孫子紅

摘 要：低成本物理實驗不僅可以彌補農民工子女中學物理實驗儀器缺乏的現狀，而且可以有效激發學生的學習動機、培養他們的動手實踐能力和激發他們的創新思維。文章將結合中學物理教學探討農民工子弟中學開發低成本物理實驗轉而制作簡易的學生小制作的基本原則和基本途徑。

關鍵詞：低成本；物理實驗；創新性

中圖分類號：G622 文獻標識碼：A

一、研究方法

學生個人進行制作，具體方法有：觀察法、實驗法、詢問法、經驗總結法、行動研究法。學生可以到圖書館借閱有關書籍，問問教師怎么能做得更好，還可以上網查閱有關資料。

二、進行開發低成本學生物理制作的基本原則

開發低成本的物理實驗要遵循一定的原則，把握好開發原則，靈活地運用各種途徑，這是開發低成本學生物理制作的基本前提。設計低成本學生物理制作應遵循以下基本原則。

（1）科學性。物理實驗制作的過程先應正確地反映物理現象及規律，其反映的是物理現象的客觀變化過程。一個良好的實驗設計，不僅要在實驗過程中遵循實驗規律，合理地應用實驗器材，還應巧妙地使用實驗方法。整個實驗制作過程讓學生從中得到相應的結論之外，還能夠通過具體的實驗給學生帶來更多的啟迪，提升學生自主學習的能力和解決實際問題的能力。

（2）簡易性。著名物理學家麥克斯韋曾經說過：“一項演示實驗使用的器材越簡單，學生就越熟悉，就越想徹底地獲得所驗證的結果”。因此，在實驗設施較為欠缺的情況下，我們更應該遵循這個規律，取材于生活中簡單的原料，設計更為簡單易懂的實驗。例如，飲料瓶、橡皮筋、雞蛋殼、蠟燭、水杯、易拉罐等，這些來源于生活的材料都能設計出簡單易懂的實驗。

（3）直觀性。學生物理實驗制作的一個重要意義就是讓學生通過直觀的觀察以及切身的感受，去參與整個實驗過程。運用低成本是學生物理實驗制作的優勢，改進實驗過程，創新實驗模式等，使學生盡可能地參與到實驗過程中去，提升學生物理實驗制作的直觀性。

（4）安全性。在設計學生物理實驗制作時，對一切有危險的和有害的實驗及原料都應避免。例如，水銀是一種對人體有害的物質，就應當避免用水銀做實驗原料。

（5）創造性。低成本物理實驗制作是學生探究新事物的一個有機組成部分， 學生通過低成本物理實驗過程，不僅獲得了物理規律，還通過參與實驗過程提升了學生的自主學習能力和思考能力。因此，在低成本物理實驗設計中，可以讓學生自己設計制作相應的實驗器材，以培養學生的實踐能力和創新思維。

三、目前開發低成本物理實驗制作的基本途徑

1.從日常生活用品中開發低成本物理實驗

日常生活中有很多物品都是可以用來設計物理實驗的，這些簡單的實驗不僅可以提升實驗的真實感和可信度， 而且縮短了實驗與學生之間的距離。

例如，在探究真空不能傳播聲音的實驗中，我們可以選用生活中的熱水瓶和小型音樂播放器做實驗。將小型音樂播放器打開，音樂聲響起后，將其放入干燥的空熱水瓶中，塞緊瓶塞，音樂聲隨即消失。實驗設計時選用隨處可見的生活用品熱水瓶和音樂播放器，克服了課堂上制備真空環境較難的難題，不僅讓學生從中理解真空不能傳播聲音的客觀規律，還拉近了物理學與生活的距離，使學生深切地感受到科學與日常生活的聯系。

2.從廢舊物品中開發低成本物理實驗

低成本物理實驗材料還可以從廢舊物品中選取，例如易拉罐、飲料瓶等，用這些廢舊物品來做實驗，不僅簡單易懂，還有利于培養學生的勤儉節約和環保意識。

例如，在關于摩擦力的課堂教學中，教師可選取一個空的飲料瓶，盛滿水，然后選一名力氣小的女生，讓其舉起該飲料瓶，女生輕而易舉地就完成了。然后教師在飲料瓶表面涂一層洗滌劑，再選一名力氣大的男生來舉起飲料瓶。然而由于該洗滌劑減小了摩擦力，男生并不能舉起來。

通過這個實驗，不僅能活躍課堂氣氛，還能調動起學生的好奇心和探究欲。這樣的課外小實驗簡單易做， 取材容易， 不受條件限制，不僅能拉近物理學與生活的距離，還能培養學生的獨創性和想象力。

3.從人體體驗中開發低成本物理實驗

在物理實驗中，充分運用人體自身感官的能動作用，可以讓學生在探究活動中獲得知識，增長才干。

例如，在寒冷的冬天，讓學生通過搓手這個動作來感受自身熱能的變化，使其明白搓手是把機械能轉化為內能的一種手段。雙手摩擦后手變暖和了，從而體會到摩擦生熱的道理。學生通過這些親身感受所學到的知識，比任何語言描述都更為生動、可信，印象也更深刻。

四、討論

1.可能出現的問題

（1）教師方面。由于教師個人能力的原因，可能造成一些可以進行的小制作、小發明沒有開發、制作出來的情況。

（2）學生方面。學生動手能力差，想做的做不出來，簡單的又不想去做，眼高手低。

五、結論

科技制作來源于生活，又最終服務于生活。學生通過科技制作學習了物理知識、機器的工作原理，同時也發現了我們日常生活中有些使用的器材的不方便、欠合理之處，依據現有的知識、能力進行科技小發明，是今后開發的方向。附學生《低成本制作》問卷調查

（在選項上打“√”，可多選或者自己補充選項）

1.家庭基本情況是：

A.單親家庭

B.留守家庭（父母不在身邊）

C.以上都不是

2.父母的職業是：

A.個體戶 B.農民工

C.企事業單位 D.其他

3.家庭月均收入是：

A.1000元以下

B.1000～2000元

C.2000～3000元

D.3000元以上

4.自己平均每天的零花錢（包括吃飯）是：

A.10元以下 B.10～15元

C.15元～20元 D.20元以上

5.家中自己擁有的玩具是：

A.沒有 B.小汽車模型

C.玩具槍（布娃娃）

6.自己平時是否喜歡自己動手制作、發明？

A.喜歡 B.不喜歡 C.一般

7.家中遇到電器、桌椅等損壞，自己如何處理的 ：

A.等待父母修理

B.自己嘗試修理

C.等工人修理

D.其他

8.自己是否喜歡學習物理學科？

A.喜歡 B.不喜歡 C.其他

9.你認為怎樣才能學好物理學科？

A.動手實驗 B.細心觀察

C.多做物理習題 D.大膽猜想

E.其他

附件2：學生低成本制作問卷調查分析匯總

（共140份，回收130份，【】內為選擇人數所占比例）

（一）問卷調查匯總：

1.家庭基本情況是：

A.單親家庭【3.1%】

B.留守家庭（父母不在身邊） 【1.5%】

C.其他【95.4%】

2.父母的職業是：

A.個體戶【30.8%】

B.農民工【42.3%】

C.企事業單位 【7.7%】

D.其他【19.2%】

3.家庭月均收入是：

A.1000元以下【3.8%】

B.1000～2000元【19.3%】

C.2000～3000元【57.7%】

D.3000元以上【19.2%】

4.自己平均每天的零花錢（包括吃飯）是：

A.10元以下【11.5%】

B.10～15元【73.1%】

C.15～20元【11.5%】

D.20元以上【3.9%】

5.家中自己擁有的玩具是：

A.沒有【62.4%】

B.小汽車模型【11.5%】

C.玩具槍【12.4%】

D.其他【13.7%】

6.自己平時是否喜歡自己動手做些小發明？

A.喜歡【43.2%】

B.不喜歡【34.6%】

C.其他【22.2%】

7.家中遇到電器、桌椅等損壞，自己如何處理的：

A.等待父母修理【42.3%】

B.自己嘗試修理【30.8%】

C.等工人修理【19.2%】

D.其他【7.7%】

8.自己是否喜歡學習物理學科？

A.喜歡【43.2%】

B.不喜歡【34.6%】

C.其他【22.2%】

9.你認為怎樣才能學好物理學科？

A.動手實驗【42.3%】

B.細心觀察【50%】

C.多做物理習題【57.7%】

D.大膽猜想【43.2%】

E.其他【19.2%】

（二）分析匯總：

從問卷的整體調查情況匯總來看，反應現象為以下幾點：

（1）學校學生家境整體上來講都不富裕。

（2）學生多為農民工、個體戶子弟，父母為企事業單位的學生人數較 少，家庭收入狀況普遍偏低（再者家庭人員較多，家里生活保障可以說是低于人均收入較多的狀況）。

（3）學生群體中存在單親家庭甚至是有留守兒童（陪同爺爺奶奶生活）。

（4）學生自己平時零花錢少，娛樂設配缺乏。

（5）學生有嘗試動手制作小的發明器件的愿望和喜歡學習物理學科的興趣。

（6）學生普遍認為學好物理應該動手實驗、細心觀察、多做物理習題和大膽猜想等。

（7）這些問卷調查的結果充分體現了學校開發學生物理實驗低成本制作的迫切性和必要性。

參考文獻：

[1]邢華斌，王曉燕. 初中物理課自制教具的開發和運用研究——滑輪組類實驗演示器的制作與改進[J]. 科技視界，2016（14）：86-87.

[2]王春暉，鐘永江，張語函. 初中物理智能學習系統的設計研究[J]. 中國電化教育，2014（10）：90-95.

[3]李 強. 初中物理教學生活化的認識與實踐[J]. 現代教育科學，2012（12）：164-166.