壇壇罐罐當儀

　　物理學實驗是人類認識世界的一種重要活動，是進行科學研究的基礎，實驗的重要性不言而喻。但在當前的物理教學中，實驗是薄弱的一個環節，很重要的原因是物理實驗器材的不完善。
　　盡管農村初中辦學條件有了很大的提高，但是目前農村初中物理實驗設施狀況不容樂觀：一是實驗器材、設備短缺。很多農村學校的儀器配置達不到國家規定的三類標準，不能開齊所有的初中物理實驗，師生想做實驗做不了。二是實驗器材陳舊，老化嚴重。很多器材是幾十年前購置的，大都比較老舊，有些已發霉生銹，無法與教材實驗相匹配。三是很多農村中學沒有配備專職的實驗管理人員，而是物理老師兼任。很多教師怕花太多的時間準備學生實驗，所以實驗室很少對學生開放。學生進入實驗室機會少，造成老師在黑板上講實驗、畫實驗，學生在下面聽實驗、背試驗。四是許多的實驗儀器越來越復雜，結果呈現得越來越直接，反而讓學生動手的機會越來越少，使學生失去天生的好奇心和原生的創造力。
　　20世紀70年代，我國著名物理教育學家、蘇州大學教授朱元正就當時中學的辦學條件，提出了“壇壇罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗”的教育思想，要求廣大物理教師要想方設法把物理實驗開設起來，讓學生動起手來。
　　所謂低成本的物理實驗是指那些材料易得、簡便易做、趣味性強、形象生動、效果明顯的物理實驗。如利用：①日常生活用品；②價值低廉的器材；③廢舊器材甚至廢棄物品；④身邊隨手可得的實驗替代品；⑤現成的非專用的儀器、器材代用；⑥自制的實驗器材來取代實驗室專用器材等來進行實驗。“真正有價值、有生命力的低成本實驗真正的魅力是它可以做到成本低而聰明不低、成本低而技術不低、成本低而價值不低”。
　　低成本器材的物理實驗是初中物理實驗教學的一個組成部分，利用低成本器材做物理實驗，不僅能激勵學生學習物理的積極性和探索精神，提高學生的科學文化素質，而且在培養學生探究能力、創新能力等方面有著非凡的功效。我們應鼓勵學生、引導學生勤做低成本器材的物理實驗，自己去經歷探究的過程，自己去發現和解決問題。
　　一、改進課本實驗，讓學生體驗到物理就在身邊，激發學生的積極性。
　　課本上的很多實驗要用到一些特殊的器材，例如真空玻璃罩、抽氣筒、馬德堡半球等器材，很多學校都沒有，有的很多都是壞的，利用身邊常見的物品就可以很好地解決這一難題，而且可以讓學生真切地感受到物理就在身邊，極大地激發學生學習物理的興趣。
　　例如在學習“大氣壓強”有關知識時，在廢棄的礦泉水瓶中裝少量的熱水，蓋緊瓶蓋，可以看到礦泉水瓶慢慢變癟。要使實驗現象更明顯，可以把礦泉水瓶在冷水中浸一下后拿出。實驗說明大氣壓強的存在，且大氣對各個方向都有壓強。
　　馬德堡半球實驗：可用兩個塑料吸盤相互擠壓把空氣排盡后，叫兩個學生向相反的方向拉，學生要費很大的力才能把它拉開；如果漏進少許空氣，只需輕輕一拉就能拉開，說明大氣壓強很大。
　　類似的實驗很多，一旦讓學生認識到物理就在生活中，物理的難度就會降低。陌生感消失了，親切感隨之而來，物理也就學得有滋有味了。
　　二、填補實驗空白，讓學生更深刻地理解知識點。
　　物理中的有些概念、原理比較抽象、枯燥，很難用實驗展現，所以很多老師在教學中只能講實驗，讓學生背結論。學生只是記住，但沒有理解。
　　例如在“摩擦力方向”判斷的學習中，書上的定義是“一個物體在另一個物體表面上滑動時，會受到阻礙它運動的力，叫滑動摩擦力”。對于靜摩擦力和滾動摩擦力的方向，很多學生覺得更抽象，很難理解。教師可以引導學生使用家用的刷子（建議刷子的毛發盡可能長些）進行實驗。讓刷子毛發朝下使刷子在桌面上運動（或有相對運動趨勢），學生對滑動摩擦（或靜摩擦）力的方向就會一目了然。而對于“相對運動的方向”的理解，可讓兩位同學把兩把刷子的毛發面對面放好，水平拉動上面的刷子，觀察毛發的方向。學生就不難理解。
　　三、培養學生的創新能力、動手實踐能力。
　　傳統的物理演示實驗，是在課堂上主要由教師操作，學生對實驗進行觀察思考的實驗教學方式，這樣做不利于學生創新能力的培養。低成本物理實驗的大部分器材可讓學生自己設計制作，制作的過程，本身就是培養學生發散思維和創造思維的過程。
　　制作潛水艇：塑料瓶一只，塑料套管或細橡皮管2根，橡皮泥、橡皮膠布和卡紙少量，剪刀、刀片和小錐子等。制作方法：用刀片將廢舊塑料瓶的瓶底整齊切下待用；在瓶內放一小塊橡皮泥，并用橡皮膠布固定，作為壓艙物，再在瓶蓋上分別鉆兩個孔，將一長一短的兩根塑料套管裝入，也用橡皮膠布固定；用橡皮膠布把剛才切下的瓶底固定在原處；最后接上管子。把潛水艇慢慢放入水，水就會從下面的塑料管中流入瓶內，當瓶內裝滿水后，潛水艇就沉沒在水底。這時，從上面的塑料管中慢而均勻地吹氣，潛水艇內的水受到空氣的壓力，就會從下面的管子里排出來，潛水艇就一邊航行一邊上浮。
　　在用低成本物理實驗過程中，通過讓學生從身邊熟悉的器具、物品、廢棄物中選擇加工成適合于實驗的器材，培養了實踐能力，而且學生很有成就感。
　　四、低成本實驗開發的意義。
　　物理低成本實驗，有利于在物理新課程的教學活動中，構建讓學生經歷從自然到物理，從生活到物理的熟悉過程；能有效地開展科學探究實踐活動等，讓學生通過自主學習和合作交流，經歷科學探究過程，學習科學研究方法，培養探究精神、實踐能力和創新意識。低成本實驗具有成本低廉，方法簡單，現象明了，因地制宜等優點，適合于各個地區、各類學校、不同學習基礎的學生，在課內課外都可進行實踐、探索和創新。