初中物理低成本物理实验的开发和利用
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课题初中物理低成本实验的开发与利用个人研究具体措施随着教育资源的不断丰富,实验在物理教育中扮演着至关重要的角色。
然而,许多初中学校面临实验设备、资金等因素的限制,导致学生无法全面地体验到物理实验的乐趣和学习效果。
因此,开发和利用低成本实验成为提高物理教育质量的重要课题。
为了解决这个问题,我个人提出以下具体措施来开发和利用低成本实验:1. 选择适合初中学生的实验项目:针对初中学生的认知水平和学习需求,选择与他们所学知识相关且容易实施的实验项目。
例如,可以选择简单的力学实验,如斜面实验、弹簧实验等。
2. 利用废旧材料和常见物品:废旧材料和常见物品具有低成本和易获取的特点,可以用于制作实验装置。
例如,利用废纸板制作斜面、利用弹簧夹制作弹簧实验装置等。
3. 制作简易实验装置:根据实验需求,设计和制作简易实验装置。
例如,可以利用塑料瓶制作水位计、利用塑料管制作压力计等。
这些简易实验装置不仅成本低,而且易于操作。
4. 利用数码产品辅助实验:现代数码产品的普及为开展低成本实验提供了便利。
通过利用计算机、平板电脑、手机等设备,可以进行虚拟实验、模拟实验等。
这种方式不仅成本低,还能增加学生的参与度和实验体验。
5. 制作实验手册和视频教程:针对每个实验项目,制作详细的实验手册和视频教程,供学生自主学习和实验。
这样不仅方便学生在家里进行实验,同时也能降低实验设备的需求。
通过以上措施,可以在保证实验效果的前提下,降低物理实验的成本,让更多的初中学生享受到实验的乐趣。
这不仅有助于激发学生对物理的兴趣,还能提高他们的实践能力和解决问题的能力。
同时,这也为学校节约了实验设备的投入,使有限的教育资源得到更合理的利用。
初中物理低成本实验开发与应用的一些实践与思考一、低成本实验开发与应用实例 1.实验的替代与改进探究运动物体的动能大小的影响因素(参见苏科版《物理》九(上))。
课本的实验设计是:将小车从斜面上释放,撞击水平面上木块。
通过观察木块被推动的距离远近来推知撞击前运动小车的动能大小。
该实验的难点在于探究小车的动能与其质量关系时,要在改变小车质量的同时,控制小车在撞击前的速度相同。
课本上提供的“信息快递”是“不同质量的小车从斜面同一高度释放,到达水平面上的初速度相同”。
但学生没有相关感性认识,因而对此难以理解。
如能用实验呈现出,则该难点将迎刃而解。
其改进与替代是:用实验室配备的盒装金属圆柱体代替小车,用长方块玻璃做成斜面,将外形相同的铜、铁两圆柱体(不同质量)用直尺挡在玻璃斜面的同一高度处,同时释放,发现两者同时滚到水平面上。
这表明两者到达水平面的初速度相同。
实验时用泡沫塑料块代替木块,这样被推动得既远又醒目。
该实验在器材选择上,利用了盒装铜铁铝三个圆柱体,同外形同体积变质量,使变量控制更精确,又能进一步强化学生对铜铁铝密度差别的感性认识;实验现象特别显著,尤其是实现了对实验的难点突破。
后续反馈检测表明,学生掌握得很好。
2.填补实验空白静电除尘演示装置:静电的典型应用之一是静电除尘。
静电除尘技术广泛应用于现代工业生产中,在治理粉尘污染中大显身手,其技术成熟、效果显著。
而在物理教学中没有理想的实验与之配合。
本人利用日常材料制作的“静电除尘演示实验装置”能有效满足教学要求。
其制作如上图所示。
取无色透明“雪碧”瓶,用电烙铁割去瓶底,在瓶身顶部用电烙铁烙上几个洞,作为烟囱口。
取一更大的“雪碧”瓶,用电烙铁割下底部,倒置于小瓶底,用自行车辐条将两者固定。
在底部和侧壁上烙上几个洞。
上部的洞做出烟口,下部孔作进气口。
用铜丝或用易拉罐剪成的薄条在瓶外壁上绕几圈并留下它的一端作接线柱,再用透明胶布将它们固定在瓶外壁。
实验时,将蚊香点燃、放于桌面,将装置罩在蚊香上方,将接线柱1、2分别与静电起电机的两极相连。
课题初中物理低成本实验的开发与利用个人研究具体措施(一)课题介绍•课题名称:初中物理低成本实验的开发与利用•研究目的:为了解决初中物理教育中实验设备成本高的问题,研究开发低成本的实验设备,提高学生的实验探究能力。
研究措施1. 调查分析通过市场调查和教师访谈,了解初中物理教学中常用的实验设备和所需材料,以及实验设备成本等信息。
2. 设计开发根据调查分析结果,设计出易制作、低成本、能满足教学需求的实验设备方案,并加以实施。
3. 实验设计针对初中物理教学中常用的实验内容,根据研究开发的实验设备,设计出教学实验方案。
4. 教学实验进行实验教学,让学生亲自动手操作设备进行实验,提高其实验探究能力。
5. 效果评估对教学实验进行评估,比较使用低成本实验设备和常规设备实验的差异,总结出使用低成本实验设备的优点。
研究成果通过上述措施,我们成功开发出了数款低成本实验设备,包括:- 物理万能机 - 水平仪 - 实验电路板 - 精密定量天平等我们将这些设备运用于初中物理教学中,取得了良好的效果。
通过学生反馈和实验教师观察,使用低成本实验设备的实验教学,能够保证教学质量的同时,也能够降低学校的教学成本。
同时,通过教育实验体现了“勤工俭学,节约用水”的理念,让学生知晓节约意识。
推广应用我们相信,低成本实验设备的设计开发不仅仅只适用于初中物理教学,也可以扩展到其他学科教学。
因此,我们推广应用低成本实验设备的方式如下:1. 宣传推广通过学术会议、教育博览会等方式宣传推广低成本实验设备的使用,向更多的教育机构和教育从业者宣传推广本课题的研究成果。
2. 教师培训组织低成本实验设备的使用培训,向不同学科的教师普及低成本实验设备的设计与制作,提升其低成本实验设备使用和开发实验方案的能力。
3. 教学示范为其他的教育机构提供低成本实验设备的教学示范,让其他的教育机构有机会了解低成本实验设备的优点和使用方法。
结语本文介绍了初中物理低成本实验设备的设计与研究,通过调查分析、设计开发、实验设计、实验教学和效果评估等环节,我们已经成功开发了数款低成本实验设备,并且组织实验教学,取得了良好的效果。
农村中学低成本物理实验资源开发和利用一、利用农村常见的材料作实验仪器二、巧用农村生活日用品开展实验三、利用废旧物品制作实验四、选用外形相似物品替换课本上的实验器材五、以贴近生活的实验代替课本上的实验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。
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。
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、桔杆、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;用粘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。
初中物理实验低成本实验教学的开发和利用物理学是一门实验科学,物理规律的建立和物理理论的验证都与实验密切相关。
物理课程标准指出:使用身边随手可得的物品进行探究活动和各种实验,可以拉进物理学和生活的距离,让学生深切地感受到科学的真实性。
《物理课程标准》还把“科学探究”列入了教学内容标准。
“从生活走向物理,从物理走向社会”是物理新课程的基本理念,新课程提倡使用身边的物品进行物理实验,拉近物理学与生活的距离,让学生深切感受到科学的真实性,感受到科学与社会、科学与日常生活的关系。
就目前而言,我们国家的经济还有一定的困难,很多实验器材不能按物理教材的要求配置齐全,特别是广大乡村中学和边远山区中学,实验器材更是缺乏,因此物理教师要想方设法地开发物理实验资源,引导学生开展科学探究活动。
而利旧利废,因陋就简,就地取材,充分利用身边的物品开发、设计各种物理实验不失为一种较好的方法。
结合自己实验教学实践,初中物理实验低成本实验教学的开发和利用,谈一些粗浅的看法。
“低成本物理实验开发和利用”就是:一方面通过利用生活中的廉价材料开展物理实验教学可以解决或缓解实验器材短缺问题,满足经济落后国家或地区中学开展物理实验教学的需要;另一方面通过利用生活材料、物品或器具做物理实验,可以提高学生对物理的学习兴趣、培养学生动手能力和实践能力。
1.开发低成本物理实验的基本原则开发低成本物理实验要遵循一定的原则,把握好开发原则,灵活地运用各种途径,是开发低成本物理实验的基本前提。
设计低成本物理实验应遵循以下基本原则:1.1.科学性物理实验首先应该正确反映物理现象和规律,反映物理现象变化的客观过程。
一个巧妙的实验设计除了器材上的合理应用以外,还应该包含精彩的实验方法,不仅能够释疑解难,而且能够透过具体的实验给人以解决其他问题所需的智慧方法的启迪,提高学生解决实际问题的能力。
1.2.简易性麦克斯韦说过:“一项演示实验使用的器材越简单,学生就越熟悉,就越想彻底地获得所验证的结果”。
浅谈初中物理教学低成本实验开发与利用摘要:新课程物理教育理念是“从生活走向物理,从物理走向社会”。
物理课程标准中提到的“学校和教师应根据课程标准的要求,安排足够多的学生实验和演示实验”,也就是倡导学生动手做更多的实验,让每个学生都能在动手动脑中快乐地学习。
低成本实验资源的利用,就是利用身边随手可取的日常生活用品来做实验,既能激发学生对物理学科产生浓厚的兴趣,又能取得理想的教学效果;使学生深切地感受到物理学就在我们身边。
同时学生的创新意识在实验的过程中自然也得到了增强。
关键词:初中物理实验低成本开发利用新课程物理教育理念是“从生活走向物理,从物理走向社会”。
物理规律来源于社会生活和生产实践,“最伟大的发现往往来自最平凡的认知”;生活周围,物理现象随处可见,要探究和学习物理,离不开观察和实验,除了使用科技人员为我们设计制作现成实验器材外,很多时候,我们可以就地取材,利用生活和手边常见物品进行实验探究,不仅可以弥补实验条件的不足,降低物理实验教学成本的投入,还可以激发学生并体验“从生活走向物理”的学习探究历程,有效地把物理和生活紧密地联系起来,建立学习物理的兴趣,增强探究物理无穷奥秘的信心。
低成本物理实验十分有用,它不仅能有效激发学生的学习兴趣,而且还能培养学生的动手实践能力,从而激发他们的创新思维的发展。
本文主要结合初中物理教学来探讨如何开发低成本物理实验。
一、至简的日常生活用品低成本物理实验,思路简明,结构简单,操作简便。
简明的思路,揭示了深刻的物理思想。
简单的装置,利于学生集中注意力,观察物理现象和过程。
简便的操作,凸显实验的实用性。
此“简”并非“头脑简单”之低能,而是“大道至简”之睿智,是朴素外表和丰富内涵的高度统一。
我们这些偏远山区的老师更应该“就地”取材,巧做实验来培养学生的创新能力。
自备自制使用日常生活中的物品,甚至可以使用自己的身体,应有“坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”的“就地”取材意识。
初中物理低成本实验开发策略的研究初中物理实验教学是培养学生探究、思考和动手能力的重要途径,而实验仪器设备、材料等的高成本往往限制了学校在教学实践中的实验开发。
如何在低成本条件下,使学生能够进行有意义的物理实验,成为了一个亟待解决的问题。
本文将通过对初中物理低成本实验开发的研究,探讨相应的策略和方法。
一、问题阐述二、低成本实验开发的策略1. 教师角色转变在开发低成本物理实验的过程中,教师的角色至关重要。
教师需要转变传统观念,更加注重学生参与和自主探究,引导学生通过提出问题和解决问题的方式进行实验开发。
在实验教学中,教师可以从“扮演者”转变为“组织者”,更多地从学生的角度出发,利用课堂、实验室等资源,鼓励学生通过实践来学习物理知识。
2. 利用易得材料开展实验在低成本实验开发中,可以利用易得材料进行实验设计。
空瓶子、竹筷子、玻璃纸、宽口瓶等都可以成为物理实验的材料。
通过对这些材料的合理运用,可以设计出丰富多样的物理实验,使学生在实践中理解和掌握相关的物理知识。
3. 利用废旧物品进行改造在学校实验教学中,有一些物品可能被废弃或者不再使用,但是通过一定的改造和加工,这些废旧物品很可能成为物理实验的有力工具。
利用废旧电路板、废料制作磁铁、利用塑料瓶制作静电发生器等。
通过对这些废旧物品的改造和再利用,不仅可以节约成本,还可以激发学生的创造力和动手能力。
4. 利用现代科技手段进行实验随着科技的发展,越来越多的物理实验可以利用现代科技手段进行设计和展示。
通过智能手机的应用软件可以进行实验数据的采集和分析;通过网络资源可以进行远程物理实验的观察和实践。
这些现代科技手段不仅可以降低实验开发的成本,还可以提升实验教学的效果和趣味性。
1. 实验开发课题的选择在进行低成本实验开发的过程中,教师可以选择与学生生活和校园实际联系紧密的课题进行研究和开发。
利用废旧物品进行改造,可以设计“自制电磁铁”、“废物利用的物理实验”等课题;利用易得材料进行实验设计,可以设计“家用材料的物理实验”、“自制物理实验仪器”等课题。
第1篇一、引言随着我国教育改革的深入推进,物理实验教学在中学教育中越来越受到重视。
实验教学不仅可以提高学生的动手能力,还能培养学生的创新思维和科学素养。
然而,传统的物理实验教学往往需要昂贵的实验器材,使得很多学校难以开展实验教学。
本文旨在探讨低成本物理实验教学的实践方法,以期为我国物理实验教学提供有益的参考。
二、低成本物理实验教学的实践方法1. 利用身边物品进行实验在日常生活中,我们可以发现许多物品可以用于物理实验。
例如,用橡皮筋制作简易弹簧测力计,用易拉罐制作简易压力计,用吸管制作简易喷泉等。
这些实验不仅成本低廉,而且操作简单,易于学生理解和掌握。
2. 利用废旧物品进行实验废旧物品在生活中随处可见,如废弃的饮料瓶、塑料瓶、纸箱等。
我们可以将这些废旧物品进行改造,使其成为实验器材。
例如,用饮料瓶制作简易离心机,用纸箱制作简易斜面等。
这样既能减少实验成本,又能培养学生的环保意识。
3. 利用多媒体技术进行实验随着科技的发展,多媒体技术在物理实验教学中发挥着越来越重要的作用。
教师可以利用多媒体课件、视频、动画等形式展示实验现象,使学生更加直观地理解物理概念。
此外,教师还可以利用网络资源,让学生在虚拟环境中进行实验,降低实验成本。
4. 开展小组合作实验小组合作实验是一种低成本、高效益的实验教学方式。
在实验过程中,学生可以互相交流、互相学习,共同完成实验任务。
教师可以根据实验内容,将学生分成若干小组,让他们在小组内分工合作,共同完成实验。
5. 创新实验方法在实验教学中,教师可以鼓励学生创新实验方法,降低实验成本。
例如,在探究“摩擦力”的实验中,学生可以用不同材质的物体进行摩擦实验,从而得出摩擦力与物体材质的关系。
这种创新实验方法既能降低实验成本,又能培养学生的创新思维。
三、案例分析1. 利用塑料瓶制作简易离心机实验目的:探究离心力对物体的影响。
实验器材:塑料瓶、水、搅拌棒、橡皮筋。
实验步骤:(1)将塑料瓶装满水,用搅拌棒搅拌均匀;(2)将塑料瓶倒置,用橡皮筋固定在支架上;(3)用搅拌棒快速搅拌水,观察水中的小颗粒如何运动。
物理教师职称文章低成本物理实验资源的开发和利用开发和利用低成本实验是解决仪器不足、适应新课程实验教学需要的一条有效途径。
因地制宜、多渠道、多层次地充分挖掘和利用现有的低成本物理实验资源,是切实提高中学物理教学效益、促进基础教育物理课程改革实施的重要途径。
摘要:生活用品、食品和废旧物品变换功能替代专用实验器材做实验,报废实验器材的有用零件的重新组装变废为宝,人体感官在实验中的作用积极发挥,既能解决仪器不足的问题,又是适应新课程实验教学需要的一条有效途径。
关键词:物理教师职称文章,低成本,实验资源,开发利用我在对中学低成本实验资源的开发和利用上做如下探讨:一、生活用品资源我们身边可以做物理实验的物品比比皆是,如用筷子做成称演示杠杆的平衡;铅笔可以做滚动摩擦和滑动摩擦小的实验,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;用勺子、棋子观察惯性现象;杯子、水、筷子、纸板、鸡蛋观察分子运动、光的折射、大气压、惯性;用蜡烛观察融化;牙膏皮研究浮力等。
这些物品通过教师和学生的巧妙设计,就能充分发挥生活用品在物理实验中的作用,从而利用它们来创设物理教学情境,启迪学生思维,激发学生的学习主动性和积极性。
二、食品资源食品是我们赖以生存的物质,利用生活中的食品(鸡蛋、马铃薯、红薯、苹果、西红柿、冰棍等)可以做很多物理实验,它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。
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。
这说明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。
鸡蛋在学生家里很容易找到,引导学生利用鸡蛋做实验,即可说明物理道理,又可提高学生的学习兴趣。
利用鸡蛋还可以做压强的实验、验证大气压存在、演示惯性、摩擦阻力现象等十多个物理实验。
谈农村初中物理低成本实验的开发与应用实例摘要:新课程标准把科学探究纳入内容标准,物理课程要让学生经历基本的科学探究过程。
目前,农村地区初中物理教学中仍以书本固有内容为主,按书中安排实验器材来进行实验教学,但由于教学设备和实验器材欠缺,教师也缺乏自制教具的能力,教师教学方式传统单一,创新能力不足,制约了农村初中物理教学的发展。
根据新课程标准“从生活走向物理”的要求,教师在物理教学中挖掘课内外的课程资源,结合生活环境,积极开展探究式教学,努力探究适合农村初中实验教学的方法,大力加强低成本物理实验的开发与应用。
教学中有意识地把物理理论与实践相结合,本着为教学服务,为学生服务,在实践中不断去摸索、发现身边物品在物理实验教学中的应用,巧利用、勤开发,农村初中物理实验教学也是其乐无穷,大有空间可开发。
关键词:农村初中;低成本物理实验;开发应用物理新课程标准把科学探究纳入内容标准,物理课程要让学生经历基本的科学探究过程。
目前,农村地区初中物理教学中仍以书本固有内容为主,按书中安排实验器材来进行实验教学,但由于教学设备和实验器材欠缺,教师也缺乏自制教具的能力,教师教学方式传统单一,创新能力不足,制约了农村初中物理教学的发展。
根据新课程标准“从生活走向物理”的要求,笔者在物理教学中挖掘课内外的课程资源,经常结合生活环境,应用身边价廉易得的物品,开发应用简便易做,效果明显的低成本物理实验。
低成本物理实验易准备器材和实验方便,能让更多的学生参与到实验器材的开发与实验中来,对偏远农村地区物理实验教学有较大的作用,并将课堂延伸到课外,使学生不但动手实验获得知识和培养实验探究能力,而且还获得一种自备和加工实验器材的成就感,学习知识的兴趣更浓,更有利于创新精神的培养。
现笔者就教学中的开发实例做简单介绍。
一、气球的妙用1、气球变放大镜实验在气球中装满水,让学生透过装满水的气球观察自己的手指变粗变大。
2、力的作用效果及物体间力的作用是相互的实验让学生吹胀气球后用细线拴住出口,用手压住气球,观察气球形状发生改变,从而理解力可以改变物体的形状。
低成本物理实验在教学中的开发和利用物理学是一门实验科学,物理规律的建立和物理理论的验证都与实验密切相关。
物理课程标准指出:使用身边随手可得的物品进行探究活动和各种实验,可以拉近物理学和生活的距离,让学生深切地感受到科学的真实性…… 。
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。
下面谈谈我多年在物理教学中对开发低成本物理实验的几点做法:一、应用低成本实验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。
例一:在学习八年级上册第二章光现象的第一节光的传播,书中有许多光在空气中及在水中传播的美丽的插图,说明光在气体及在液体中沿直线传播,而光在固体中是如何传播的?课本却没有说明,针对这一问题,我请同学们设计实验,探究光在固体中是如何传播的,从而使教材的内容更加完整。
任务布置下去,有的同学利用激光笔发出光束照射大杯果冻,来呈现光在果冻中的路径;有的同学用光束照射纯净水瓶中的冰块,来呈现光在冰块中的路径;还有的同学找来厚玻璃,观察光在玻璃中的路径。
同学们兴致勃勃,选择的固体丰富多彩。
通过观察,同学们发现在透明固体中光同样可以沿直线传播,同时也发现当光遇到不透明固体时,发生了反射;又发现当光从空气射入透明固体时,光线发生了偏折,从而为引入光的反射和光的折射做了铺垫。
例二:在光的折射一节中,课本只是提及光路是可逆的。
没有实验验证,学生易产生疑问。
因此在这一环节上我要求学生设计实验来验证光在折射时的可逆性。
从实验设计和过程来看,同学们构思巧妙,准确验证了这一结论,而且通过试验,学生们真正理解了光的反射及折射。
器材:水槽(一侧贴有类似量角器形的刻度线),水,激光笔(两只),平面镜。
操作过程:1、验证光的反射具有可逆性:水槽无水,用激光笔发出一束光束沿水槽侧面某一刻度入射到水槽底部的平面镜上,再用另一个激光笔同时延反射光位置入射,看能否与入射光重合,从而得以验证。
初中物理低成本实验开发与应用初探-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除初中物理低成本实验开发与应用初探定远县靠山中学:孙德传摘要作为中学物理教师,几乎都有这样的经历与体验,在设计教学时,遇到的最棘手的问题是,实验器材在数量上的不足,功能上的不完善,甚至是一些实验空白。
无奈地消极对待,被动地等、靠、要,永远是远水难解近渴,而解决这一问题的有效捷径就是发挥自己的主观能动性,依靠师生智慧,因陋就简,积极开发低成本实验,以满足新课程教学的迫切需求。
物理学科最显著的特点,是要求学生从生活走向物理,从物理走向社会。
而在实验室物理实验设备资源有限的情况下,利用生活中的一些廉价材料开发物理实验,也就是所谓的低成本物理实验。
关键词:低成本新课程开发与应用实验在物理教学中起着非常重要的作用,但是由于条件的限制很多学校没有标准化的实验器材,教学因此而受到影响。
但是,我们可以充分利用我们身边的常见物品,开发低成本实验这些小实验虽然成本低,结构简单,但能让人直观的抓住问题的物理核心。
而且,开发低成本实验,学生的参与面会更广。
开发低成本实验关键是教师要善于思考,勤于动手。
如学生的文具盒中通常有的铅笔、圆珠笔、橡皮、刻度尺、三角板、圆规、胶带等。
在物理课堂教学中,如能很好的加以利用,就可以完成很多的物理小实验,帮助学生直观地感受物理现象深刻理解物理规律,体验物理之美。
开发低成本物理实验,不可盲目操作,必须灵活运用各种途径,把握好开发原则,是开发低成本物理实验的基本前提。
那么,我们应该把握那些原则呢?第一,科学性物理实验首先应该正确反映物理现象和规律,反映物理现象变化的客观过程。
一个巧妙的实验,除了器材上的合理应用外,还应该包含精彩的实验方法。
不仅能够解释疑难而且能够透过具体的实验,给人以解决其他问题所需的智慧方法的启迪,提高学生解决实际问题的能力。
第二,简易性我们所使用的器材越简单,学生就越熟悉。
初中物理实验低成本实验教学的开发和利用袁仕维遵义县松林中学563121摘要:初中物理低成本物理实验的开发和利用,不仅能弥补物理实验仪器缺乏的现状,而且有效激励学生的学习动机、培养他们的动手实践能力和激发他们的创新思维。
本文将结合初中物理教学探讨开发和利用低成本物理实验的基本原则和基本途径。
关键词:实验教学;低成本物理实验;开发和利用物理学是一门实验科学,物理规律的建立和物理理论的验证都与实验密切相关。
物理课程标准指出:使用身边随手可得的物品进行探究活动和各种实验,可以拉进物理学和生活的距离,让学生深切地感受到科学的真实性。
《物理课程标准》还把“科学探究”列入了教学内容标准。
“从生活走向物理,从物理走向社会”是物理新课程的基本理念,新课程提倡使用身边的物品进行物理实验,拉近物理学与生活的距离,让学生深切感受到科学的真实性,感受到科学与社会、科学与日常生活的关系。
就目前而言,我们国家的经济还有一定的困难,很多实验器材不能按物理教材的要求配置齐全,特别是广大乡村中学和边远山区中学,实验器材更是缺乏,因此物理教师要想方设法地开发物理实验资源,引导学生开展科学探究活动。
而利旧利废,因陋就简,就地取材,充分利用身边的物品开发、设计各种物理实验不失为一种较好的方法。
结合自己实验教学实践,初中物理实验低成本实验教学的开发和利用,谈一些粗浅的看法。
“低成本物理实验开发和利用”就是:一方面通过利用生活中的廉价材料开展物理实验教学可以解决或缓解实验器材短缺问题,满足经济落后国家或地区中学开展物理实验教学的需要;另一方面通过利用生活材料、物品或器具做物理实验,可以提高学生对物理的学习兴趣、培养学生动手能力和实践能力。
1.开发低成本物理实验的基本原则开发低成本物理实验要遵循一定的原则,把握好开发原则,灵活地运用各种途径,是开发低成本物理实验的基本前提。
设计低成本物理实验应遵循以下基本原则:1.1.科学性物理实验首先应该正确反映物理现象和规律,反映物理现象变化的客观过程。
一个巧妙的实验设计除了器材上的合理应用以外,还应该包含精彩的实验方法,不仅能够释疑解难,而且能够透过具体的实验给人以解决其他问题所需的智慧方法的启迪,提高学生解决实际问题的能力。
1.2.简易性麦克斯韦说过:“一项演示实验使用的器材越简单,学生就越熟悉,就越想彻底地获得所验证的结果”。
尤其在农村地区实验设施欠缺的情况下,我们所设计的实验就更应该用材简单易寻,就地取材,如利用生活中的廉价材料(如橡皮筋、气球、鸡蛋、土豆、蜡烛、塑料袋)、易得材料(如水杯、钢勺、塑料尺、硬币)和废旧材料(如易拉罐、饮料瓶、牙膏皮) 等。
1.3.直观性实验的重要作用就是让学生用感官能够直接观察和感受具体的物理现象与实验过程。
利用低成本物理实验的优势,可以对书本上的一些实验进行改进:对现有仪器进行改进或改装、自制或仿制新的教具、设计新的小实验或小制作等,尽可能增加实验的可见度和可信度,提高实验的直观性。
1.4.安全性在设计实验时应该尽量避免一切有危险的和对身体有害的实验。
例如八年级教材中的托里折利实验中的水银对人体有害,不宜安排为学生实验,可将其改为一个演示实验: 找一个医用针筒,用细线和薄膜堵住针筒口子,由于大气压的作用,针筒活塞下可以挂几千克的物体而不会掉下来,这既可证明大气压的存在,也可让学生粗略地测出大气压值。
1.5 .创造性低成本物理实验是学生探究活动的一个有机组成部分, 它的作用不仅仅是了解、研究自然规律和获取信息。
学生通过自主的动手、动脑,他们的创造力得到培养,实践能力也都到发展。
因此低成本实验的大部分器材可以让学生自己设计制作, 这样可以培养他们的实践能力和创新思维。
2开发低成本物理实验的基本途径在学生的日常生活中的,可以利用的课程资源十分丰富,学生身边可以用作实验的物品比比皆是,教师要引导学生善于从生活用品、废旧物品、儿童玩具、日常体验等各个方面去开发设计低成本物理实验。
2.1.从生活用品中开发实验资源在日常生活中,我们身边可以做实验的物品比比皆是,大到电冰箱、小到缝衣针都是可以利用的实验资源,通过教师巧妙设计,就能发挥生活用品的其它作用,从而利用它们来创设物理教学情景,启发学生思维,激发学生的学习主动性和积极性。
用日常用品做实验,具有简便、生动、形象、原理单一,贴近生活等优点。
如可以利用手机、蜂鸣器、暖水瓶等日常用品来演示声音的传播规律:将手机先后放在桌子上、玻璃瓶中、再将放入玻璃瓶中的手机悬浮在水槽中,(水槽可用大饮料瓶制作)演示声音可以在气体、固体、液体中传播。
将蜂鸣器用塑料袋包扎好,打开蜂鸣器,听到声音,说明空气可以传声,将蜂鸣器放入空的暖水瓶中,塞紧瓶塞,声音消失,介绍暖水瓶的结构,引导学生分析出暖水瓶保温是因为它的夹层是真空,(若备有一个外层损坏的瓶胆展示,效果会更好),从而得出声音在真空中不能传播。
又如:可以用几个瓷碗或者酒瓶装上不同质量的水,用筷子敲击发出不同的音调,演示后引导学生分析现象,得出音调的高低取决于物体振动的频率,频率越高,音调就越高。
频率越低,音调就越低。
另外还可以用塑料笔杆、直尺演示摩擦起电现象;用皮碗、塑料吸盘挂衣钩模拟马德堡半球演示大气压强;用高压锅做力、热小实验;用注射器、热水袋、玻璃杯、硬纸片、水等物品可以探究大气压强的存在:用玩具激光发射器可作平行光源;利用玩具小车可做惯性实验;利用小平面镜、玻璃杯、小勺子等物品可以演示光的反射、折射等现象;利用乒乓球、漏斗可以演示浮力产生的原因等等。
如声音能在液体中传播的实验,八年级物理教材是通过鱼儿听见拍手声音来探究的[7],为了增强实验的趣味性和直观性,对其进行改进。
先将手机装入塑料袋内,并用一根长线密封好,然后把它慢慢浸没于水槽中,用另一个手机对其进行拨号,手机开始振铃。
学生不仅看到手机屏幕的亮光,而且听到从手机发出的声音。
实验表明了声音可以在固体、液体、气体中传播,同时也让学生体验了探究物理规律的方法。
在真空不能传播声音的实验中,装置的气密性和抽气机的质量都会影响实验效果。
选用暖水瓶做实验,效果会更好。
将音乐芯片的开关打开,音乐声响起,然后将其放入空的暖水瓶中,塞紧瓶塞,音乐声消失。
实验设计时用极易寻得的暖水瓶克服了课堂上制备真空的难题,实验对学生来说感到格外亲切,拉近了物理学与生活的距离,让学生深切地感受到科学的真实性,科学和日常生活的关系。
2.2.从食品中开发实验资源食品是我们赖以生存的物质,利用生活中的食品可以做很多物理实验,且实验材料经济、易得、易取,实验现象生动、明了,它能使学生感受到物理知识就存在于我们的生活中,从而激发学生的学习兴趣和求知欲。
例如:探究物体沉浮的条件时,可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。
这说明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。
鸡蛋很容易找到,若引导学生利用鸡蛋做实验,既可说明物理道理,又可提高学生的学习兴趣。
利用鸡蛋还可以做十多个物理实验:做压强的实验;验证大气压存在;演示浮沉现象;液体蒸发吸热演示;说明热胀冷缩的性质:演示惯性、摩擦阻力现象;说明分子运动现象;惯性现象演示;动量定律演示;趣味实验:不怕压力的鸡蛋等等。
又如:物质的融化和凝固是教学中的重点和难点,若在课堂上演示海波的实验,不仅费时多,实验效果也不大理想,利用冰块的融化,实验即简单又易做,对环境也无污染,而且可以让学生把实验带回家做,变课堂实验为家庭小实验。
此外,还可以用马铃薯、苹果、西红柿等食品做电学小实验;用冰棍演示物态变化等。
2.3.从废旧物品中开发实验资源在我们的生活中,有很废弃的物品,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,同时还增加了学生动手的机会,更有利于学生动脑、动手,培养学生的实验技能及创新能力,增强物理的亲和力。
例如大气压是看不见、摸不着的,为了证明大气压的存在,可以取一个空的易拉罐,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,让学生仔细观察现象,学生听到劈劈啪啪的响声后,会看到易拉罐变瘪了,易拉罐为什么会变瘪,这是谁的作用呢?此实验器材易得,操作简单易行,演示效果好,不仅能演示大气压的存在,还能演示大气压很大。
利用废弃的饮料瓶也可以做几十个实验,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、运动和力等实验;另外,利用废报纸、包装用的塑料泡沫、塑料袋也可以做很多演示实验。
一些废旧物品也是可以充分利用的实验资源, 如废旧的纸盒、易拉罐、塑料瓶、旧弹簧、橡皮筋等,充分地利用他们,不仅可以变废为宝,而且有利于培养学生的环保意识和勤俭节约的习惯。
如在摩擦力的教学中[9],教师先在一个容量为2﹒5升的雪碧瓶里装满水,旋紧瓶盖,然后让一位力气小的女生手握雪碧瓶,将其举高,女生轻而易举的完成。
接着在雪碧瓶外表面涂上洗洁剂,再请一位力气大的男生重复女生的动作,他使出全身力气,结果也没有把雪碧瓶举起来。
通过这个对比实验,课堂气氛迅速活跃起来,学生的好奇心和探究欲望一下被调动起来,学习了凸透镜后,要求学生课外收集身边的一些凸透镜,并用他们来观察身边的物体。
学生们收集的凸透镜可谓五花八门:盛满水的玻璃杯、盛满水的透明气球、盛满水的饮料瓶、盛满水的一次性塑料杯、盛满水的废旧灯泡、玻璃球(如跳棋),甚至还有自己磨制的冰块等。
学生的积极性很高,对观察的结果也很好奇。
这样的课外小实验简单易做, 取材容易, 不受条件限制,拉近物理学与生活的距离,对学生的独创性、想象能力的培养有极大的好处。
2.4.从人体体验中开发实验资源新课程不仅重视知识与技能目标的实现,还特别强调体验性目标的达成,开发人的感官在学习活动中的体验潜能,无疑是将新课程的教育理念转化为教育行为的一个重要而基本的探索方向。
由于实验器材就是学生的五官和四肢,所以是最经济、实用、有效的实验方式。
全面开发人体器官和肢体在学习活动中的积极作用,让学生多感官、多角度地参与探究活动,充分发挥学生学习的主动性,对学生形成终身学习和探究愿望,必将产生积极的影响。
例如,在学习“力的合成与分解”时,学生对如何确定分力的方向这一难点不容易突破。
为了解决这一关键问题,教师可以设计如下两个小实验,让学生通过手掌和胳膊的造型来体验力的分解,达到对规律的认识和理解,从而突破难点。
实验一:取—支削好的铅笔,笔尖朝向左手掌心,另取一根橡皮筋,橡皮筋的一端套在左手中指上,另一端与细线相连,细线绕过笔尾竖直向下。
实验时,让学生用右手拉细线,体会两个分力产生的效果。