浅谈初中物理实验教学中的低成本实验

  【摘 要】 初中物理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。
　　【关键词】 初中物理；教学；低成本实验

　　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.
　　应用低成本实验可以不断改进演示实验,增强演示实验的趣味性、直观性,启发学生思维,加深对物理概念的理解。
　　例如:在“压强”的教学中,为使学生弄清压力、受力面积和压强这三者的关系,向学生举了杂技表演——人压钉板一例。提问学生“人体为什么没有被钉戳破皮肤?”许多学生认为是练出来的“硬功夫”。可以用如下的演示实验来寻找答案,出示两块木板,一块木板上装有三到四颗钉子,另一板上装上密密麻麻的许多同样的钉子,把盛满红水的同规格的两个薄塑料封口袋,分别轻轻放在两板的钉子上,让学生观察实验现象,结果放在三到四颗钉子上的薄塑料封口袋被戳破,红水流出,另一袋没被戳破,为什么会出现这样的现象呢?要求学生从课本中找出答案,得出实验结论:在压力一定的情况下,增加受力面积可以减小压强,所以杂技演员可以躺在密密的钉子板上,安然无恙。也可以做一个“吹气断铁丝”的教具:取一20厘米左右的扁铁,把扁铁一端的一半磨出一刀刃另一半磨平,再把做好的扁铁立在一木板上在一个底座上立起两根支架,在支架上面固定一条细铜丝(0.6mm左右的);拿一个塑料袋,开口处放一塑料管再扎紧(只要往塑料管吹气塑料袋会膨胀就可以);实验时,把塑料袋放在底座上,上面再放上固定扁铁的木板;上课时可以先叫个壮实的男同学上来吹气,吹气时把扁铁磨平的地方对准铜丝,可以看到男同学吹的面红耳赤也没把铜丝“吹”断只是把铜丝“吹”长了;再换一个瘦小的女同学来吹,换用扁铁有刀刃的地方对准铜丝,女同学很轻松就把铜丝“吹”断了。这样既可以活跃课堂气氛调动学生的兴趣,又能使学生弄清压力、受力面积和压强这三者之间的关系。
　　应用低成本实验还可以创造性地设计小实验,让学生真正理解物理概念,突破教学难点。
　　例如:巧用乒乓球化解浮力教学中的难点实验:浮力方向总是竖直向上的。浮力的方向在初中物理教材中,没有专门的实验直观显示,学生虽能理解浮力的方向是向上的,但理解“总是竖直向上的”就有一定的困难。为了突破这一难点,可以设计如下一个实验,让学生眼见为实:将软线的一端用透明胶固定在乒乓球上,线的另一端固定在一个去了底的可乐瓶口(口用瓶塞塞好),往可乐瓶中灌水,乒乓球浮在水中,此时系着乒乓球的线是竖直的,说明乒乓球受到水的浮力是竖直向上的。将可乐瓶倾斜,系乒乓球的线仍然是竖直的,说明乒乓球受到的浮力仍是竖直向上的。向不同方向倾斜可乐瓶,会看到线总是竖直,所以浮力方向“总是竖直向上”的。课后还可以布置学生回家找器材自制,并进行比赛看谁材料选取得巧,实验演示效果好。
　　在应用低成本实验利用日常器具进行小制作时,要手脑并用,重在创新。例如,做阿基米德原理实验,缺少溢水杯,可以组织学生用一次性杯子,在杯底插入一根吸管,吸管口低于杯口便可制成一个简易的溢水杯。
　　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。