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低成本物理实验资源在农村中学的开发和利用

  摘要 农村中学有着丰富,充实的低成本物理实验资源,为满足新课程对实验教学的要求,教师要充分开发和利用农村中学低成本物理实验资源,以促进农村中学的物理实验教学。
  关键词 低成本 实验资源 开发利用
  
  “普九”达标后,农村中学实验教学条件有了很大改善,这为完成义务教育物理课程标准规定的实验提供了一定的保证,但是仍不能满足新课程对实验教学的要求。因此若能在农村中学开发和利用低成本实验,无疑是解决仪器不足、适应新课程实验教学需要的一条有效途径。在农村中学因地制宜、多渠道、多层次地充分挖掘和利用现有的农村低成本物理实验资源,是切实提高农村中学物理教学效益,促进基础教育物理课程改革实施的重要途径。我在农村中学多年的物理教学实践中对农村中学低成本实验资源的开发和利用做了如下探讨:
  1 低成本的竹、沙石泥土、日常生活用品等资源。农村学校与城市学校相比,虽然条件落后,但同时有着非凡的低成本物理实验资源。只要我们善于观察、勤于思考、敢于实践、积极动手,充分利用身边的生活资源。不仅能培养学生的创新意识,还可以对学生进行节约能源和环保教育。如术材、竹子、石块、河沙、日用品等,其中很多都可以用来做物理实验,且可以达到非凡的实验效果。比如:用竹筒做小孔成像、潜望镜实验;用纸杯做小孔成像实验;用竹片做力使物体发生形变实验:牙膏皮研究浮力与物体外形无关、空心法增大浮力等:用钉上铁钉的木板在河沙面上做压力产生的效果实验:用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:用铅笔、土豆、图钉研究固体压强;用匙子、棋子观察惯性现象;用蜡烛演示熔化:将膝包线或胶导线缠在铁钉上制成电磁铁,用香烟锡箔做成圆筒放在铝导轨上做通电导体在磁场中的受力实验等。这样通过教师和学生的巧妙设计,就能充分发挥这些物品在物理实验中的作用,从而创设物理教学情景,启迪学生思维,激发学生的学习主动性和积极性。
  2 食品,废旧物品,体育用品资源。食品是我们赖以生存的物质,利用生活中的食品(鸡蛋、面粉、马铃薯、红薯、苹果、西红柿、冰棍等)可以做很多物理实验,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爱好和求知欲。例如:在教学《浮力》时,引导学生探究物体沉浮的条件: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。鸡蛋和盐学生在家里很容易就能找到,教师可引导学生亲自动手做实验,既可说明物理道理,又可提高学生的学习兴趣。除此之外。鸡蛋还可以做压强的实验、验证大气压的存在。在我们的生活中,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,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。例如为了证实大气压的存在,可捡一个空的易拉罐,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,学生在听到“噼噼啪啪”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?实验不仅验证了大气压的存在,还演示大气压很强。利用废弃的饮料瓶也可以做实验,如探究液体压强、物体的沉浮、模拟帕斯卡裂桶;利用废旧自行车上的零件,可做摩擦、杠杆、运动和力等实验;用乒乓球、羽毛球、实心球、铅球等体育用品做物理实验。乒乓球还可以演示微小形变、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”等。
  3 人体资源。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:从鼻子的嗅觉引出“分子运动”现象:让学生在急速跑的状态下忽然叫“停”,亲身感受生活中的惯性现象;在白炽灯下做手影游戏,影子随着手部动作千变万化,以此来验证光的直线传播:塑料笔套在干燥的头发上摩擦后能够吸起轻小物体可证实摩擦起电:手或脸用水打湿后再由电扇吹干,会感觉体温下降,可验证蒸发需要吸热。
  总之,农村中学缺乏实验器材,但只要我们认真研究,善于动脑,勇于探索,农村的一山一水、一沙一石、一草一木、一件生产工具、一个生活用品,哪怕是废弃的塑料瓶,扔掉的垃圾破烂,都可能成为低成本物理实验资源而大有作为。地方特色的材料还有很多,需要我们不断去研究、发现。教师要善于发现新材料,创造新方法,摸索新工艺,不断开发低成本物理实验,从而优化农村中学物理教学,形成独具特色的教学风格,促进学生全面健康发展。

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