孫子紅

摘 要：低成本物理實(shí)驗(yàn)不僅可以彌補(bǔ)農(nóng)民工子女中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)儀器缺乏的現(xiàn)狀，而且可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、培養(yǎng)他們的動(dòng)手實(shí)踐能力和激發(fā)他們的創(chuàng)新思維。文章將結(jié)合中學(xué)物理教學(xué)探討農(nóng)民工子弟中學(xué)開發(fā)低成本物理實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)而制作簡(jiǎn)易的學(xué)生小制作的基本原則和基本途徑。

關(guān)鍵詞：低成本；物理實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新性

中圖分類號(hào)：G622 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、研究方法

學(xué)生個(gè)人進(jìn)行制作，具體方法有：觀察法、實(shí)驗(yàn)法、詢問(wèn)法、經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法、行動(dòng)研究法。學(xué)生可以到圖書館借閱有關(guān)書籍，問(wèn)問(wèn)教師怎么能做得更好，還可以上網(wǎng)查閱有關(guān)資料。

二、進(jìn)行開發(fā)低成本學(xué)生物理制作的基本原則

開發(fā)低成本的物理實(shí)驗(yàn)要遵循一定的原則，把握好開發(fā)原則，靈活地運(yùn)用各種途徑，這是開發(fā)低成本學(xué)生物理制作的基本前提。設(shè)計(jì)低成本學(xué)生物理制作應(yīng)遵循以下基本原則。

（1）科學(xué)性。物理實(shí)驗(yàn)制作的過(guò)程先應(yīng)正確地反映物理現(xiàn)象及規(guī)律，其反映的是物理現(xiàn)象的客觀變化過(guò)程。一個(gè)良好的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，不僅要在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遵循實(shí)驗(yàn)規(guī)律，合理地應(yīng)用實(shí)驗(yàn)器材，還應(yīng)巧妙地使用實(shí)驗(yàn)方法。整個(gè)實(shí)驗(yàn)制作過(guò)程讓學(xué)生從中得到相應(yīng)的結(jié)論之外，還能夠通過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)給學(xué)生帶來(lái)更多的啟迪，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

（2）簡(jiǎn)易性。著名物理學(xué)家麥克斯韋曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“一項(xiàng)演示實(shí)驗(yàn)使用的器材越簡(jiǎn)單，學(xué)生就越熟悉，就越想徹底地獲得所驗(yàn)證的結(jié)果”。因此，在實(shí)驗(yàn)設(shè)施較為欠缺的情況下，我們更應(yīng)該遵循這個(gè)規(guī)律，取材于生活中簡(jiǎn)單的原料，設(shè)計(jì)更為簡(jiǎn)單易懂的實(shí)驗(yàn)。例如，飲料瓶、橡皮筋、雞蛋殼、蠟燭、水杯、易拉罐等，這些來(lái)源于生活的材料都能設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單易懂的實(shí)驗(yàn)。

（3）直觀性。學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)制作的一個(gè)重要意義就是讓學(xué)生通過(guò)直觀的觀察以及切身的感受，去參與整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程。運(yùn)用低成本是學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)制作的優(yōu)勢(shì)，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降龋箤W(xué)生盡可能地參與到實(shí)驗(yàn)過(guò)程中去，提升學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)制作的直觀性。

（4）安全性。在設(shè)計(jì)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)制作時(shí)，對(duì)一切有危險(xiǎn)的和有害的實(shí)驗(yàn)及原料都應(yīng)避免。例如，水銀是一種對(duì)人體有害的物質(zhì)，就應(yīng)當(dāng)避免用水銀做實(shí)驗(yàn)原料。

（5）創(chuàng)造性。低成本物理實(shí)驗(yàn)制作是學(xué)生探究新事物的一個(gè)有機(jī)組成部分， 學(xué)生通過(guò)低成本物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程，不僅獲得了物理規(guī)律，還通過(guò)參與實(shí)驗(yàn)過(guò)程提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和思考能力。因此，在低成本物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)制作相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材，以培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。

三、目前開發(fā)低成本物理實(shí)驗(yàn)制作的基本途徑

1.從日常生活用品中開發(fā)低成本物理實(shí)驗(yàn)

日常生活中有很多物品都是可以用來(lái)設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)的，這些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)不僅可以提升實(shí)驗(yàn)的真實(shí)感和可信度， 而且縮短了實(shí)驗(yàn)與學(xué)生之間的距離。

例如，在探究真空不能傳播聲音的實(shí)驗(yàn)中，我們可以選用生活中的熱水瓶和小型音樂(lè)播放器做實(shí)驗(yàn)。將小型音樂(lè)播放器打開，音樂(lè)聲響起后，將其放入干燥的空熱水瓶中，塞緊瓶塞，音樂(lè)聲隨即消失。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)選用隨處可見的生活用品熱水瓶和音樂(lè)播放器，克服了課堂上制備真空環(huán)境較難的難題，不僅讓學(xué)生從中理解真空不能傳播聲音的客觀規(guī)律，還拉近了物理學(xué)與生活的距離，使學(xué)生深切地感受到科學(xué)與日常生活的聯(lián)系。

2.從廢舊物品中開發(fā)低成本物理實(shí)驗(yàn)

低成本物理實(shí)驗(yàn)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(lái)做實(shí)驗(yàn)，不僅簡(jiǎn)單易懂，還有利于培養(yǎng)學(xué)生的勤儉節(jié)約和環(huán)保意識(shí)。

例如，在關(guān)于摩擦力的課堂教學(xué)中，教師可選取一個(gè)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(lái)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(lái)。

通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，不僅能活躍課堂氣氛，還能調(diào)動(dòng)起學(xué)生的好奇心和探究欲。這樣的課外小實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易做， 取材容易， 不受條件限制，不僅能拉近物理學(xué)與生活的距離，還能培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)創(chuàng)性和想象力。

3.從人體體驗(yàn)中開發(fā)低成本物理實(shí)驗(yàn)

在物理實(shí)驗(yàn)中，充分運(yùn)用人體自身感官的能動(dòng)作用，可以讓學(xué)生在探究活動(dòng)中獲得知識(shí)，增長(zhǎng)才干。

例如，在寒冷的冬天，讓學(xué)生通過(guò)搓手這個(gè)動(dòng)作來(lái)感受自身熱能的變化，使其明白搓手是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的一種手段。雙手摩擦后手變暖和了，從而體會(huì)到摩擦生熱的道理。學(xué)生通過(guò)這些親身感受所學(xué)到的知識(shí)，比任何語(yǔ)言描述都更為生動(dòng)、可信，印象也更深刻。

四、討論

1.可能出現(xiàn)的問(wèn)題

（1）教師方面。由于教師個(gè)人能力的原因，可能造成一些可以進(jìn)行的小制作、小發(fā)明沒(méi)有開發(fā)、制作出來(lái)的情況。

（2）學(xué)生方面。學(xué)生動(dòng)手能力差，想做的做不出來(lái)，簡(jiǎn)單的又不想去做，眼高手低。

五、結(jié)論

科技制作來(lái)源于生活，又最終服務(wù)于生活。學(xué)生通過(guò)科技制作學(xué)習(xí)了物理知識(shí)、機(jī)器的工作原理，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了我們?nèi)粘Ｉ钪杏行┦褂玫钠鞑牡牟环奖?、欠合理之處，依?jù)現(xiàn)有的知識(shí)、能力進(jìn)行科技小發(fā)明，是今后開發(fā)的方向。附學(xué)生《低成本制作》問(wèn)卷調(diào)查

（在選項(xiàng)上打“√”，可多選或者自己補(bǔ)充選項(xiàng)）

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(yè)是：

A.個(gè)體戶 B.農(nóng)民工

C.企事業(yè)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(méi)有 B.小汽車模型

C.玩具槍（布娃娃）

6.自己平時(shí)是否喜歡自己動(dòng)手制作、發(fā)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(xué)習(xí)物理學(xué)科？

A.喜歡 B.不喜歡 C.其他

9.你認(rèn)為怎樣才能學(xué)好物理學(xué)科？

A.動(dòng)手實(shí)驗(yàn) B.細(xì)心觀察

C.多做物理習(xí)題 D.大膽猜想

E.其他

附件2：學(xué)生低成本制作問(wèn)卷調(diào)查分析匯總

（共140份，回收130份，【】?jī)?nèi)為選擇人數(shù)所占比例）

（一）問(wèn)卷調(diào)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(yè)是：

A.個(gè)體戶【30.8%】

B.農(nóng)民工【42.3%】

C.企事業(yè)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(méi)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(shí)是否喜歡自己動(dòng)手做些小發(fā)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(xué)習(xí)物理學(xué)科？

A.喜歡【43.2%】

B.不喜歡【34.6%】

C.其他【22.2%】

9.你認(rèn)為怎樣才能學(xué)好物理學(xué)科？

A.動(dòng)手實(shí)驗(yàn)【42.3%】

B.細(xì)心觀察【50%】

C.多做物理習(xí)題【57.7%】

D.大膽猜想【43.2%】

E.其他【19.2%】

（二）分析匯總：

從問(wèn)卷的整體調(diào)查情況匯總來(lái)看，反應(yīng)現(xiàn)象為以下幾點(diǎn)：

（1）學(xué)校學(xué)生家境整體上來(lái)講都不富裕。

（2）學(xué)生多為農(nóng)民工、個(gè)體戶子弟，父母為企事業(yè)單位的學(xué)生人數(shù)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(shuō)是低于人均收入較多的狀況）。

（3）學(xué)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(xué)生自己平時(shí)零花錢少，娛樂(lè)設(shè)配缺乏。

（5）學(xué)生有嘗試動(dòng)手制作小的發(fā)明器件的愿望和喜歡學(xué)習(xí)物理學(xué)科的興趣。

（6）學(xué)生普遍認(rèn)為學(xué)好物理應(yīng)該動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、細(xì)心觀察、多做物理習(xí)題和大膽猜想等。

（7）這些問(wèn)卷調(diào)查的結(jié)果充分體現(xiàn)了學(xué)校開發(fā)學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)低成本制作的迫切性和必要性。

參考文獻(xiàn)：

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

[2]王春暉，鐘永江，張語(yǔ)函. 初中物理智能學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[J]. 中國(guó)電化教育，2014（10）：90-95.

[3]李 強(qiáng). 初中物理教學(xué)生活化的認(rèn)識(shí)與實(shí)踐[J]. 現(xiàn)代教育科學(xué)，2012（12）：164-166.