淺議農村中學物理低成本實驗開發途徑

廖小軍

（隆回縣大水田鄉中學，湖南 邵陽 422200 ）

物理學是一門實驗科學，沒有實驗就沒有物理學。物理教學應該以物理實驗作為出發點，作為幫助學生探究物理知識的橋梁。《初中物理課程標準》指出：“科學探究的形式有課堂內的探究性活動和課堂外的家庭實驗、社會調查及其它學習活動”、“注重科學探究，提倡學習方式多樣化”、“從生活走向物理、從物理走向社會”，這些都是物理新課程標準的基本理念。

一、農村中學物理實驗教學現狀與新課程標準之間存在著差距

實驗操作能力的培養是初中物理教學的主要教學目標之一，同時，物理實驗的開展還能極大地激發學生的學習興趣。《物理新課程標準》指出：“學生大都具有強烈的操作興趣，希望自己多做實驗，教師要充分保護和利用這個積極性，讓學生更多地參加實驗活動”。物理實驗具有形象、生動、有趣的特點，能為學生在形成概念、得出規律前營造出活生生的物理情景，加深學生的感受與理解。

二、什么是低成本實驗

低成本實驗就是教師使用身邊隨手可得的物品進行探究活動和各種物理實驗。它是教師有效實現實驗教學的課程資源，可以拉近物理學與生活的距離，讓學生深切地感受到科學的真實性，感受到科學和社會、科學和日常生活的關系。由于初中實驗往往跟我們的生活聯系十分密切，所需的器材比較簡單易找。因此，做為一名中學物理教師應該具備自制教具開展低成本實驗的能力。學會利用我們日常生活中的現有的物品，及學生身邊的物品來做實驗。

三、農村中學低成本物理實驗的開發途徑

由于初中物理實驗儀器一般都比較簡單，多數實驗都是定性的，有些定量的實驗精確度要求也不高，所以，很多物理實驗儀器都可以自制。實際上，教師若能因陋就簡，開拓思路，利用農村常見物品和器具開發試驗，也能夠取得良好教學效果。可供選擇的器材也很廣泛。在學生的日常生活中的，可以利用的課程資源十分豐富，學生身邊可以用作實驗的物品比比皆是，教師要引導學生善于從農村常見的材料、日常體驗、農村生活日用品、學校體育用品、廢舊物品、兒童玩具、等各個方面去開發設計低成本物理實驗。以下是以我自己的實驗教學實踐，并且吸取同行的經驗提出幾種低成本實驗開發渠道。

（一）利用農村常見的材料作實驗儀器

農村學校與城市學校相比，雖然條件落后，但同時有著特殊的低成本物理實驗資源。如我們常見的木材、竹子、樹葉、泥土等。其中很多東西用來做物理實驗，可以達到意想不到的效果。如竹子可以做小孔成像、潛望鏡、彈簧秤的實驗，還可做竹蜻蜓、風向儀、水力、風力等許多小物理實驗；用粘土制成的教具與學具，可以完成如下這些實驗：測量大氣壓的存在、演示空心可以增大浮力、探究物體的質量、體積、密度、外形變化對浮力的影響。

（二）從人體體驗中開發低成本物理實驗

新課程不僅重視知識和技能目標的實現，而且特別強調體驗性學習目標的達成。充分地開發人的器官在學習中的體驗潛能，可以讓學生在探究活動中獲識，增長才干。如手臂可演示杠桿及杠桿平衡條件的實驗；眼睛可演示凸透鏡成像規律的實驗。

（三）巧用農村生活日用品開展實驗

我們身邊可以做物理實驗的物品比比皆是，這些實驗能使學生感受到物理知識就存在于生活中，從而激發學生的學習興趣和求知欲。如利用日常生活用品開發的實驗用具：筷子做成秤可演示標桿的平衡；鉛筆可演示滾動比滑動摩擦小；用鉛筆、土豆、圖釘演示固體壓強；用燭蠟觀察溶化現象；杯子、水、筷子、紙板可演示 光的折射、分子擴散、大氣壓強；易拉罐、牙膏皮可演示浮力。用日常食品如雞蛋、紅薯、馬鈴薯、蘋果、西紅柿可以做很多實驗。如：在《浮力》一章的教學中，引導學生觀察物體沉浮條件時，可以將一只雞蛋放入濃鹽水中，然后逐漸加入清水，不斷攪拌、稀釋，會發現隨著鹽水濃度的不斷降低，雞蛋排開水的體積增加，由漂浮狀態變成了懸浮，并最終沉入杯底。由此演示浸在液體中的物體，其上浮與下沉，由其所受浮力與重力的合力所決定。我們還用雞蛋做壓強實驗、驗證大氣壓的存在實驗、演示慣性實驗等，這些生活用品通過巧妙設計就能發揮物理實驗中的效果，并創設物理教學情景，啟發學生思維，激發學生的學習興趣。

（四）利用廢舊物品制作實驗

生活中有很多廢棄的物品，利用這些廢舊物品來進行實驗探究活動，既化廢為寶，體現環保，又拉近物理學與生活的距離，還增加了學生動手的機會，有利于學生動腦、動手，培養學生的實驗技能及創新能力。如用酒精燈加熱玻璃棒，驗證絕緣體在一定條件下可轉化為導體。我們可以用廢棄白熾燈中的玻璃芯代替玻璃棒，用發光二極管代替小燈泡。用酒精燈加熱琉璃芯，由于發光二極管只要很小的電流通過就可發光，所以實驗很容易成功。當玻璃芯成為閉合電路中的一部分時，最先發光二極管不亮，但隨著酒精燈的加熱，二極管發光并不斷變亮，當琉璃芯變得通紅時，二極管發出亮光，由此可以說明琉璃在高溫下會變成導體，實驗現象既明顯，過程也安全。再如：為證明大氣壓的存在，我們可以用一個空易拉罐加少量水在酒精燈加熱至沸騰后迅速用橡皮泥堵住開口，待水冷卻后，會發現易拉罐變癟，既驗證的大氣壓的存在，也演示了大氣壓的威力。當然，我們還可以平底玻璃藥瓶做試管、用玻璃瓶底做凸透鏡、用廢棄廢料瓶演示物體沉浮、潛水艇實驗。

三十多年前，朱正元老教授就留下了“壇壇罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗”的至理名言。開發與利用物理低成本實驗資源，是農村初中改變實驗教學薄弱狀況的有效途徑，它能提高學生的實踐能力和創新能力，使物理新課程的實施落到實處。低成本實驗教具，是成本低而智慧不低，成本低而價值不低，這些低成本實驗，效果有時也比課本的正規實驗更有優勢。