浅议中学物理低成本实验教学

摘要：提高中学生实验的观察能力和动手能力的培养，是全面提高学生素质的一个十分重要的方面。但分析中学物理实验教学现状、初中新教材实施的基础上， 提出为了充分发挥学生思维的主体性， 促进学生创造性思维的培养， 提高学生的创新能力， 应改革实验教学现状及进行低成本实验教学的必要性。

关键词：低成本实验教学；直观教学

中图分类号：G632文献标识码：B文章编号：1672-1578（2015）05-0338-01

物理学是一门实验科学，尤其是现在使用的新课本，物理教学时要以物理实验作为出发点， 作为帮助学生探究物理知识的桥梁。

但分析中学物理实验教学现状、初中新教材实施的基础上， 提出为了充分发挥学生思维的主体性， 促进学生创造性思维的培养， 提高学生的创新能力， 应改革实验教学现状及进行低成本实验教学的必要性， 并举例阐述了在初中物理教学中如何进行低成本实验教学。

1.中学物理实验教学现状与新课程标准之间存在着差距

中学物理实验是学生学习、研究物理的基础， 是培养学生的创新精神和提高创新能力的不可替代的实践环节。然而在中学物理实验教学中却存在着许多问题：

其一： 重理论轻动手。由于中考中实验内容采用笔试和许多老教师上了多年老教材； 一些学校的实验仪器设备条件不十分完备， 特别是在农村学校；未考虑实验这项繁琐复杂的工作， 由于评估体系的严重偏差， 消弱了实验这一环节。有的教师用教师演示实验代替学生动手实验；甚至引发了"做实验不如讲实验"，"讲实验不如背实验" 的荒谬作法， 加之多媒体进入课堂， 使得部分教师过分追求和迷恋多媒体的模拟实验， 让学生看看了事， 不重视让学生看实物和实际操作。这样做结果是影响了学生思维能力和动手能力的发展。

其二： 只动手不动脑。有的教师为了赶进度舍不得在实验上花时间， 在学生实验中让学生盲目地照课本或教师讲的步骤按部就班， 机械操作， 更有甚者教师预先印发实验报告让学生照"实验报告"逐条操作， 填写数据。这样学生做完实验知其然而不知其所以然， 同样影响了学生思维能力和创造能力的发展。

总之， 目前相当数量的教师不做或少做实验， 放弃了运用实验的直观教学方法， 这一现象严重妨碍了培养具有创新能力的人才。

2.自制低成本实验教具

由于初中实验往往跟我们的生活联系十分密切， 所需的器材比较简单易找。因此， 做为一名中学物理教师应该具备自制教具开展低成本实验的能力。学会利用我们日常生活中的现有的物品， 及学生身边的物品来做实验。例如：1.用水和玻璃做光的色散实验2.在玻璃上滴上一滴水做凸透镜等等， 这些器材学生都非常的熟悉， 随手都可以得到， 更有利于使学生明白物理就在身边， 物理与生活联系非常紧密。另外， 还可以开展各种课外科技活动小组， 让学生自己找身边的材料动手做一做， 感受物理知识的精妙， 提高学习的兴趣。

低成本实验取材简单， 常常使用日常用品甚至废弃物品取代实验室专用器材， 因而花费很少， 因此要善于发现身边的"低成本实验"。

例如： 用纸杯做个简易的电话， 还可以做个小孔相机、用钉子和木板做的压力小桌等等。但是， 更值得欣赏和提倡的不是实验器材的简单替代， 而应该是实验装置的简化。因为"实验的教育价值与实验装置的复杂程度成反比"。而实验装置的简化， 特别要对一个原本已不太复杂的实验装置做进一步的简化， 实际上不是一件简单的工作。例如， 我们知道， 直流电动机中有一个被称为其构造特征的重要部件？？换向器， 它的作用就是在转子线圈转动时相应周期性地改变输入电流的方向， 使线圈得以持续地转动。如果想把这个本不十分复杂的换向器也省掉， 即要设计一个简化的、不用换向器的电动机： 用漆包线绕一个三匝左右的方型线圈， 两抽头位于其中两对边的正中间且在同一条直线上， 把线圈置于两个固定在泡沫板上的M型导电金属架上， 当线圈平衡时， 以漆包线抽头和导电支架接触点为半圆顶点， 左右刮去一半的漆， 另一个抽头的漆全都刮掉； 将线圈放在金属架上， 在线圈下放一个喇叭（纸盆朝下）， 再给两金属架分别通上正负电源， 线圈将会转动起来， 这就是一个简易的电动机模型了。

总之， 初中物理教材的演示实验、学生实验及课外小实验已形成一个完整的体系， 做好这些实验， 使学生在知识、智能、技能等方面的综合素质得到较好地发展， 从而才能真正实现由应试教育向素质教育转轨的效能。而低成本实验在初中的开展不仅适应了新教材的课改理念， 也弥补了一些学校仪器的不足， 更将使学生学以致用， 将所学的知识与实践相结合， 应用到实践中， 既巩固了知识， 又使所学的知识得到升华。让学生尽情体会"从生活走向物理"的乐趣。

3.低成本实验的教育特点

在理科教育改革中， 有一种令人深思的趋向， 这就是无论是在发展中国家还是在工业发达国家， 都主动运用低成本的器材， 如日常生活的用品、玩具、废料、边角料来制作小制作， 即开发低成本小制作、小实验， 这似乎与现代科技现代化的发展不相称， 这种求朴返真， 是由自制教具等小实验的教育特点所决定的。低成本实验具有如下特点：

3.1价廉。由于它随手取材， 教师和学生自己制作， 成本价廉， 有利于普及， 特别对边远山区和贫困农村， 自制低成本教具是解决资金短缺的得力措施。

3.2亲切。由于取材于学生身边熟悉的东西而且制作又比较简单， 因此有利于消除学生实践研究的神秘感， 激发学生参与活动和学习的兴趣， 这是激发学生学习动机的钥匙， 这正是许多学生喜欢自制教具的直接原因。

3.3简单明了， 易于揭示事物的本质特征。由于这些教具主要是教师或学生在教师的指导下完成的， 教师对教学的需要体会深切， 力图使设计符合学生的认识规律。因此应用它的教学效果一般都比较好。

3.4含创造教育因素。由于教具自己制作， 往往在构思。在取材或在局部结构方面可以有自己的特点和某些改进， 或者在制作过程中遇到这样那样的问题， 需要自己解决， 会给学生以创造的启示， 有效地开发学生的智力和发展良好的、非智力因素。同时学生在做的过程中得到了动手的锻炼， 而当成功时将具有极大的成就感， 这不仅激发了学生的兴趣， 在学习动机方面也将起到极大的作用。

因此， 低成本实验具有现代教育思想的本质特征， 体现了精神的现代化（当然也不排除采用现代化的物质和技术）， 具有强大的生命力， 能够得以广泛的开展。

通过上面的例子， 我们还可以认为： 低成本实验教具， 是低成本而智慧不低， 成本低而价值不低。使用身边随手可得的物品进行探究活动和各种物理实验， 可以拉近物理学与生活的距离， 让学生深切地感受到科学的真实性， 感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。另一方面， 要大力开发和利用日常生活用品作为教学用具， 由于这些物品本来的用途并不是进行物理实验， 所以这种做法本身就是一种创新。当然利用日常生活用品做实验， 对教师的业务素质要求较高。不仅自己要动手参与设计和制作， 还需要指导和帮助学生进行小制作、小发明。不仅需要专业知识， 还需要一定的动手能力。所以加强教师知识培训和专业素质培训也是非常重要的。

参考文献：

[1]安忠.刘炳升.《中学物理实验教学研究》.北京：高等教育出版社，1986.