了更自由、更宽松的自主学习空间。

二、初中物理力学低成本演示实验的案例分析

1.惯性实验演示。

“惯性”部分的知识点带有一定的抽象性，很难通过语言为学生们准确的解释，必须借助实验来演示，帮助学生理解。这部分的教学实验就可以从生活中搜集到许多器材，如利用学生们每天都使用的矿泉水瓶就可以开展一个简单的小实验。实验步骤：第一步，将矿泉水瓶中装入半瓶水横放在桌面上。第二步，用手握住瓶身。快速将矿泉水瓶向前推动一段距离后立即停止，虽然矿泉水瓶已经停止运动，但由于瓶中的水具有惯性，还会继续向前运动，学生观察到水向前运动时还能听到“咣当”的一声，这与学生日常坐车遇到急刹车时身体猛然向前倾的情况十分相似，使学生对惯性概念有了自己的理解，有助于促进学生掌握知识[2]。

2.弹力实验演示。

在初中物理教学中，弹力的定义指物体由于发生弹性形变而产生的力。大部分教师在教学过程中只是简单地让学生了解弹力的存在和初步认识弹力，并没有深入去讲解研究，因此初中学生对于弹力这一概念的理解较为模糊，很容易忘记，导致他们进入高中后还需要再复习一次弹力的基本知识。本实验选择使用一根橡皮筋和一个乒乓球作为主要器材，所选材料为生活中常见物品。实验步骤：第一步，取一根橡皮筋放在桌子上拉伸至原长并固定住，在橡皮筋之间放入乒乓球。第二步，将乒乓球和橡皮筋同时向后拉伸，这时让学生观察橡皮筋形状的改变示。接下来松开手，乒乓球受到弹力的作用后会向前运动一段距离，这就很形象地表现出了弹力的效果，学生也很容易记住弹力的产生条件。

3.压力实验演示。

对于压力试验，可以找一块泡沫材质的塑料，如果找不到相应的材料，也可以用较软材质的物品代替，将其放置在桌面上，在准备好的塑料上平放一个空酒瓶，我们会发现塑料中间会轻微的往下陷。这时将空酒瓶装满水平放在塑料上，塑料中间往下陷的程度会加深。在同样的塑料上，我们又将同样装满水的酒瓶倒着放在上面，会发现塑料中间放酒瓶的位置会下陷得更深[3]。从这个实验可以看出，压力所产生的作用和压力大小及受力面积的大小有关。

4.浮力实验演示。

浮力的概念对于初中生来说较抽象，教材中对于浮力也没有过多的解释。本实验选择已废弃的矿泉水瓶和一个常用的兵兵球作为主要器材，材料易得、廉价，实验结果很好展示了浮力产生的原因。实验步骤：第一步，取两个矿泉水瓶的上半部分。把兵兵球放入没有把瓶盖打开的倒立矿泉水瓶中，往瓶中倒水，发现兵兵球开始慢慢浮起来。第二步，将兵兵球放入另一个盖子打开的矿泉水瓶中，盖口向下，使兵兵球接触矿泉水瓶底部，不断往瓶中倒水，直至水面高于兵兵球的高度，發现兵兵球并没有浮起来。通过分析可知，兵兵球浮于水面上，必然是受到了水给它的一个向上的作用力，也就是浮力。进而给出浮力的具体概念：浸在液体里的物体，受到液体向上的托力，这个就是浮力[4]。通过实验现象学生能够更清楚地理解浮力产生的原因和概念，同时也能激起学生学习的兴趣。

三、结语

力学在初中物理教学中所占比例达到50%以上，低成本物理力学实验的开展对初中生的学习而言具有很强的现实意义，实验器材取材方便、快捷、廉价等特点，让更多的学生有机会自己参与实验器材的制作，增强了他们的动手能力和创造力。同时，低成本物理力学实验可以解决偏远地区学校实验器材不足的问题，让更多的教师有机会将理论和实践联系在一起展开教学，使学生们充分体验到物理实验的乐趣。因此，教师必须认识到低成本演示实验的多项优势，尽量运用生活中的低成本物品代替专业的实验器材，对旧有的实验模式大力创新，增强学生的物理实践意识和创新意识。

参考文献

[1]陈先锋，宋景萍，孙丽萍等.初中物理低成本演示实验的研究与开发[J].赤峰学院学报（自然科学版），2015（31）：269-270.

[2]蹇光文.怎样用身边的物品开发初中物理实验的实践研究[J].关爱明天，2015（7）：50.

[3]石家文，李洪祥.初中物理力学低成本演示实验的研究与开发[J].黑龙江科学，2017，8（7）：1-3.

[4]姚志祥.初中物理低成本演示实验的研究与开发[J].才智，2015，31（23）：269-271.