农村初中物理低成本实验开发途径探析，本文主要内容关键词为：探析论文,低成本论文,途径论文,物理论文,初中论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
实验操作能力的培养是初中物理教学的主要教学目标之一，同时，物理实验的开展还能极大地激发学生的学习兴趣。《物理新课程标准》指出：“学生大都具有强烈的操作兴趣，希望自己多做实验，教师要充分保护和利用这个积极性，让学生更多地参加实验活动”。物理实验具有形象、生动、有趣的特点，能为学生在形成概念、得出规律前营造出活生生的物理情景，加深学生的感受与理解。因此，无论是兴趣培养还是知识掌握，都应该大力加强实验教学。
尽管农村初中办学条件有了很大的提高，但是目前农村初中物理实验设施状况不容乐观。一是实验器材、设备短缺。很多农村学校的仪器配置达不到国家规定的三类标准，不能开全所有的初中物理实验，师生想做实验而做不了。二是实验器材陈旧，老化严重。很多学校的物理实验器材是以前撤校时合并过来的，或者条件好的学校赠送而来的，大部分都是几十年前购置的，大都比较老旧，有些已发霉生锈，无法与教材实验相匹配。教学实验开展状况也不好。很多农村中学没有配备专职的实验管理人员，而是物理、化学或生物教师兼任。这些实验室很少对学生开放，学生进入实验室的机会少，造成了有限的资源也得不到有效的利用。受应试教育的影响，当前很多教师选择了在黑板上讲实验、画实验，学生在下面听实验、背实验，形成了“做实验不如讲实验，讲实验不如背实验”的错误观念。
由于初中物理实验仪器一般都比较简单，多数实验都是定性的，有些定量的实验精确度要求也不高，所以，很多物理实验仪器都可以自制。实际上，教师若能因陋就简，开拓思路，利用农村常见物品和器具开发试验，也能够取得良好教学效果。可供选择的器材也很广泛。我们可以利用学生身边的生活资料、日用品、废旧材料作为实验器材来开发低成本实验。以下笔者以自己的实验教学实践，并且吸取同行的经验提出几种低成本实验开发渠道。
一、利用农村常见的材料作实验仪器
农村学校与城市学校相比，虽然条件落后，但同时有着特殊的低成本物理实验资源。如大自然中的生活资料木材、竹子、秸杆、树叶、菜叶、羽毛、泥土等。其中，很多都可以用来做物理实验达到特殊的效果。比如，用竹子做小孔成像、潜望镜、太阳测高仪、弹簧秤等实验，还可做竹蜻蜓、风向计、水力、风力等许多物理小实验；用黏土制成课堂教学所需的教具和学具，如测量大气压的存在，研究质量、密度、物体体积和外形变化与浮力的关系，演示空心以增大浮力等；在演示真空不能传播声音的实验时，要求制备真空，装置的气密性和抽气机的质量都会影响实验效果。如果选用暖水瓶做实验，又方便效果又好。
二、巧用农村生活日用品开展实验
我们身边可以做物理实验的物品比比皆是，这些实验能使学生感受到物理知识就存在于生活中，从而激发学生的学习兴趣和求知欲。如利用日常生活用品开发的试验：筷子做成秤演示杠杆的平衡；铅笔可以做滚动摩擦比滑动摩擦小的实验，粉笔抛出去还可以演示惯性和受重力作用改变运动状态等实验；用铅笔、土豆、图钉研究固体压强；通过杯子、水、筷子、纸板观察分子运动、光的折射、大气压和惯性；用蜡烛观察熔化；用牙膏皮、易拉罐研究浮力等。
也可利用生活中常用食品，如鸡蛋、马铃薯、红薯、面粉、苹果、西红柿等做很多实验，例如：在教学《浮力》时，我引导学生探究物体沉浮的条件时，将一只鸡蛋放入浓盐水中，然后缓缓倒入清水稀释、搅拌，随着盐水的不断稀释，鸡蛋排开液体的体积随着增大，由漂浮状态慢慢变成悬浮状态，最终沉入杯底。以此来演示浸在液体中物体的上浮和下沉，决定于它所受浮力和重力的合力。还可以利用鸡蛋做压强实验，验证大气压存在实验，演示浮沉现象、液体蒸发吸热，观察热胀冷缩的性质，演示惯性、摩擦阻力现象，观察分子运动现象，演示惯性现象，演示动量定律，演示鸡蛋不怕压力的趣味实验。这些生活用品通过巧妙设计就能充分发挥物理实验中的效能，并创设物理教学情景，启迪学生思维，激发学生的学习主动性和积极性。
三、利用废旧物品制作实验
生活中有很多废弃的物品，利用这些废旧物品来进行实验探究活动，既化废为宝，体现环保，又拉近物理学与生活的距离，还增加了学生动手的机会，有利于学生动脑、动手，培养学生的实验技能及创新能力。例如，利用酒精灯加热玻璃珠，来证明绝缘体在一定条件下变成导体的实验。我们可以把玻璃珠换成废灯泡中的玻璃芯，将小灯泡换成发光二极管。用酒精灯加热玻璃芯。由于发光二极管只需很小的电流通过就可发光，所以实验容易成功。稍稍加热后发光二极管就开始发光，随着温度的升高，发光二极管发出的光逐渐增强，当玻璃芯被加热变红时，发光二极管发出亮光，以此可演示和说明玻璃在高温下变成导体。这种作法效果非常好，而且比较安全。
再如，在证明大气压的存在的实验时，我们用一个空的易拉罐，在里面装少量水，放在酒精灯上加热至沸腾，然后用面团迅速堵住它的开口，易拉罐会变瘪。它不仅能演示大气压的存在，还能演示大气压的威力。同样，利用废弃的饮料瓶也可以做很多实验，如探究液体压强、物体的沉浮，模拟帕斯卡“裂桶”、失重现象，制作滑轮等实验；利用废旧自行车上的零件可做摩擦、杠杆、运动和力的作用等实验；利用酒瓶底可作凸透镜；利用空的易拉罐还可制作“反冲运动演示器”、露点湿度计、楞次定律演示器、法拉第圆筒等实验。很多实验器材师生都可以共同开发：利用废报纸、包装用的塑料泡沫、塑料袋也可以做很多实验。没有弹簧秤我们可以发动学生用废钢丝绕制；没有平底试管，我们用废旧的平底小药瓶代替，等等。
四、选用外形相似物品替换课本上的实验器材
演示实验的可见度直接影响到实验教学效果。如果选用体积较大常见仪器，就能增加实验仪器的可视度。例如：在探究动能跟哪些因素有关时，不同的小球可用铅球和小排球来代替，被推物体可用大的空纸盒代替，由于铅球和小排球是农村学生上体育课所用的体育用品，用它们来做实验，学生感到非常熟悉、亲切，能激发学生的学习兴趣和好奇。同时由于铅球、排球和纸盒的体积都比较大，能让班上的所有同学看清楚整个实验的过程及现象。由于排球和铅球的质量的对比度较大，它们推动纸盒移动的距离差距较大，学生很容易明白动能跟哪些因素有关。此外，用体育用品中的乒乓球、羽毛球、实心球、铅球等等来做代替实验。如用乒乓球演示微小形变、浮力产生原因、显示发声体振动、潜水艇模型、浮沉条件、气体动力——“吹不掉”、流体动力——“冲不走”、转动力学——“去而复还”等。在做演示实验时，应尽可能选用可见度大的器材，不仅利于观察、激发学生的兴趣，而且给学生留下更深刻的印象。
五、以贴近生活的实验代替课本上的实验
生活中要处处观察，时时留心，随时联系物理原理、物理实验。比如，托里拆利实验中水银蒸气对人体有害，就不宜安排成学生实验，但可以用其他实验代替，如：找一个医用针筒，将针筒先抽水，再将水压出，然后用眼药水瓶上的小橡皮帽把针筒口封住。在活塞下加砝码，直到活塞刚能拉动时为止，这样不仅可以满意地证明大气压的存在，并且可以根据针筒的截面积粗略地测出大气压的值。
同样是“大气压强”一节，还有“马德堡半球”实验，演示大气压强把两个半球压在一起拉不开。但农村中学并不一定有马德堡半球这种情况，我们可以将两手掌交叉合拢，排空掌心空气，再分开两手时可听到空气进入声音，同时可感受到大气压强的力量。也可换用两片玻璃，用水把玻璃间的空气排除后，两手不易掰开。通过对玻璃受力进行分析和讨论，学生对大气压强就不难理解了。这个实验既简单又能激发学生的求知欲。
30多年前，朱正元老教授就留下了“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”的至理名言。开发与利用物理低成本实验资源，是农村初中改变实验教学薄弱状况的有效途径，它能提高学生的实践能力和创新能力，使物理新课程的实施落到实处。这些低成本实验，效果有时也比课本的正规实验更有优势。因为这种“土器材”随处可取，对学生来说比较亲切，而且大家都能做，所以很适合农村学生。如果自己设计、自己动手制作，学生看到自己的作品，他们将会获得成功的喜悦，不仅激发了兴趣，巩固了知识，还能激发创新意识，培养创造才能。