林忠进

【摘 要】 物理课堂离不开物理实验，学生要达到对物理知识的理性认识离不开感性认识的积累，开发低成本实验需要遵守科学性、直观性和趣味性原则，这样才能吸引学生的注意力，帮助学生培养科学探索精神。

【关键词】 初中物理 物理实验 开发策略

当前很多初中学校尤其是欠发达地区的初中，物理实验教学还受限于实验教学仪器或器材等的影响而得不到重视的情况，在多年应试教育的影响下，物理实验教学形式要么是通过简单的实验视频播放，要么是“教师讲，学生背”来体现的，学生很少有机会在课堂当中参与物理实验，也很少有意识在课外自己动手去验证物理实验，导致学生对物理实验现象的直观认识，及对物理问题的逻辑思维能力和科学探究能力，更不可能理解物理的本质。

一、开发低成本实验的基本原则

1. 科学性

物理实验教学主要是使学生认识多姿多彩的物理现象，并通过观察获得物理知识。在开发低成本实验的过程中，要遵守一定的理论基础，本着追求科学本质、崇尚科学精神的原则，帮助学生建立严密、连贯的物理知识体系。如果新的物理实验违背了科学性的原则，就会让学生对物理科学产生怀疑。

2. 直观性

初中生的生活经验还比较少，对事物的认识也比较模糊，在没有足够多感性认识的情况下，去奢望发展学生的理性认识会变成“无源之水，无本之木”。感性认识是思维活动的源泉与依据，通过物理实验可以帮助学生积累丰富的感性认识，促进其理性认识的良好发展。开发新的物理实验要遵守直观性的原则，要以直观的视觉效果给学生留下深刻的印象，进而展示了物理知识的形成和发展过程。

3. 趣味性

有趣的物理实验能让学生对物理探索和物理实验研究保持旺盛的兴趣，当学生对学习过程产生了深厚的兴趣，其作用比智力的作用更强大。所以，在开发新的实验过程，要重视趣味性，以学生感兴趣或熟悉的物品作为实验器材，或创造一个有趣的情境，让学生更喜欢玩。比如在测量平均速度的实验中，将小车换成玩具托马斯火车，学生的学习兴趣会更大。

二、开发低成本实验的途径

1. 结合生活中的物理现象进行开发

物理是一门与生活息息相关的学科，很多的物理原理也是物理科学家通过观察生活得到的启示，进而发现了物理原理，比如牛顿看到熟透的苹果落在地上发现了万有引力，阿基米德通过洗澡水往外溢发现了流体静力学规律，等等。生活中处处包含着物理知识，因此从生活中的一些现象中找到物理知识，这样的实验教具会更加贴近生活，更容易被学生所理解。

2. 结合自然中的物理现象进行开发

物理一门自然学科，其研究对象就是自然界的物质，包括它的基本结构、形态变化、运动规律等，任何一个自然现象中都可能蕴藏着无数的物理知识。开发新的物理实验的思路也可以从自然现象中获得灵感。

比如，在讲光的折射时课本当中用了海市蜃楼的例子，但这部分内容太过抽象，而且海市蜃楼对于大部分学生来说只是一个想象，并没有亲自的感知，所以对大部分学生来说很难理解，教师开发出一个低成本实验：将一枚硬币放在一个碗中，由于碗比较深，从侧面观察不到硬币，学生的观察位置不变，这时教师在碗中加入水，随着水面的不断升高，后来居然能看到硬币了。通过这个小模型就能帮助学生用相近的知识帮助学生理解折射，并达到知识迁移的作用。

3. 结合教材插图进行开发

在初中物理教材中，明确的写出物理实验流程要求进行物理实验演示，或学生探究的实验比较少，取而代之的是大量的插图，这些插图比较生动有趣、形象准确，学生也比较爱看。教师在开发新的低成本实验时，可以充分利用这些插图进行改进，这样不仅加深了课堂与书本的关联，而且又能引导学生不要停留在书本的讲解上，而是要主动创造条件去验证书本知识，促进学生的自主探索。

例如，在讲沸点随着气压的升高而升高，随气压的降低而降低时，书中的插图用圆底烧瓶作为实验器材进行实验，这时，教师可以用一个密封的玻璃瓶并将水换成酒精，将用酒精灯加热改成开水加热，这样，酒精沸腾后，将玻璃瓶拿出，过了一会儿，观察酒精会不再沸腾，然后将密封玻璃瓶放在冷水中，再拿出来，由于瓶内空气遇冷压强降低，通过观察发现瓶内酒精反而再次沸腾。这样开发的新实验让学生觉得书中的概念和规律看得见，摸得着，更容易理解。

4. 取材于报废仪器资源的低成本物理实验

物理实验室的一些实验仪器以及家庭当中的电子产品，或者因为损坏或者因为产品升级而惨遭淘汰的仪器，扔了有点可惜，不扔又占地方。教师可以收集这些仪器，与学生们一起动手“开膛破肚”，把有用的部分拆下来，电子产品中的电路板、电池、摄像头、显示器等都可以经过加工组合制成有用的實验器材或教具。同时在拆装的过程中，通过亲自肢解成品，可以让学生了解仪器的内部结构，加深学生对物体的感性认识，而且拆装的过程充满乐趣，学生学习的兴致很高，而且实践动手能力和创新思维能力得到明显地提高。

例如，在物理实验中电流表和电压表就是利用通电导体在磁场中受磁场力的作用而制成的。这个仪器坏掉的话，这时，教师可以通过拆电压表，让学生观察电压表的内部结构，从而了解电流表的工作原理：通过电流后，会使线圏产生磁场，这样线圈通电以后在磁铁的作用下会旋转，这个旋转在表头上有个指针，通过读数可以知道电压或电流的大小。另外，如果电压表中的电流过大烧坏了电表后，这时需要在电压表内部电路中串联一个很大的电阻，通过这样的改造，电压表就可以继续正常使用了。

物理的概念和原理就是对生活现象的高度总结和理想化，学习物理知识离开了对生活和自然的观察，变成纯理性思维的过程，会减少很多的乐趣。开发低成本的实验，一方面可以让学生养成验证知识的习惯，另一方面也能提高学生的探索欲。

参考文献

[1] 丁娅.中学物理实验教具的改进与创新研究[D].信阳师范学院，2017.

[2] 蒋显翠.初中低成本物理实验教学研究[D].云南师范大学，

2009.