低成本实验在初中物理教学中的开发及应用

摘 要：物理是研究物质构成及其普遍规律的一门自然学科，主要由实验教学和理论教学两方面内容组成。由此可见，实验教学在初中物理教学中占据着非常重要的地位，对学生学习与理解物理理论知识有积极作用。低成本物理实验在初中物理教学中的开发及应用，不仅有助于物理生活化教学模式的实施，还能够有效提高初中物理教学效率，对物理实验教学设备不足的学校而言具有非常现实的教育意义。

关键词：初中物理;实验教学;低成本实验;教学价值

中图分类号：G427                                  文献标识码：A                                       文章编号：2095-9192（2021）29-0043-02

引  言

在初中物理教学中，实验教学是非常重要的组成部分;而让学生以实验探究的形式进行物理理论知识的学习与理解，是非常重要的一种教学方式。但是，部分学校由于硬件、软件设施不全，物理实验室的设备及实验材料相对缺乏，没有条件为学生提供自主进行物理实验的机会。这就需要教师根据现有的条件，在初中物理实验教学中积极进行低成本物理实验的开发与应用，以此实现物理实验教学的有效开展和物理课堂教学效率的提升，培养学生的动手操作能力、实践能力及物理知识综合运用能力[1]。

一、低成本实验在初中物理教学中的价值

（一）有助于初中物理基础理论知识的有效教学

物理学科是一门自然学科，很多理论方面的知识点具有抽象性和复杂性，因此，对抽象思维尚不完备的初中生来讲有一定的学习难度。而实验教学能够更好地还原物理知识形成及推导的过程，使学生更加深刻地理解物理理论知识。低成本物理实验在初中物理教学中的应用，能够提高物理实验教学的频率，解决因物理实验设施不完备而产生的实验教学课时不足的问题，实现初中物理理论知识的有效教学[2]。

（二）有助于初中物理教学与现实生活的有效结合

物理是一门综合性、实践性较强的学科，很多知识点与学生的现实生活有着千丝万缕的联系。在物理实验教学中，很多实验材料在现实生活中很常见。因此，在初中物理低成本实验的开发与应用过程中，教师可以从日常生活中寻找实验材料和实验器具，引导学生将物理教学与现实生活进行结合，从而培养学生理论联系实际意识，促进学生实践运用能力的提升。

二、低成本实验在初中物理教学中的开发和利用原则

（一）科学性

低成本实验作为实验教学的重要内容，其实验器材的选择及装置的设计应既符合物理原则和教学理论，又体现物理学科的现象与规律。这样才能在保证低成本实验科学性的基础上，获得良好的实验教学效果。

（二）简易性

与传统意义上的物理实验相比，低成本物理实验具有材料易得、制作简单、演示方便的教学特点。这不仅有助于物理实验的普及，还能在保证教学效果的基础上更好地满足物理实验教学的要求。

（三）直观性

实验教学是帮助学生学习和理解物理知识的重要方式，能更加直观、具体地展现物理知识。在低成本实验中，教师通过对实验材料、演示过程进行优化，可以增强物理实验的直观性、可见度及可信度。

（四）安全性

在低成本物理实验的设计与演示过程中，安全性是最基本的一项要求。教师应在保障师生人身安全的基础上，优化教学效果，提高教学质量。

三、初中物理教学中低成本实验的开发和应用策略

（一）进行物理新课导入

在初中物理课堂教学中，导入环节是初始环节，也是关键环节之一。它不仅能在第一时间吸引学生的注意，为后续的课堂教学奠定坚实的基础，还能实现教学内容的自然导入，使课堂教学更加顺畅、自然。实验教学导入是物理课堂导入的重要方式，能调动学生的好奇心和求知欲，实现导入环节功能的有效发挥。因此，教师可以根据教学内容，科学进行低成本物理实验的开发、设计与应用，实现教学内容的有效导入。例如，在教学“来自地球的力”一节时，教师可以利用苹果、鸡蛋等日常生活中常见的事物，进行低成本重力实验的开发与应用，以便学生对物体自然下落的过程进行细致观察，进而认识到重力的存在。

（二）进行物理概念教学

概念教学是初中物理理论教学的重要组成部分。由于物理概念具有高度的抽象性，学生只通过自主思考很难进行透彻理解和把握。因此，在初中物理概念教学中，教师可以通过开发与应用低成本实验，加深学生对物理概念的理解，提升教学效率。例如，在教学“认识浮力”一节时，为使学生更加直观形象地理解浮力的概念，教师可以利用乒乓球、鸡蛋等日常生活中不同质量的常见事物进行低成本浮力实验的设计，使学生感受到不同质量物体所受浮力的大小，从而更加深刻地理解浮力的概念。又如，在讲解“乐音及噪音的概念”时，教师可利用示波器设计低成本物理实验，分别让两位学生上台，一位学生演唱优美的歌曲，另一位学生刮擦玻璃片，使学生在对波形图的观察中掌握乐音的波形图是有规律的，而噪音的波形图是杂乱无章、毫无规律的，从而使学生在这一低成本物理实验的演示中掌握两个概念的特征和异同，提高物理概念学习效率。

（三）开展探究性教学活动

在新课程改革背景下，很多新型教学模式纷纷涌现，初中物理学科教学非常适合探究性教学模式的开展。例如，在教学“声音的产生与传播”一节时，教师可以引导学生利用皮筋、尺子等生活中的常见物品进行实验，针对物体的振动与声音的产生开展合作探究活动，使学生在不同条件、不同物体的反复实验中得出科学、正确的结论，从而提高物理课堂教学质量和学生的实践探究能力。

（四）演绎物理习题

解题教學是初中物理教学中的重要教学内容，学生利用物理实验分析和解决部分习题，能够体验到知识的形成与构建过程。因此，教师应将低成本物理实验的开发、应用与解题教学进行融合，使学生通过操作低成本实验深刻理解习题，拓展解题思路，强化抽象思维，从而实现对学生物理解题能力的培养。例题：“通常情况下，为什么船在海面上不并列行驶？如果并列行驶会发生怎样的后果？”教师可以引导学生通过低成本实验演绎习题，将两只纸船放置在一个水槽中，利用注射器模拟船之间的受力情况，使学生更加深刻地理解流体压强与流速之间的关系。

结  语

综上所述，利用现实生活中的用品进行低成本物理实验的开发与应用是初中物理实验教学改革的重要发展方向，它不仅能够打破课堂、实验室的空间限制，还能够实现物理教学与现实生活之间的紧密结合。因此，在初中物理教学中，教师应从现实生活中挖掘物理实验教学资源，积极进行物理低成本实验的开发与应用，从而实现初中物理课堂教学效率的提升和学生物理综合素质的全面发展。

[参考文献]

魏学勇.利用初中物理实验，提升创新能力[J].课程教育研究，2019（07）：163-164.

周旭.谈初中物理实验教学中如何培养学生的创新能力[J].数理化学习（初中版），2014（12）：63，72.

作者简介：廖美香（1989.4-），女，福建龙岩人，本科学历，中学二级教师。