低成本實驗“慢”教學模式的探索與實踐
——如何提高初中物理課堂教學的有效性

余夢

（順昌縣第一中學，福建南平 353200）

物理學是一門基于觀察和實驗的自然科學，探索物質的組成和物質的運動。只有通過實驗探索，學生才能逐漸建立起自己的物理模型，熟練運用物理公式。所以在物理教學中，實驗是不可或缺的一部分，當下許多學校的實驗條件得到改善，實驗儀器越來越復雜，實驗結果越來越直接，這反過來又導致學生無法聽取教師的解釋過程，甚至失去了學習物理的興趣。因此，如何利用低成本的物理實驗“慢”教學來提高物理教學的有效性和興趣，已成為物理教學的一個課題。下面，筆者想談談自己如何利用低成本實驗“慢”教學來提高初中物理實驗教學效果。

1 低成本實驗“慢”教學方法概述

首先要做好演示實驗，激發學生的學習興趣。學生理解物理事物和物理定律的最直接方式就是實驗，這是提高教學效果和學習效果的有效方法。如何進行示范實驗，在此過程中應注意哪些細節，將決定物理教學的效果，初中生的大多數思維問題都是基于特定的形象思維。具體，直觀，感性的實驗符合初中生的年齡特征和思維方式。實驗的引入可以激發學生的好奇心，激發他們探索和尋求知識的欲望，低成本實驗的引入可以引起學生的好奇心。復雜的實驗儀器往往不如某些低成本實驗的效果好。然而，知道這一點，但并不知道為什么，會削弱學生學習物理的興趣。因此，低成本實驗的發展也是對基礎物理教育的回歸，使物理教育更好地進入生活，進入社會。

其次通過設計型實驗，培養學生的動手能力和創新思維。由于低成本的實驗設備貼近生活，學生參與度高。他可以邊學，邊思考，邊討論，所以提倡開發低成本實驗，是鼓勵教師積極研究設計低成本，多用途，高效率的自制儀器，構建以學生活動為中心的探究式教學模式。

最后要糾正一些錯誤的前概念，培養學生的STSE意識。所謂的“前概念”是指在接觸科學知識之前，通過與周圍環境的長期互動形成的經驗理解。它對學生的學習產生了積極和消極的影響。正確的前概念可以為學習奠定基礎，成為概念學習的資源和增長點。使用低成本實驗可以幫助學生糾正前概念的錯誤，接受新的認知，并在腦海中留下深刻的記憶。低成本實驗“慢”教學的主要策略（或做法）

例如，在“探索聲音是如何產生的”中，安排以下活動：（1）在一組兩個同學，一個人伸展橡皮筋，另一個人用手推橡皮筋觀察橡皮筋的振動;（2）讓學生鼓起并觀察鼓面上的泡泡球;（3）彈鋼尺；（4）觸摸聲帶；（5）敲擊，握住手的中心以停止振動，聲音停止;（6）錘子插入水中，觀察音叉是否在飛濺。通過大量的低成本實驗，學生可以找出它們之間的共性和聯系，然后總結聲音生成的原理。通過引導學生動手實驗探索知識，使學生產生濃厚的興趣，激勵他們進一步學習和探索。通過這種持續的培訓和培訓，學生一定能夠養成良好的學習習慣。

又如在上初二物理的浮沉條件這節課時，用乒乓球、沙、細線、水、透明溢水杯、膠水、用過的瓶子、量筒、塑料桶、測力計來研究物體的浮沉情況。

（1）將已沉入水中的乒乓球懸掛在測力計的下端，測量其重力，并記錄G1。

（2）根據阿基米德原理，測量出乒乓球在水中下沉時受到的浮力。用測力計測量塑料桶的重量并記錄G2;然后用溢水杯裝滿水，將乒乓球放入溢水杯中，讓溢水杯中的水從出水口流到測量筒。將水倒入塑料桶中，用彈簧測力計測量塑料桶和溢出水的重力，并記錄G3;根據阿基米德原理，物體的浮力等于物體排出的液體的重力，即F 浮等于G3-G2;比較G1 和F 浮大小。

（3）再用兩個不同的小瓶重復上述實驗，比較物體的重力和浮力。

（4）通過三組數據分析得到物體浮沉條件。

再比如講到熱氣球升空時，結合身邊的例子孔明燈，將一輕薄塑料袋，置于酒精燈火焰上方加熱，袋子完全鼓起來后松手，袋子上升后下降，和學生一起確認袋子上升下降的原因。

還有一些設計型實驗的案例。例如，當法拉第在實驗中發現感應電流時，奧斯特發現了電流的磁效應，牛頓發現了萬有引力。人類利用這些科學規律發明了發電機，電動機，人造衛星等?？梢哉f，人類的創造性思維改變了世界。而設計型實驗恰恰培養了學生的創造性思維。

在氣體壓力的教學中，將一些水倒入罐中，用酒精燈加熱，在罐口上發現白霧。用橡皮泥密封罐口，讓罐子冷卻?！肮蘅诔霈F白霧說明什么？ ”“為什么要迅速封住罐口？”。在設置一系列問題的過程中，我們將繼續更深入地引導問題，引導學生從多個角度，多個方向，多層次思考。分散學生的思維，培養學生思維的靈活性，促進學生學習過程的有效發展。

再舉一個例子，根據學生在初中階段學到的相關知識，將“伏安法測電阻”實驗改為以下設計實驗：如：怎樣才能測定某一定值電阻的阻值？①伏安法；③替代法；④串聯分壓、并聯分流法；等等。

在儀器和電路的選擇上：

①電表選擇：為了減小讀表引起的誤差，應在選擇儀表時首先估算待測電流或電壓的最大值。每個儀表的最大偏差應接近測量時的范圍。

②分壓、限流電路選擇：在下列情況下應選擇分壓電路。

a.要求待測電阻兩端電壓連續變化。

b.限流電路中的最小電流超過電表量程或用電器的額定電流。

c.電功率損耗小的應優先選用。

③滑動變阻器的粗調和微調。

在限流電路中，對于測量電路，電阻大的變阻器用作粗調，電阻小的變阻器用作微調;在分壓器電路中，變阻器的粗調和微調恰好與限流電路相反。

在重復的物理實驗探索過程中總結了物理定律。善于總結可以從物理現象中總結出規律，真正理解物理中的隱含真理。

以及糾正一些錯誤前概念的實驗，在學習物體的上浮和下沉之前，學生通常會有錯誤的理解。所以在教學開始時，教師拿了一塊橡皮泥，要求學生猜測：如果你把這塊橡皮泥放在水里，它會下沉嗎？ 根據生活經驗，學生們普遍認為橡皮泥會沉到水底?！跋鹌つ鄷寥胨袉?？ ”大多數學生會說“是”，可能會有一些學生認為“不一定是在下沉”。然后他們用自己的橡皮泥設計實驗來證明他們的結論，教師指導學生得出結論;如果沒有學生能夠正確回答，教師可以將一塊橡皮泥捏成一個薄的空心碗，然后將其放入水中漂浮在水面上。兩個實驗的結果是顯而易見的，學生不難知道“物體在水中下沉，不能僅僅根據是什么材料來判斷，還要考慮其他因素。從而提高了學生探究“影響物體所受浮力的大小的因素”的積極性。

生活中廢棄的瓶子、易拉罐、氣球、塑料袋、吸管等都是開發低成本物理實驗的好材料，通過這種方式，實驗資金得以保存，實驗順利進行，另一方面，使用廢品，學生能夠考慮材料的應用和環境保護問題。

2 低成本實驗“慢”教學的效果與改進

通過這些低成本的物理實驗，學生可以認識到物理學存在并消除了陌生感，極大地激發了學生的學習興趣，提高了學習效率。

學生是學習的主體，是課堂的主人，讓學生親自動手，引導學生改進學習策略和學習方法。通過學生的獨立探究，自學，掌握物理基本概念和基本規律以及科學探究的基本技能，培養學生探索科學和對物理現象的好奇心的興趣。激發學生獨立思考，勇于實踐，敢于科學創新，逐步形成科學態度和科學價值觀。

并且STSE 的內容大幅增加，STSE 的內容直接以知識的形式呈現在教科書中。學生在其他方面也應該注意，低成本實驗的開發和呈現可以引導學生關注現實。感受物理帶給社會和人類進步的巨大推動力。

3 結語

21世紀的中國進入了一個快速發展的時代。教育將在教學理念，教學方法和教學媒體方面發生重大變化。課堂教學一直是學校教育過程中的一個關鍵點，每所學校的教學質量在很大程度上取決于每個班級的教學效果。在新課程體系中，物理實驗教學的重要地位將越來越突出。而偏遠地區的實驗開設率卻令人擔憂，“講座實驗”取代了“做實驗”。因此，學生的高分和低能現象尚未得到根本解決。低成本實驗“慢教學”不僅提高了學生的學習能力，而且提高了學生的學習效率。