低成本实验在初中科学教学中的应用

摘 要：科学课标强调“观察和实验对培养学生的观察和实验技能，培养实事求是的科学态度，引起学习兴趣，具有不可代替的重要作用”，因此大力加强演示和学生实验，学校和教师应该根据标准的要求安排足够的学生实验和演示实验。为了激发学生学习兴趣，倡导用日常器具做实验，围绕初中科学低成本实验进行研究，希望对教师的教学有所帮助。

关键词：初中科学;实验效果;兴趣引导

本文倡导利用日常器具做实验――实验室的课程资源不仅限于实验室的现有设备，学生身边的物品和器具也是重要的实验室资源。利用日常器具做实验，不但具有简便、直观等优点，而且有利于学生动手，发展学生的实验技能，培养学生的创新意识。因此，研究开发低成本实验，是基础科学教育改革的一个重要方向。

一、变废为宝，提升实验效果

低成本实验一方面通过利用生活中的廉价材料开展物理实验教学以解决或缓解实验器材短缺问题，满足经济落后国家或地区中学开展科学实验教学的需要;另一方面通过利用生活材料、物品或器具做物理实验，以提高学生对科学的学习兴趣、培养学生的动手能力和实践能力。在设计低成本实验中要体现三条原则：（1）制作材料低成本;（2）制作过程低成本;（3）教学演示低成本。

如在七年级上第三章第一节“地球的形状和内部结构”这一课的学习中，教师可以带领学生变废为宝，利用纸带做成地球的形状和铅笔，大家一起来感受地球的形状和两极特点，给学生讲解地球赤道稍微有些鼓，两极略扁的形状特点以及与地球自转的关系等。如在七上第四章第一节“物质的构成”中给学生准备针筒，用针筒抽取5毫升空气，前端用手指顶住，使其密封。用另一只手慢慢推活塞，你能将空气压缩到几毫升。步骤2：将5毫升的空气改为5毫升水（将水倒入小烧杯便于抽取），步骤同上，你能将水压缩到几毫升。对比过后，让学生亲身感受到气体的分子间空隙比固体和液体要大的特点。本实验既体现出实验器材简单方便又能给学生留下对抽象的微观世界不同状态下分子间距离特点深刻的印象。

二、兴趣引导，激发实验热情

教师在进行实验教学时，要根据学生的思维特征，利用实验激发学生的探究欲望，提升他们的动手实践和积极思考的本领。如进行探究压力的作用效果影响因素教学的时候，教师可以利用学生的好奇心做个令学生感觉咋一惊的实验。实验准备两只高脚杯、一根粗细均匀的木板和一把铁锤（见下图）。首先让学生预测铁锤用一定力敲木板，实验可能出现的现象。教师再通过实际演示操作后出现的现象，进而结合学生分析后得出结论，解释马戏团表演中的胸口碎大石原理。教学效果可想而知，通过教学使学生对知识的掌握上升到一定的理解水平，进而推动学生把所学的知识转化为实际应用能力，培养学生的观察能力。使得其以后可以更好地学习科学知识，同时也为学生乐于利用身边的简单物品设计低成本实验打下坚实的基础。

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三、巧妙应用生活常用物品进行试验

低成本实验也是一个可以利用生活物品代替某种实验器材的实验形式，它能够解决个别地区教学器材缺乏的困难，并能够在一定程度上节约实验的时间，同时能让更多学生感受动手实验的乐趣。如在能量转化专题内容或内燃机原理教学中，我们可以用一个常见食品外包装盒、一枚小铁钉和一个打火机的电子点火器，再往盒内滴几滴酒精盖上盒盖。然后用手充分摩擦外盒表面后，再按下电子点火器，就可制作出内燃机工作转化的实验效果，并且装置可以重复使用。这个实验的优点是器材很常见，在课堂上甚至每个同学都可以拥有一套这样的器材，并同时进行动手实验，而且实验成功率很高，实验效果明显、印象深刻，实验原理又包括多个教学知识点的应用，教学中起到一举多得的作用。

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四、简单实验，探究自然现象

美丽的彩虹是大家在雨后常见的，但是很少有学生会了解彩虹的形成原理，于是在学习光的反射和折射时，教师可以让学生自行准备好塑料瓶和一张白纸，带领学生将塑料瓶装满水，在阳光照射下观察白纸上呈现出的光带。反复地把塑料瓶及白纸的位置进行调整，一起探究分析形成彩虹的原因。这个实验所用的实验工具都是学生了解常用的物品，探究的也是常见的自然现象，通过这样的实验，可以提高科学实验的真实感，缩短生活与科学实验之间的距离，使学生了解学习源于生活，生活应用于学习的科学道理。

五、科学实验与生活息息相关

在实验中当学生已经明确了实验的方向，这个时候教师就应该引导鼓励学生设计低成本实验的情节和流程，为学生自行动手做出一个完美的铺垫。因此教师常可利用学生所学内容，让学生回到家中对一些较为常见的物品进行利用、设计、发明等。这样既可为学生在家中进行低成本实验做出完美的铺垫，又可利用这种动态化的教学，为学生带来视觉冲击，使得学生更好地理解低成本实验设计、应用。

初中科学课程中的低成本实验设计作为一种方便快捷的实验方式，不受时间和地点及材料的影响，学生想做就可以做。科学实验可以激发学生的好奇心理，推动他们的学习热情，这种实验方式只要教师运用得当，学生的科学学习就会得到长足的进步，对于他们以后的发展将产生积极的影响。

参考文献：

[1]郑蓉梅.开发奇妙的物理实验资源[M].北京师范大学出版社，2005.

[2]黄国雄.重新发现物理实验[M].高等教育出版社，2007.

[3]葛利军.初中科学教学中开发“低成本实验”的研究[J]. 新校园，2012（2）.

[4]吴军友.初中科学三优教学辅助实验的设计与实施[J].读写算：教育教学研究，2013（51）.