低成本做中学物理实验

中学物理实验是学生学习、研究物理的基础，是培养学生的创新精神和提高创新能力的不可替代的实践环节。所谓低成本实验（low-cost experiment）指的是价廉，花费少的实验。低成本实验可以通过简易材料的制作、科技玩具、运用新材料组合和对高新产品的移植得到。低成本实验具有如下特点：由于实验取材于学生身边熟悉的东西而且制作又比较简单，因此有利于消除学生对科学研究的神秘感，激发学生参与活动和学习的兴趣，使学生产生强烈的学习动机；也易于揭示事物的本质特征。由于这些教具主要是教师根据教学的需要让学生自己动手制作或搜集的，因此教学效果一般都比较好。另外，低成本实验富含创造教育因素，设计低成本实验是一种有目的的、操作性很强的实践探索活动。由于学生自己动手制作教具，往往在构思、取材或局部结构方面有自己的想法和某些改进；或者通过在制作过程中解决问题，给学生以启示，可以有效地开发学生的智力和发展良好的非智力因素；最主要的是实验的低成本。一些废旧物品也是可以充分利用的实验资源，如废旧的纸盒、易拉罐、塑料瓶、旧弹簧、橡皮筋等，充分地利用它们，不仅可以变废为宝，而且有利于培养学生的环保意识和勤俭节约的习惯。新课程不仅重视知识和技能目标的实现，而且特别强调体验性学习目标的实现。充分地开发学生在学习中的体验潜能，可以让学生在探究活动中获得知识，增长才干。下面以热、光、电为例，说明开发低成本物理实验的必要性。

1.低成本做热学实验

通过演示一些有趣的实验来激发学生的求知欲，通过人体感官的应用来帮助学生理解微观的现象，是开发低成本热学实验的资源。例如：找一块棉布条，用水淋湿，在中间部分滴上酒精，然后用手拿着布条的两端，把布条打开，用蜡烛的火焰烧有酒精的部分。有趣的现象出现了：在棉布条正对火焰的上方升起了火焰，好像火焰穿过了布条。将湿面条离开酒精灯的火焰，过一小会，当面条的火熄灭时，却发现棉布条完好无损。这个实验神秘感强，与学生生活经验截然相反，通过这个实验可以很好地向学生揭示物体的着火点与物体燃烧的关系。开发人的感官在学习活动中的体验潜能，无疑是将新课程的理念转化为教育行为的一个重要而基本的探索方向。由于实验器材就是学生的五官和四肢，因此是最实用、最有效的实验方式。全面开发人体器官和肢体在学习活动中的积极作用，让学生多感官地参与探究活动，充分发挥学生学习的主动性，对学生形成终身学习意识和探究愿望将产生积极的影响。例如在学习分子运动时，学生通过用鼻子闻花的气味，可以很容易地展示出分子运动的现象。通过调动各种感官参与，学生能够很好地理解微观的及抽象的知识。

2.低成本做光学实验

让学生通过演示实验来很好地总结出物理规律，通过实验来验证某个物理规律，是开发低成本光学实验的资源。例如：“凸透镜成像规律”是初中物理光学中的重点知识，要求通过实验探究让学生发现和归纳实验结论。通常的实验对象都是蜡烛，实验中烛焰的像是放大还是缩小、正立还是倒立等现象很直观，但一般情况下学生几乎很难自主发现凸透镜成实像时物像“左右互置”这一特点。改用两节干电池和若干发光二极管做成一个可控发光的“上”字代替烛焰，则“物像左右互置”的实验现象更明显。学生基本上都能自主发现、归纳出成像规律。这样既可以重复实验、节约资源，减轻实验教师因蜡烛燃烧的损耗需不断更换的工作量，还可以避免因大量蜡烛燃烧时产生的烟雾，可以更好地保障师生的身体健康。另外，通过小实验来验证物理规律也不失为一种好方法。例如：白炽灯下做手影游戏，用手做出不同的手势，灯光下可形成各种各样的影子，这个小实验可以很好地验证光的直线传播。

3.低成本做电学实验

将复杂的电学过程通过模拟的形式给简单化，使学生轻轻松松地掌握过程是开发低成本电学实验的资源。例如：在讲信息的传递中，学生对信息的调制与解调感觉很神秘，讲解起来也比较费力。但我们利用下面这个简单的装置就能让学生体验并明白信息的调制与解调。把复读机产生的变化的声音信号加到小灯上，灯光里面就包含了变化的声音信号（即调制过程），通过光电池就能产生与声音信号变化规律相同的电流信号，通过放大后就能在扬声器里面把声音还原出来（即解调过程）。实验的过程中如果灯光过于分散，就可以用一块透镜来会聚光线，从而取得更好的实验效果。这个实验能很好地让学生明白光通信的过程，如果再换好些的激光光源，加上平面镜能使信号传很远，而且能拐弯，就能大大激发学生的好奇心，引发学生探究的热情。（光电池可以到电子店里买到，也可用废弃的计算器上的显示器）。

用塑料笔套在干燥的头发上摩擦后吸收轻小物体，这个小实验的器材简单，实验现象明显，可以为教师引入新课时所用。既能为学习新课埋下伏笔，又能激发学生的求知欲。

总之，如果对低成本物理小实验给予足够的重视，积极开展并进行正确的指导，对激发学生学习物理的兴趣，增强学生学好物理的信心，培养学生的观察能力、创造能力、分析问题的能力有着不可估量的作用。从上面我们也可以看到低成本实验值得欣赏和提倡的不仅是实验器材能够简单替代，更是实验装置的简化，实验现象的清晰明了。而且低成本实验教具，成本低而智慧不低，成本低而价值不低。使用身边随手可得的物品进行探究活动和各种物理实验，可以拉近物理学与生活的距离，让学生深切地感受到科学的真实性，感受到科学和社会、科学和日常生活的密切联系。当然利用日常生活用品做实验，对教师的业务素质要求较高。不仅自己要动手参与设计和制作，还需要指导和帮助学生进行小制作、小发明。不仅需要有专业知识，还需要有一定的动手能力。所以加强教师知识培训和专业素质培训尤为重要。

参考文献：

［1］王颖.低成本实验对中学物理教育的促进［J］.龙岩学院学报，2005.12.

［2］易其顺.低成本物理实验开发的研究［J］.教学仪器与实验，2004.11.