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中学物理低成本实验策略研究
一、中学物理低成本实验选择策略
(一)低成本物理实验的选择需要巩固学生的实验技能。低成本物理实验虽然花费很少,成本偏低,但仍然能从一个简单的实验中揭示出很多深刻的道理。古人曾言“格物致知”,主要是通过探索事物获取真理,以更好的揭示实践是检验真理的唯一标准。低成本物理实验取材便捷,能为学生动手制作和实践提供大量的可能性,学生在实践中能对物理知识的来龙去脉有着较为充分的认知,进而能在反复品位隐含物理本质和原理的过程中,获得知识的自主构建。如,选择物理实验的时候教师让学生自己动手完成“照相机”模型的时候,在制作过程中学生可以对凸透镜的成像规律进行自主构建。实验选择的时候教师尽量让学生自己动手完成,且选择一些较低成本的仪器,以便于学生拆成零件,也不用担心学生毁坏昂贵仪器,可以减少教师包办,尽量通过低成本实验提升学生的动手能力,且在选择实验的时候尽量为学生设置各类矛盾,让学生能在实验过程中不断地解决矛盾,提出新矛盾,以培养学生的实践技能。(二)低成本实验需要创设生活探究情境。中学物理课程标准提出“从生活走向物理,从物理走向社会”。低成本实验材料的选择要尽量贴近生活,在生活中易于获取,降低学生获取实验器材的难度,避免抑制学生的学习积极性。但同时低成本材料中也有很多固有的物理属性,所以在教
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学的时候要从物理本质入手,在开发学生一系列较为感兴趣的探究性实验后,使得学生能在实验中掌握相关内容。如,探究塑料、玻璃的导热性能,探究鸡蛋、易拉罐的密度情况,探究弹力的作用以及其与拉伸量的关系等。这些实验的选择都能让学生对生活的很多内容有感悟,甚至能让学生结合生活经验更好的感知课堂内容,也方便学生自主探究。
二、中学物理低成本实验开展的策略
(一)低成本热学实验。教学工作中,教师需要在实验中融入趣味性内容,同时打破学生的原有认知经验,可以提升学生对于学习的兴趣,使学生能够拥有更强的求知欲。颠覆学生的原有认知,在此前提上使学生能够对微观物理现象进行有效理解,这样的教学方式能够很好地实现低成本物理实验教学的目标。例如,在研究物体燃烧与着火点之间的关系时,我们可以在棉布条上加入一些低燃点物质,使其在低温度下进行燃烧。先选择一块棉布条,用净水将其淋湿后,在其中央位置滴上一些酒精。再用手将布条的两端拿起来,将布条打开后使用酒精灯对滴撒酒精的位置进行灼烧,这时便会提出棉布条被火焰灼烧的位置升起了火焰。从视觉上看便好像是火焰穿过了布条一样。将酒精灯移走,会提出火焰依然在燃烧,待其熄灭之后会提出棉布条依然完好无损。这样的实验会与学生的认知产生剧烈的冲突,学生对于棉布条为什么会保持完好产生疑惑。使用这样的实验可以让学生更好地体会着火点与物体燃烧之间所存在的关系。通过对学生感官的刺
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激,可以使学生在物理知识的学习中得到更好的体验,使学生能够更深化刻地记忆相关知识点。在后续的教师讲解环节中也可以进行更好地理解,这样的教学理念应当成为重要的改革方向。由于实验最主要的器材相对廉价,同时也能够让学生得到最为有效的教学体验,使学生在实践的过程中去理解相关知识点,调动学生的多种感官能力,这便使得学生在教学活动中的参与性变得更强,能够很好地提升学生的学习意识。例如,在学习分子运动相关知识点时,让学生用自己的鼻子去闻花香的方式,可以很好地帮助学生体会分子运动现象,让学生理解由于分子的不断运动使得花香能够得到扩散。这样的简单实验便可以对学生的嗅觉进行刺激,学生也可以对分子运动的微观、抽象的知识点有所体会。(二)低成本光学实验。演示性实验的应用可以使学生有效地对物理规律进行理解,可以使教师在帮助学生总结相关物理规律的过程中,让学生更好地进行记忆。同时简单的演示性实验的应用还可以帮助教师有效地开展低成本光学实验。例如,在进行凸透镜成像规律相关实验时便可以进行演示性实验。这一实验内容是初中物理教学工作中非常重要的组成部分,教师要在实验过程中帮助学生理解并掌握光的折射相关的知识点,要让学生通过对实验现象的观察,对相关知识点进行优化理解。常规实验当中会使用蜡烛作为实验对象,观察实验现象的过程中,蜡烛火焰的像无论是优化或者缩小,无论在正立还是倒立都能够非常直观地展现到学生的面前。但学生在观察的过程中很难通过自己的观察提出
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