中学物理低成本实验的开发与研究

摘 要：高中物理是高考理科必考的一门学科，主要考查学生的逻辑思维能力。但是物理和数学不同，除了要求学生具有一定的思维逻辑能力之外，还要求学生能够结合实际对考题进行具体的分析。高中物理教学工作的开展，主要围绕大量的试验展开，但是传统教学模式下，物理试验需要到实验室开展，相关的实验不具有现实教育意义，从而无法促使学生真正理解试验中所包含的理论知识。所以，要结合实际，通过利用一些简单的道具开展低成本实验，由于所有实验道具都取材于实际生活中，從而有助于提高学生对相关理论知识的理解。不仅如此，低成本实验还有助于缩减教学工作开展的经费，节省下来的经费，可以用来开展更多具有趣味性的实验。

关键词：高中物理;教学模式;教学案例

一、 引言

高中物理相关的理论知识过于抽象，所以需要通过实验展示的方式开展相应的教学工作，在实验进行的过程中，逐步引入相应的知识点，便于学生理解。在实际开展实验教学的过程中，首先要充分结合本班级学生的整体情况，制定出具有针对性的实验落实方案。其次，要以实用性为主，所有实验的设计工作都要从现实生活中取材，当学生在课余时间遇到类似的情况，就会使其产生联想记忆，从而加深对相应知识点的掌握。最后，要以强化学生的动手能力为根本目标，让学生自己动手，按照相应的实验流程逐步完成实验。

二、 完善实验教学模式的主要方向

“与时俱进，改变方法”是老师在开展实验教学活动中的主要方向。随着我国教育教学体制改革工作的不断深入，传统教学模式中，以老师为主体的教学观念已经无法适应新时代的需求。

所以，要充分结合全体学生的实际情况，以学生为教学主体，开展符合学生需求的教学模式。对现阶段的学生而言，要以引导式教学为主。在实验选题的过程中，要保证实验题材的新颖度，并且还要结合实事热点吸引学生的关注，进而激发全体学生对学习相应理论知识的兴趣。

三、 实际教学案例浅析

例1：在讲解《光的全反射》章节实验的过程中，首先选用一个圆口的玻璃容器作为实验道具，先使用酒精灯将玻璃容器的一侧（玻璃容器瓶口到中间的位置）熏黑，然后再将该玻璃容器倒置在水中，由于水无法进入到质密的烟灰中，所以就会在烟灰层的外表面形成一层被水膜包围的空气层。然后把一束光从水射向空气层，由于水属于广密介质，而空气属于光疏介质，当光束从水层射向空气层的过程中，就会发生全反射现象。这个时候邀请所有学生在玻璃容器的侧面观察，就会发现玻璃瓶被熏黑的部分逐渐从焦黑色变成了银色。

整个实验操作简单，使用的道具也就是酒精灯，圆口玻璃容器以及水槽和光源。但是整个实验过程中玻璃容器颜色的变化会带给所有学生强烈的视觉冲击，从而促使学生加深对全反射的理解，以及“光在不同介质之间传播，会出现折射的现象。”

例2：在开展《气体做功》章节的实验时，可以利用一个圆口玻璃瓶，一个橡皮塞，以及一个给篮球打气用的气筒进行。具体的实验步骤如下：（1）使用橡皮塞将圆口玻璃瓶进行密封，确保玻璃瓶不会漏气为原则;（2）使用气筒向玻璃瓶中打气，直至玻璃瓶中产生白雾为止。在整个打气的过程中，要让学生观察玻璃瓶内壁的变化，并用手感觉玻璃瓶外壁的温度变化;（3）在玻璃容器中产生白雾后，将橡皮塞拔掉，再次让学生观察玻璃容器内外壁的变化。在整个实验进行的过程中，由于气体做功的缘故，密封的玻璃容器的内能会发生一定的变化。当向瓶内打气时，内能增加，学生可以感受到玻璃容器外壁的温度会上升，而当拔掉橡皮塞的时候，瓶内的内能又会大幅度减小，而瓶内的白雾则是由于瓶内和瓶外存在温度差异导致的。学生可以通过简单的实验，掌握气体做功的原理。

例3：惯性反常实验。首先选择三个乒乓球以及三个等体积的透明容器，给其中任意两个透明容器注满水，并在其中一个乒乓球中注入两个铁块。然后，如下图所示将三个透明容器进行摆放，并依次使瓶子向右做加速运动。最后，让学生通过观察总结出质量和惯性的关系。学生在实际观察实验结果的过程中会主动思考为什么相同质量的乒乓球在水中和在空气中的惯性是不一样的，为什么加了重量的乒乓球的惯性要大于没有加重量的乒乓球的惯性。

图1 实验示意图

四、 结束语

实验教学法是高中物理教学工作的主要教学方式之一，通过实验教学可以将抽象的理论知识以实验的形式展现给学生，从而促使其对相关理论知识的理解和掌握。作为能够有效提升学生学习效率的措施之一，只有不断对整个教学体制进行完善，才能将实验教学法的作用发挥到最大。在实际完善的过程中，要注重实验和理论知识的切合度，并且要细化实验流程，让学生通过实验对相应的理论知识产生一定的联想。

参考文献：

[1]钟明彩.低成本材料在高中物理实验教学中的应用[J].科教文汇，2011（3）：92.

[2]赵力红.低成本 高智慧 深探究（六）——低成本实验在物理教学中的开发与运用[J].教育与装备研究，2006（8）：9-14.

作者简介：

林松，贵州省黔南布依族苗族自治州，贵州省黔南布依族苗族自治州都匀第一中学。