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初中物理教学中的低成本实验开发

发布时间:2020-03-03 20:50:11 来源:范文大全 收藏本文 下载本文 手机版

初中物理教学中的低成本实验开发

初中物理教学中的低成本实验开发—教师演示实验的开发

教师演示实验的开发,初中物理课程标准的基本理念,有以下几点内容:

一、注重全体学生的发展,改变学科本位的观念,在义务教育阶段,物理课程应以提高全体学生的科学素质为主要目标,满足每个学生发展的基本需求,改变学科本位的观念,全面提高公民的科学素质。

二、从生活走向物理,从物理走向社会。在义务教育阶段的物理课程,应贴近学生的生活,符合学生认知的特点,激发并保持学生的学习兴趣,通过探索物理现象,揭示隐藏其中的物理规律,并将其应用于生活生产实际,以培养学生终身的探索乐趣、良好的思维习惯和初步的科学实践能力。

三、注重科学探究,提倡学习方式的多样化,物理课程应改变过分强调知识传承的倾向,让学生经历科学探究的过程,学习科学研究的方法,培养学生的探索精神,实践能力,以及创新的意识,改革以书本为主,实验为辅的教学模式,应提倡多样化的教学方式,鼓励将信息技术渗透于物理教学之中。 我们学校的实验室,大部分课程资源不仅局限于实验室的现有设备,学生身边的物品和器具也是重要的实验室资源,使用生活物品、废旧的材料、毛边材料、人体或人体局部、儿童玩具等做物理实验,更能激发学生的兴趣,更能引起学生参与学习的主动性和积极性,更有利于促进学生手脑并用、发展学生实践能力、探究与创新能力。 结合课标,根据我们自身的情况,我校全组老师自主研发了一系列低成本自制教具,下面我将其特点,以及比较明显的实验教具介绍给各位老师。实例一:滑动变阻器的使用演示仪。现在老师们看到的几张图片,是滑动变阻器演示仪在工作过程中的几张照片,下面我们一起来看看滑动变阻器的使用过程。

这是滑动变阻器原理和作用演示试教版的电路图,电源、开关、小灯泡、这是滑动变阻器的结构示意图,四个接线处,分别用四个字母来表示,划片用P来表示,为了可以演示滑动变阻器的六种接法,在电路中设置了很多可以活动的接线处。下面我们来看实物,试教版的实物图,这个位置接电源,电源有学生电源,用16伏电源电压供电,开关、灯泡,灯泡是12伏的灯泡,滑动变阻器,这些都是可以改变接入电路电阻线的接线处,这个位置是一串12个发光二极管,可以由发光二极管发光情况来显示连入电路中电阻丝是哪一段,下面我们分别演示六种情况,现在连如电路中的是AC两个接线处,B和开关,同学们会观察到,和A接线处相连,在AP之间的发光二极管发光,表明AP之间的电阻丝接入电路,当划片向B端滑动时,连入电路的电阻丝变长,电路中的灯泡亮度变暗。好,下面我们演示,AB接入电路时,AB接入电路,B和开关,同样会看到,A接线处和划片的之间的发光二极管发光,表明AP之间的电阻丝接入电路,当划片向A端滑动时,连入电路的电阻丝变短,电路中的灯泡亮度变亮,和刚才AC接入电路时对电路的改变作用是相同的。 下面演示,AB接入电路时,电路的情况。B和开关,我们会看到,电路中小灯泡的亮度,非常暗, 整段电阻丝上发光二极管都发光,当划片滑动时,灯泡的亮度不变,也是整段发光二极管都发光,表明连入电路的电阻丝是AB,这个时候的划片的滑动不能对电路起改变作用。

下面演示,CD接线处接入电路的情况,这个导线都是由金属片来做的,可以以接线处为轴旋转,现在我把这个接线处接在这个位置。好,现在是CD接入电路,B和开关,电路中灯泡的亮度特别亮,我们再看发光二极管它不发光,滑动划片,灯泡的亮度不变,发光二极管依然不发光,表明连入电路的是金属杆CD,滑动变阻器此时没有起到变阻的作用,而且电路中的电阻非常小。

刚才老师们看到的就是我校自制的滑动变阻器使用的演示仪,它的主要组成器材是这样的,由学生电源、发光二极管、金属片导线、滑动变阻器、小灯泡、小灯座以及单刀开关一个。该套实验仪器经过我们的教学检验,使用效果非常的明显,通过清晰地、可视的电路连接变化的图,呈现了滑动变阻器的四种正确的连接方式,以及两种错误的连接方式,降低了学生在理解上的困难,学生学完这部分知识以后,印象深刻,并且对于检查实验电路故障题目做得非常的顺手,下面老师们看到的这套实验装置是研究杠杆平衡条件的实验装置,我们老师应该知道,以往我们研究杠杆平衡条件用的是左侧这个照片,调节杠杆使它在水平位置平衡,以往在教学中我们通常都这样强调,使杠杆在水平位置平衡是为了便于测量利弊,而这样的强调就会出现一个弊端,使学生在对利弊概念的理解上,出现支点到力的作用点的错误理解,为了避免对学生产生错误的引导,我校自主研发了右图所示的可弯折的杠杆,因为生活中我们常见的杠杆,并不都是直的,大部分都是弯曲的,或者其他形状,因此,我们把这种更普遍的杠杆,挪到了课堂上,下面是一个弯折的杠杆,为了研究杠杆平衡条件的方便,我们在这个弯折的杠杆上面立了一个标尺,并且悬挂了一个重垂线,使用这样的实验器材,在研究杠杆平衡条件的过程中,学生可以亲身通过实验的探究得出利弊并不是支点到力的作用点的距离,而是支点到力的作用线的距离,突破了难点,更容易理解杠杆的平衡条件。下面我所介绍的实验器材是做功改变气体内能的实验装置,这套实验装置的组装器材主要有打气筒、带有两个开口的大玻璃瓶,并且配有胶塞、橡胶管以及电子温度计。在实验室我们将电子温度计的测温探头通过橡胶塞深入玻璃瓶中,以测出玻璃瓶中的气体的温度,下面我们一起来看一下实验的过程。现在我们向玻璃瓶中打气,气体的内能逐渐增加,我们可以看到电子温度计的示数在升高,表明内部气体的温度在升高,现在大家看到,气体对瓶塞做功,瓶塞被弹了出来,我们注意观察瓶口,能有明显的白雾出现,这说明气体对外做功,它的内能减小,温度降低,而在空气中的水蒸气遇冷,液化成为小水珠,也就是我们看到的白雾,现在我们再来观察电子温度计的示数,气体对外做功,它的温度迅速地下降,这个实验装置对比以往的实验,它的优点是,对于一定质量的气体,内能增大,温度升高,内能减小,温度降低,这样的结论,是通过分析和观察产生白汽后的现象推理得出的,而我们新研制的器材改进了,使我们可以直观地通过观察电子温度计的示数,直接读出玻璃瓶中气体的温度变化,更加的直观可视。现在大家看到的是我们所演示的触电演示器,它的主要组装器材是:在小商品所买到的芭比娃娃、发光二极管、绝缘的小木凳、潮湿的泥土、低压电源、高压感应线圈和导线等组成。下面我们一起来跟随这个芭比娃娃走进触电的四种方式,我们这个装置叫触电演示仪,它能够演示四种触电形式,这根儿红颜色的线,相当于我们生活中的火线;白颜色的线,相当于我们生活中的零线,这个玩具小人是经过改造的,在它身体的各个不同的部位,安装了二极管,如果有电流通过人体,这些二极管就能发光,我们先来演示第一种触电的形式,这时候人站在地上,一只手接触到了火线,大家看,这时候二极管发光了,表示有电流通过了人体,发生了触电事故,这种触电形式就是单线触电。这时候,人如果站在木凳上,有一只手接触到了火线,这时候二极管没有发光,表示并没有电流通过人体,没有发生触电事故。现在我们演示第二种触电形式,大家看,这时候人虽然站在木凳上,一只手接触了火线,另一只手,接触到了零线,这时候,灯亮了,有电流,有火线沿着人体流入了零线,这就是我们所说的双线触电,如果人不站在木凳上,站在地面上,这时候,仍然有电流通过人体,表明发生了触电事故。接下来我们演示第三种触电形式,我把这根儿红颜色的线,接到地上,相当于我们生活中的高压线,落到了地面上,当人走向高压线时,人体的两脚尖就存在着电压,这时候灯亮了,表示有电流通过了人体,如果两脚尖距离越大,这时候灯就越亮,这是我们所说的跨过电压触电。下面演示第四种触电形式,这根儿红颜色的线,是相当于生活中的几万伏的高压线,如果这时候,人靠近高压线。 回顾刚才我们看过的视频,触电的四种方式分别为单线触电,双线触电、跨步电压触电和高压电伏触电,这套实验装置,它的优点是能够形象逼真地把触电的四种方式展现在我们的面前,并且整个的实验过程,触电的方式,让学生更加容易理解。通过对学生感官的刺激,使他们对所学的知识留有深刻的印象。研究二力平衡的实验,以往我们所使用的是小车以及木板,由于小车和木板之间的摩擦较大,所以使实验的结果不够严谨,为此,我们对实验装置进行了改装,现在老师们所看到的就是我们改装以后的实验装置,用带有磁铁的滑轮,吸在我们的磁性黑板上,两边的细绳连接在轻质的纸牌上,这样,由于纸牌的质量非常轻,所以它的重力可以忽略不计,对于研究二力平衡,它的效果更加的明显,而且结论得出则更为严谨,这套实验装置携带起来也非常的方便,物美价廉。下面我们再为老师介绍蒸发、吸热、制冷的实验,以往的蒸发、吸热、制冷都是通过老师口头举例,学生进行理解,而真正的蒸发、吸热、制冷我们是可以通过小实验表现出来的,下面我们通过视频来看一看蒸发、吸热、制冷的实验过程。 这是两枚硬币,我现在用打火机将气体、液体挤在上面,让它蒸发,液体迅速挥发,温度降到零下四十二摄氏度,水蒸气迅速凝华在上面,有一层白霜。通过刚才的实验过程,我们看到了,喷在硬币上的打火机液体迅速地蒸发、吸热并且有制冷的作用,使硬币的温度迅速下降,以至于在空气中的水蒸气迅速的遇冷,凝华成一层霜,我们可以明显地在硬币的表面上看到这层白霜,这个实验能够让学生更加生动地体会到蒸发吸热的制冷作用,并且观察到我们平时不容易观察的霜的形成过程,对于学生了解雾、液、气三态之间的变化更加的生动、真实。随堂的小实验还有很多,比如像这个电流热效应的应用,我们知道电流通过导体会产生电流的热效应,而这种热效应如何被我们所感知到呢?在课堂中,老师就可以做这样的实验,用一个电池盒,连接上导线,在导线中间连一段镍铬合金丝,在这个图片中,我们用一个相机的支架,将这根导线支起来,将一根火柴与镍铬合金丝接触,合上电源的开关,过了很短的时间,我们可以看到,由于电流通过导线以后生热,镍铬合金丝的温度迅速升高,当与它接触的火柴头达到燃点以后,火柴迅速地燃烧起来。通过这样的实验,我们能够更真切地感受到电流热效应,在课堂的演示中,老师也可以经过随意的小实验来演示水蒸气的液化,以及水雾的气化过程,我们可以用这样的实验装置,烧瓶、胶塞以及导管,用酒精灯加热烧瓶中的水,随着温度的升高,水沸腾了,从导管中出来大量的水蒸气,而在导管口处我们是看不到的,在离导管口一定距离,我们看到了有大量的白气生成,实际上这是沸腾出来的高温的水蒸气,遇到冷的空气液化形成的小水滴,如何向学生展示出水蒸气是看不见的,而我们所看到的白气并不是真正的水蒸气,实际上是液态的小水滴呢,为了解决这样的难题,我们在产生大量白气的地方,用一个酒精灯进行加热,很明显的可以看到,在酒精灯加热的地方,将白气分成了两段,加热的地方,实际上让液态的小水珠迅速的在蒸发,让液态的小水珠在迅速的气化,成为真正的水蒸气,通过这样的实验,让学生清楚白气并不是水蒸气,而是水蒸气液化以后的小水珠,实际上在空气中的水蒸气我们用肉眼是看不见的。上面这些实验都是我们的物理老师们根据初中物理课程标准的要求,并且结合我们的教学实际所研发出来的一些教师演示实验,在教学中,我们教师应该充分利用身边的物品进行物理实验,并且应该多做一些试一试,动动手之类的随堂小实验,通过观察和感受,使学生受到启发,并且归纳出结论来,还应该多给学生提供一些机会,让学生模仿老师在课堂上的实验,多做一些家庭的小实验,演示实验应该与学生的随堂小实验相结合,我们不应用演示实验来替代学生的动手操作,也不应该将学生的实验仅仅作为验证规律的手段,应该让他们在探究的过程中体验、收获。我们教师在教学中自主研发的一些自制教具,以及采用身边的物品,随堂所做的一些小实验,这些实验过程,不仅在知识上让学生掌握的更加牢固了,并且使学生将生活和物理的联系结合的更加紧密了,对学生的影响是潜移默化的,学生在感觉到生活中的一些物品,以及联系到我们所学的物理知识时,就会自然而然地想到一些内容,一些自制的实验了,在近几年的中考中,流行这样的实验题,我们俗称小娅实验,比如现在老师们所看到的,就是二○○八年中考物理中的一道题。小娅通过观察身边的一些现象,得出一个结论:物体在力的作用下运动,如果撤消这个力,物体的运动就会立刻停止,请你利用身边的物品或实验器材设计一个实验,说明小娅的结论是不正确的。这道题要求学生写出选用的物品和实验器材,我们观察题目会发现,题目中要求的是利用身边的物品或实验器材,学生在见到这道题的要求时,看完以后,马上会发懵,心想,老师上课做了什么实验,我应该怎么答,如果我们老师在平时上课的时候,实验做的少,那么学生的思维、源头就没有了,那么通过老师多次的物理课堂的一些实验,学生再遇到这道题的时候就不会发慌,因为他们会想到,平时老师就是拿我们身边的物品做的实验,这对我们而言,太容易了,因此,在解决这道题的时候,除了遇到知识上的障碍,其他就是实验器材的问题了,这道题我们所需要解决的知识障碍就是:物体在力的作用下运动,撤消这个力,立即停止,这是一个对比性的实验,受到力运动,撤消这个力停止,我们要否定这个结论。下面我们来看一看,实验的答案,在实验标准中,所给出的实验器材是玩具小车,实验过程及现象是在水平桌面上推着小车运动,此时说明的是受力运动,当撤消推力以后,观察到的却是小车继续运动一段距离,说明物体有保持运动的性质,也就是说明了小娅的结论并不正确,撤消了这个力,物体的运动也不会立刻停止。通过这一道题,这时,我们的老师讲课并没有结束,应该通过这一道题的实验器材,继续挖掘,实验中给出的是玩具小车,那我们也可以用身边的物品,比如玩具球,比如说我们学生的铅笔盒、书本、橡皮、笔这些实验器材,利用这些身边的物品、学习用具都可以用做实验器材,进行物理实验,通过这一讲,我们结合了初中物理的课标,结合了我校老师们自制的一些实验器材,再联系到中考上,希望通过这节课,能够对各位老师有一个启发,也希望通过我们共同的努力,研发更多的低成本自制的教具,为学生的能力培养,提供更多的良好舞台.

初中物理教学中的低成本实践开发—学生实验的开发

初中物理教学中低成本实验的开发中教师实验部分,在这里,我们将主要就学生实验部分进行详细介绍。在初中物理课程标准中,对于提倡使用身边的物品进行物理实验,做了这样的解释,使用身边随手可得的物品进行探究活动和各种物理实验,它的好处是一方面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、科学和日常生活的联系,另一方面,由于这些物品本来的用途并不是进行物理的实验,所以这种做法本身就是一种创新,不能把低成本实验仅仅看做解决设备不足问题的权益之计。在教师进行自制教具创新的过程中,对于学生的思维也是一个创新的过程,学生接受了创新思维的培养,对于提倡使用身边的物品进行物理实验,我们做了这样的建议,教师应该因地制宜地设计这种类型的简单实验,比如通过搓手发热,感受这样的活动,感受摩擦生热,我们的双手还可以做一些其他的实验,比如说双手摁在一起,感受静摩擦力的方向,或者双手上下搓,感受滑动摩擦力的方向,这些都将我们的身体作为了简单的实验器材,学生们的感受也非常的深,在讲浮力的时候,我们也可以用手将空杯子慢慢地压入盛水的盆中,让学生感受手掌受力的变化,也可以不压空杯子,压入乒乓球等,都可以替代这样的实验,垂手可得,也可以让学生在家中完成这样的实验,通过这样的感受,让学生初步地体验到,物体排水的多少与浮力大小的关系,并且,我们还可以利用盛水的玻璃杯和球形的烧瓶来代替凸透镜,研究凸透镜的成像规律,这样的实验推翻了原有守旧的实验器材。在思路上,也更加的开阔了,学生把生活和物理结合的也更加紧密了,我们还可以用盛水的玻璃杯代替三棱镜,用来观察太阳光的色散,也可以通过小水滴来观察电视荧光屏的三原色等,如果用小水滴来观察电视荧光屏的三原色不够清晰的话,我们也可以将小水滴滴在一张透明的玻璃纸上,在玻璃纸下面有文字,通过小水滴,学生也可以观察到被放大了的文字,这些都是生活中一些现象的提取,在整个过程中,学生们更注重了观察生活,提取生活中的信息,并使之被我们所应用。下面我就介绍几个我们在教学中所使用的简单的自制仪器,司南我们都知道,在中国古代的时候用司南来指南北,那么我们也可以将原古的司南挪到课堂中来,让学生和老师一起经历这样的制作过程,在自制这个司南的过程中,我们所需要的实验器材有:小磁铁,这是我们的主要部件,其他都是可以灵活选取的,比如为了减小摩擦,我们可以把小磁铁放在贝壳中,或者放在一个小海螺中,或者干脆放在小瓷勺中,或者是不锈钢的勺子中,只要它的底部比较光滑与桌面的摩擦不大就可以,为了达到司南的效果,我们也可以用纸糊一个勺子的形状,用白纸如果摩擦大的话,我们也可以选择用锡箔纸,既轻,摩擦又小,实验的现象非常的明显,下面请老师们来看一看我们自制的司南,以及实验过程。

除了上面所介绍的自制司南这个自制教具,我们也可以利用身边的玻璃瓶来演示微小的形变,大家现在看到的这个照片就是我们用了一个小酒瓶,大家注意,在选择玻璃瓶的时候,我们尽量要选择这种不是圆柱形的,并且质地要稍微硬一些,用胶塞塞住它的瓶口,在塞子上钻一个孔,里边放入一个内径比较细的玻璃管,或者是橡胶管,内径越细越好,因为内径越细,观察到的微小形变就越明显,下面请老师们跟随我一起来看一看实验的过程。

用手按压,液珠上升,侧面再按压。通过刚才的实验,我们可以看到用手挤压瓶身,由于瓶子的体积缩小,所以在玻璃管中的液体升高了,通过液珠的上升,显示出用力施加在玻璃瓶上,确实让玻璃瓶的形状发生了改变,接下来,我们将玻璃瓶换一个方向,用双手捏它的侧身,这就是为什么我们不选择圆柱形玻璃瓶的原因,竖着捏它的瓶身,由于它的体积变大,我们会看到液珠在下降,这也解决了学生在几何上的知识,只有圆的时候,它的面积才是最大的。

现在我们看到的实验装置是自制电动机的模型,自制电动机模型我们所需要的实验器材主要是一块小磁铁,一节电池,为了匹配磁铁的大小,我们所选择的是五号电池以及铜导线,老师们注意,要将铜导线上一部分的绝缘体剥掉,弯成图中所示的情况,我们再按照右上方的图片组装起来,这样,一个简易的电动机模型就连成了,在电源的正负极之间形成了通路,并且通过下面的小磁铁提供了磁场,通电导体在磁场中就会受到力的作用转动起来,下面我们一起来看一下电动机模型工作的视频。

在学习浮力的时候,我们都会给学生介绍热气球这个实例,而热气球离我们很远,我们真正要做一次热气球也不是很容易,在平常的讲课中,我们老师可能会截取一些,比如说孔明灯的图片,对学生进行介绍,那么通过这样的自制实验,我们就可以将热气球搬进了课堂,而它的制作又是非常简单的,我们可以选择垃圾袋、细线、曲别针,细线和曲别针的作用是为了固定垃圾袋,让它更稳定一些,这样它的上升高度就会更高,再用一个喷灯,它的作用是向垃圾袋中不断地喷出热的气体,如果老师们喷灯有危险的话,也可以老师亲自来操作,或者我们也可以选择用蜡烛,老师们也可以在这个实验装置基础上进行改良,将下面悬挂的曲别针换做一个纸牌,上面固定蜡烛,这样一个简易的热气球就做完了,让我们一起来看一看它的工作过程。 现在我们所看到的是自制电子门铃的图片,自制电子门铃,它的作用有两个,在我们学习电学的时候,可以拓展学生的思路,让他们来了解光与电阻的装置,同样我们也可以将它作为光的反射的引课部分。它的主要器材有电子门铃、光敏电阻、硬纸板、导线、电池以及激光笔。下面我们来看一看它的制作以及工作过程,我们在一张硬纸板上画上了靶子的图案,中间挖出一个靶心来,将纸板翻转过来,我们看到后面连接上了一个电子门铃,我们把原来电子门铃上的按钮开关拆卸下来,将拆卸下来的位置换上了一个光敏电阻,就是大家所看到的,现在我们将组装好的靶心放到硬纸板上靶心的位置上。接下来,我们用激光笔对着靶心照射,由于靶心处是一个光敏电阻,当光照射到的时候,它的组织迅速的减小,起到了一个开关被合的作用,我们听到了电子门铃响起的声音。这个实验也说明了光在均匀介质中能够沿直线传播,只有我们正对着靶心瞄准的时候,才能够打中。

作为光的反射的引课,我们可以在激光笔和靶子之间挡住一个障碍物,现在我们挡上一本物理书,给学生提出一个质疑,在原来的位置依据光的直线传播,已经不可能打到靶心了,那么我们可以借助什么器材,能够达到在原位置仍然能够击中靶心的效果呢,同学们很容易的就会想到,利用一面镜子,下面我们把镜子摆好,激光笔射出来的光,瞄向镜子,通过平面镜的反射,将光反射到靶心处,利用这样的方式也可以打中靶心,这样也就引入了我们的新课——光的反射。 这个自制的电子门铃,它的优点不仅是可以创设有趣的课堂引入情境,并且也体现了一举多用,在学电学知识的时候,也可以用到,在光的直线传播中也可以用到,当然也可以用在光的反射中。在物理实验中,一举多用是非常常见的,下面我就为大家介绍玻璃杯的一举多用,利用玻璃杯我们可以做各种各样的实验,比如利用玻璃杯来研究色光的混合,除了玻璃杯之外,我们还需要的辅助器材有自来水、绿色的激光笔以及红色的粉笔末,当我们用绿色的激光笔对着装有自来水的透明玻璃杯照射时,我们可以看到一条绿光,如果现在在这个装有自来水的玻璃杯中混有红色的粉笔末,现在整杯液体呈现了红色,我们再用绿色的激光笔照射,大家可以看到,现在的光变成了黄色,用它可以来讲解色光的混合,由于我们平时使用的激光笔大部分是红色的,所以在实验中我们也可以将杯中液体的颜色用绿色的粉笔末调成绿颜色来进行实验。利用玻璃杯我们还可以演示光的折射现象,这个实验学生们在家中就可以随意地做出,只需要透明的玻璃杯、自来水、一根吸管,如果不是吸管,用任何的筷子、勺子、笔等,都可以完成这个实验,我们只需要将吸管插入装有自来水的透明玻璃杯中,观察液面的部分,我们会看到在液面处原本的物体被断成了两截,说明了光在不同的介质中传播时,通常情况下会发生偏折,利用装有自来水的玻璃杯,我们也可以做放大镜的实验,装有水的透明玻璃杯在这里相当于一个凸透镜,调整好凸透镜和物体的距离,就可以起到了放大镜的作用,老师们可以看这张图片,同样,还是应用这样的玻璃杯,我们可以证明大气压的存在,所需的实验器材,除了有透明玻璃杯、自来水之外,还需要一张较厚的纸,不容易被水洇湿,为了让学生观察的更清晰,我们将里面的透明的自来水换成了红颜色的,大家来看,当杯中装满水的时候,盖上一张纸片,倒立过来,水并不洒出来,说明是大气压将它拖住的,我们也可以把杯子的方向调转成不同的角度,用来说明大气压的方向是向各个方向都有的。 一个玻璃杯我们做出了四样的实验,我相信用这个玻璃杯还可以做出更多的实验,这就需要老师和同学们不断地去研究、去发现、去应用,上面我们所讲得这些低成本的物理实验,大部分都是由学生自己动手来完成的,有一些也可以师生配合来完成,这些低成本的物理实验都具有以下五个特点:

1.材料易得、实施便利。我们知道学生的生活空间,也就是物理实验室,生活中的一切材料、物品都是我们开展物理实验、探究和认识其物理本质的重要课程资源。

2.低成本的物理实验更加地贴近生活、亲近感强。低成本的实验可以使学生感到物理学更加的亲近、真实、可靠,让学生更加切身地体会到物理与生活,物理与技术,物理与社会以及物理与个人之间的亲密关系,从而感受到学习物理就是从本质上探究和认识环境世界。3.形式多变、新奇有趣。教学中的低成本物理实验实质上是将其他用途的生活材料或物品、手边材料或物品、废旧材料或物品以及儿童玩具等人为地赋予了新用途,运用场合的新异、课堂结构的新颖、教学形式的多样化以及呈现出学生预料之外的新奇现象,都会引起学生的兴趣、好奇心和认知的动机。比如在《光的折射》这节引课中,我们也可以做一个小实验,在一个不透明的杯子中,放一个硬币,将实物投影的镜头对准这个盒子,角度调整好,通过镜头学生看不到硬币,老师可以拿来一瓶矿泉水,我们也可以假装它是魔水,像变魔术一样,将水慢慢地倒入杯子中,由于发生了折射现象,学生们看到了硬币,他们会认为像是老师变出来的一样,这样的随手小实验,都会对学生的兴趣心、好奇心起到了极大的刺激作用,低成本物理实验还有无惧他用,体现自创的特点,在实验中,借用非实验物品开展了实验教学活动,常常可以一举多用,刚才我们也举了几个例子,像玻璃杯的一举多用,以及自制电子门铃的一举多用,因此,借用生活材料物品开展内容丰富,形式多样的实验教学,可以使实验更具有创造性,对学生更具有启迪的作用,低成本物理实验,它的结构比较简单,体验性强。物理实验大多采用的材料都是生活中容易获得的,为学生课后的亲身体验提供了更多的可能性,由于实验方案、原理、结构一般都比较简单,实验装置易制易修,不怕学生弄坏,因此作为教师不必担心仪器的损坏,学生在操作时也不会因担心弄坏实验仪器而有心理负担,在放松自由的实验过程中获得直接经验和深切感受。这样的探究结果将会更好,我们教师所作的一切努力,创设的一切氛围,目的都是为了让学生在中考中能够收获一个好的成绩,学生通过亲身经历的多个实验,在中考中也是能够体现出它的价值的。比如这是一道二○○九年的中考题,为了探究力能否使玻璃瓶发生形变,小林把玻璃瓶装满水,然后用带有细玻璃管的橡胶塞塞紧瓶口,组装好的实验装置如图所示,其中,细玻璃管上标有刻度,便于观察细玻璃管内水面的变化。小林用力挤压玻璃瓶壁,发现细玻璃管内水面上升了。于是他得出结论:细玻璃管内水面上升、表明力使玻璃瓶发生了形变,而小华却认为:细玻璃管内水面上升,可能是由于手挤压玻璃瓶壁时,瓶内水的温度升高所致,因此不能说明力使玻璃瓶发生了形变。这道题的实验要求是只利用如图所示的装置,通过实验证明力能使玻璃瓶发生形变,这套实验器材在我们刚才所介绍的自制小实验中出现过,那么学生看到这样的实验装置,首先在心理上非常的踏实,认为是自己见过的题型,在答题中,就要注意答题的技巧,要想证明结论,是力使玻璃瓶发生了形变,我们就要做对比性的实验,这是题目的答案,用力挤压玻璃瓶壁,可以看到细玻璃管内的水面上升,水面上升的高度可以记为h1,松手后细玻璃管内的水面迅速回到原位置。

.再用较小的力挤压玻璃瓶壁,可以看到细玻璃管内的水面也上升,水面上升的高度记为h2;h2小于h1。通过这两次的对比实验,手接触玻璃瓶温度没有变化,控制了温度这个变量,两次的力大小不同,导致了液珠升高的高度不同,说明了力的作用使玻璃瓶发生了形变。同样,这样的实验题在近三年的中考中都有出现,这是北京市刚刚考过的中考题目,小林用纸杯、塑料片和水做实验,他将纸杯装满水,用塑料片把杯口盖严,用一只手按住塑料片,另外一只手抓住杯底,在空中将纸杯倒过来,移开按塑料片的手后,他发现塑料片和杯子里的水都不落下来,当题目读到这儿的时候,观察图片,学生会发现,这些实验都是自己亲身经历过的,对他们而言,就相当于是一道简单题一样,学生们很容易的就知道,玻璃杯中的水之所以不落下来,一定是因为被大气压拖住了,而题目中所给的,小林对这一现象的解释是,玻璃片和杯子里的水都不会落下来,是由于玻璃片被水粘住了,与大气压无关,学生亲身经历过这个实验,知道小林的解释肯定是错误的,那么我们只需要在考虑到实验的技巧,适当地补充必要的辅助器材,设计出实验,解释它的结论是错误的就可以了,这种题目我们通常也把它叫做证伪题,证明是错误的,对于这种题目,我们只需要做出一个实验,只需要验证出结论跟它是相反的,就可以说明问题。首先,学生在知识上应该有一个铺垫,玻璃片和里面的水不落下来,是由于底下的大气拖住了它,那么,通过什么样的实验补充来解释这个现象呢,这是实验的答案,我们看到,可以用铁钉在纸杯底部扎一个孔,这样,在纸杯的上、下都有大气压了,用手指堵住杯底的孔时由于杯底上部没有大气压,将纸杯装满水后用塑料片将杯口盖严,此时再将纸杯倒置,移开按住塑料片的手,水和塑料片都不落下来,如果放开堵住孔的手指,我们发现由于纸杯上下都有大气压了,在水自身重力的情况下,玻璃片和杯子里的水都会马上地落下来,通过近三年的中考题,我们也应该反思自己的教学,有了这样的题目,我们在自己的教学过程中就应该多注意,加进去更多的随意的实验,比如通过纸杯的这个实验,我们以后再做实验的时候,就不应该光光让学生看大气压把纸片拖住了,所以水和纸片都不落下,我们也应该尝试做这样的改进,在被子的底部,钻一个小孔,这样,学生的视野也就更加地开阔了,以上我将我们学校在课堂中所引用的学生的小实验做了一些简单的介绍,还有一些不足之处,也希望各位老师和我们一起不断地开发新的实验器材,为学生的能力提升作出更多的贡献来,谢谢!

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