初中物理低成本实验应用之价值探讨

福建省莆田市哲理中学 林 立

在开展课题《初中物理低成本实验开发与应用研究》的研究中，成本低，价值高，意义大，是初中物理教学中低成本实验的特点。从现实角度来讲，能够活跃课堂氛围，让初中生迅速进入到探究学习状态，提高学习效率和成绩；从实践角度来讲，可以让初中生参与实验，感受物理实验的魅力，从而学会做实验；从长远角度来讲，让初中生真正对物理产生兴趣，学以致用，为以后的人生中进行物理研究和应用奠定基础。

一、从现实角度既可以改善教学，又可以提升成绩

初中物理低成本试验之所以可以改善教学，是因为在很多时候，一些学校因为实验经费和实验器材的限制，很多物理实验都无法开展，学生想要动手做实验，也没有办法。

以初中物理中的“大气压”知识点为例，很多教师都会选择“覆杯实验”来演示，这也属于一种低成本物理实验，学生回去也可以做。不过我在教这一节知识点的时候，采用的是另一个低成本实验——“瓶口吞蛋”，实验器材就是一个煮熟的鸡蛋，一个广口瓶（瓶口必须比鸡蛋小），一盒火柴（或打火机），一小团酒精棉（也可以用一些小纸条代替）。这些材料都是日常生活中找得到的。

实验的过程其实并不复杂，用打火机点燃酒精棉，然后放入瓶中，将已剥壳鸡蛋迅速封住瓶口。一会儿之后，酒精棉逐渐熄灭，鸡蛋会一点点被“吸”进瓶子里。很多学生看到这个实验，都会感到好奇：“为什么会出现这样的情况？”教师可以通过提问等方式，鼓励学生来说出自己的想法，一点点将学生引导进入到大气压的学习当中。

由于这种有趣的低成本实验，让学生感到好奇，他们就更想要知道原理，于是课堂教学的积极性就高了，教学质量和效率也就上来了，教学成绩提高也就是水到渠成的事情了。

二、从实践角度让学生自己真正成为物理实验的掌控者

在教学中如果是按照正规的实验来做，大量的物理实验器材和试剂，可能造成浪费，增加成本。因此，低成本物理实验是最佳方式之一。即使在欧美等发达国家，在中学物理教学中，也是大力推广低成本实验的，这是因为初中物理涉及的大部分都是相对简单的物理知识，低成本物理实验完全可以达到实验教学的目标。

在学习“热胀冷缩”知识点时，我鼓励学生利用身边的材料设计一个低成本实验。接收到任务后，学生们纷纷寻找小伙伴组队，然后进行实验设计，一个星期过后，学生们都交出了自己的实验作业。有几个学生设计的实验叫做“热胀冷缩大气压吸水器”，还起了个有趣的别名，叫作“水往高处流”实验。

器材和实验过程都很简单：一个透明的玻璃瓶，瓶口用一根软管密封住，实验时，先往透明玻璃瓶里灌入热水，将瓶子搁在高处，软管在插入低处的水盆（水瓶）中，随着玻璃瓶里面的水逐渐冷却，温度降低，里面的空气逐渐收缩，瓶内气压下降，低于大气压，水流自然从低往高流。

简单的器材，非常低的成本，然而实验现象却非常突出。一个简单的低成本实验，同时涉及了“热胀冷缩”和“大气压”两个物理知识，初中生的实践水平明显提高了，因为他们真正成为实验的参与者和掌控者。

三、从长远角度来看，这会影响初中生对物理学习的终身态度和兴趣

我曾经教过一个学生，属于比较调皮的那种，成绩不好也不差。不过他刚接触物理的时候，并不喜欢物理，尤其不喜欢各种物理定律和规律的学习。不过我发现他有个特点，每次到做物理实验的时候，就显得特别活跃，兴致勃勃。我利用他的这一个性特点，鼓励他参与低成本实验的收集与整理工作，他很快就展示出强烈的兴趣与较高的天赋，不仅能够顺利参与低成本实验的开发与研究，而且能够利用所学的物理知识，解决一些现实中的问题，比如说简单的电路安装，小电器的维修等，他都做得很好。经过长期的物理实验的考验，他对于物理知识和定律的理解起来就更容易了。最终，他的物理成绩得到了提升，整体成绩也更好了。

基于我国初中物理教学的现状，不管是在实验条件较好的城市初中，还是实验条件较差的城镇初中，低成本实验有广阔的应用空间和极大的推广价值。初中物理的低成本实验，从身边的容易获取的简单的、廉价的材料出发，结合初中物理知识内容，进行合理开发研究，让初中物理实验变得更加容易，让初中生的实验参与度更高，推动初中物理实验教学的发展与进步。

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