初中物理低成本学生小制作的探究调研报告

孙子红

摘 要：低成本物理实验不仅可以弥补农民工子女中学物理实验仪器缺乏的现状，而且可以有效激发学生的学习动机、培养他们的动手实践能力和激发他们的创新思维。文章将结合中学物理教学探讨农民工子弟中学开发低成本物理实验转而制作简易的学生小制作的基本原则和基本途径。

关键词：低成本；物理实验；创新性

中图分类号：G622 文献标识码：A

一、研究方法

学生个人进行制作，具体方法有：观察法、实验法、询问法、经验总结法、行动研究法。学生可以到图书馆借阅有关书籍，问问教师怎么能做得更好，还可以上网查阅有关资料。

二、进行开发低成本学生物理制作的基本原则

开发低成本的物理实验要遵循一定的原则，把握好开发原则，灵活地运用各种途径，这是开发低成本学生物理制作的基本前提。设计低成本学生物理制作应遵循以下基本原则。

（1）科学性。物理实验制作的过程先应正确地反映物理现象及规律，其反映的是物理现象的客观变化过程。一个良好的实验设计，不仅要在实验过程中遵循实验规律，合理地应用实验器材，还应巧妙地使用实验方法。整个实验制作过程让学生从中得到相应的结论之外，还能够通过具体的实验给学生带来更多的启迪，提升学生自主学习的能力和解决实际问题的能力。

（2）简易性。著名物理学家麦克斯韦曾经说过：“一项演示实验使用的器材越简单，学生就越熟悉，就越想彻底地获得所验证的结果”。因此，在实验设施较为欠缺的情况下，我们更应该遵循这个规律，取材于生活中简单的原料，设计更为简单易懂的实验。例如，饮料瓶、橡皮筋、鸡蛋壳、蜡烛、水杯、易拉罐等，这些来源于生活的材料都能设计出简单易懂的实验。

（3）直观性。学生物理实验制作的一个重要意义就是让学生通过直观的观察以及切身的感受，去参与整个实验过程。运用低成本是学生物理实验制作的优势，改进实验过程，创新实验模式等，使学生尽可能地参与到实验过程中去，提升学生物理实验制作的直观性。

（4）安全性。在设计学生物理实验制作时，对一切有危险的和有害的實验及原料都应避免。例如，水银是一种对人体有害的物质，就应当避免用水银做实验原料。

（5）创造性。低成本物理实验制作是学生探究新事物的一个有机组成部分， 学生通过低成本物理实验过程，不仅获得了物理规律，还通过参与实验过程提升了学生的自主学习能力和思考能力。因此，在低成本物理实验设计中，可以让学生自己设计制作相应的实验器材，以培养学生的实践能力和创新思维。

三、目前开发低成本物理实验制作的基本途径

1.从日常生活用品中开发低成本物理实验

日常生活中有很多物品都是可以用来设计物理实验的，这些简单的实验不仅可以提升实验的真实感和可信度， 而且缩短了实验与学生之间的距离。

例如，在探究真空不能传播声音的实验中，我们可以选用生活中的热水瓶和小型音乐播放器做实验。将小型音乐播放器打开，音乐声响起后，将其放入干燥的空热水瓶中，塞紧瓶塞，音乐声随即消失。实验设计时选用随处可见的生活用品热水瓶和音乐播放器，克服了课堂上制备真空环境较难的难题，不仅让学生从中理解真空不能传播声音的客观规律，还拉近了物理学与生活的距离，使学生深切地感受到科学与日常生活的联系。

2.从废旧物品中开发低成本物理实验

低成本物理实验材料还可以从废旧物品中选取，例如易拉罐、饮料瓶等，用这些废旧物品来做实验，不仅简单易懂，还有利于培养学生的勤俭节约和环保意识。

例如，在关于摩擦力的课堂教学中，教师可选取一个空的饮料瓶，盛满水，然后选一名力气小的女生，让其举起该饮料瓶，女生轻而易举地就完成了。然后教师在饮料瓶表面涂一层洗涤剂，再选一名力气大的男生来举起饮料瓶。然而由于该洗涤剂减小了摩擦力，男生并不能举起来。

通过这个实验，不仅能活跃课堂气氛，还能调动起学生的好奇心和探究欲。这样的课外小实验简单易做， 取材容易， 不受条件限制，不仅能拉近物理学与生活的距离，还能培养学生的独创性和想象力。

3.从人体体验中开发低成本物理实验

在物理实验中，充分运用人体自身感官的能动作用，可以让学生在探究活动中获得知识，增长才干。

例如，在寒冷的冬天，让学生通过搓手这个动作来感受自身热能的变化，使其明白搓手是把机械能转化为内能的一种手段。双手摩擦后手变暖和了，从而体会到摩擦生热的道理。学生通过这些亲身感受所学到的知识，比任何语言描述都更为生动、可信，印象也更深刻。

四、讨论

1.可能出现的问题

（1）教师方面。由于教师个人能力的原因，可能造成一些可以进行的小制作、小发明没有开发、制作出来的情况。

（2）学生方面。学生动手能力差，想做的做不出来，简单的又不想去做，眼高手低。

五、结论

科技制作来源于生活，又最终服务于生活。学生通过科技制作学习了物理知识、机器的工作原理，同时也发现了我们日常生活中有些使用的器材的不方便、欠合理之处，依据现有的知识、能力进行科技小发明，是今后开发的方向。附学生《低成本制作》问卷调查

（在选项上打“√”，可多选或者自己补充选项）

1.家庭基本情况是：

A.单亲家庭

B.留守家庭（父母不在身边）

C.以上都不是

2.父母的职业是：

A.个体户 B.农民工

C.企事业单位 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（包括吃饭）是：

A.10元以下 B.10～15元

C.15元～20元 D.20元以上

5.家中自己拥有的玩具是：

A.没有 B.小汽车模型

C.玩具枪（布娃娃）

6.自己平时是否喜欢自己动手制作、发明？

A.喜欢 B.不喜欢 C.一般

7.家中遇到电器、桌椅等损坏，自己如何处理的 ：

A.等待父母修理

B.自己尝试修理

C.等工人修理

D.其他

8.自己是否喜欢学习物理学科？

A.喜欢 B.不喜欢 C.其他

9.你认为怎样才能学好物理学科？

A.动手实验 B.细心观察

C.多做物理习题 D.大胆猜想

E.其他

附件2：学生低成本制作问卷调查分析汇总

（共140份，回收130份，【】内为选择人数所占比例）

（一）问卷调查汇总：

1.家庭基本情况是：

A.单亲家庭【3.1%】

B.留守家庭（父母不在身边） 【1.5%】

C.其他【95.4%】

2.父母的职业是：

A.个体户【30.8%】

B.农民工【42.3%】

C.企事业单位 【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钱（包括吃饭）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.家中自己拥有的玩具是：

A.没有【62.4%】

B.小汽车模型【11.5%】

C.玩具枪【12.4%】

D.其他【13.7%】

6.自己平时是否喜欢自己动手做些小发明？

A.喜欢【43.2%】

B.不喜欢【34.6%】

C.其他【22.2%】

7.家中遇到电器、桌椅等损坏，自己如何处理的：

A.等待父母修理【42.3%】

B.自己尝试修理【30.8%】

C.等工人修理【19.2%】

D.其他【7.7%】

8.自己是否喜欢学习物理学科？

A.喜欢【43.2%】

B.不喜欢【34.6%】

C.其他【22.2%】

9.你认为怎样才能学好物理学科？

A.动手实验【42.3%】

B.细心观察【50%】

C.多做物理习题【57.7%】

D.大胆猜想【43.2%】

E.其他【19.2%】

（二）分析汇总：

从问卷的整体调查情况汇总来看，反应现象为以下几点：

（1）学校学生家境整体上来讲都不富裕。

（2）学生多为农民工、个体户子弟，父母为企事业单位的学生人数较 少，家庭收入状况普遍偏低（再者家庭人员较多，家里生活保障可以说是低于人均收入较多的状况）。

（3）学生群体中存在单亲家庭甚至是有留守儿童（陪同爷爷奶奶生活）。

（4）学生自己平时零花钱少，娱乐设配缺乏。

（5）学生有尝试动手制作小的发明器件的愿望和喜欢学习物理学科的兴趣。

（6）学生普遍认为学好物理应该动手实验、细心观察、多做物理习题和大胆猜想等。

（7）这些问卷调查的结果充分体现了学校开发学生物理实验低成本制作的迫切性和必要性。

参考文献：

[1]邢华斌，王晓燕. 初中物理课自制教具的开发和运用研究——滑轮组类实验演示器的制作与改进[J]. 科技视界，2016（14）：86-87.

[2]王春晖，钟永江，张语函. 初中物理智能学习系统的设计研究[J]. 中国电化教育，2014（10）：90-95.

[3]李 强. 初中物理教学生活化的认识与实践[J]. 现代教育科学，2012（12）：164-166.