鄉(xiāng)土基，成本低：提高農(nóng)村初中生物理實驗操作技能的實踐探索

李回武

（甘肅省莊浪縣萬泉中學(xué)，甘肅莊浪744600）

鄉(xiāng)土基，成本低：提高農(nóng)村初中生物理實驗操作技能的實踐探索

李回武

（甘肅省莊浪縣萬泉中學(xué)，甘肅莊浪744600）

物理實驗是學(xué)生理解物理概念、探究物理規(guī)律的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新能力的重要途徑。然而，在一些窮困的農(nóng)村地區(qū)，學(xué)校無法配備全初中物理實驗所需要的器材，使得學(xué)生不能更具體地理解知識。對此，我們應(yīng)根據(jù)鄉(xiāng)土實際情況，探索低成本的物理實驗教學(xué)，以提高學(xué)生的參與積極性、動手能力和學(xué)習興趣。

初中物理實驗；低成本；操作能力

我國義務(wù)教育《物理教學(xué)標準（2011年版》）對義務(wù)教育物理課程的實驗提出了明確的要求，指出凡是用“通過實驗”這一措辭陳述的知識內(nèi)容，都必須通過實驗來學(xué)習。但當前，迫于應(yīng)試教育的壓力，不少學(xué)校的實驗教學(xué)有逐步弱化的趨勢，這不僅違背了新課程的理念，也弱化了學(xué)生的動手能力。在一些偏遠落后的農(nóng)村地區(qū)，由于實驗器材匱乏，實驗課程往往上成了“教師講實驗”“學(xué)生聽實驗”或者“動畫看實驗”。這直接影響著物理課程的課堂教學(xué)效率，影響著學(xué)生實驗操作能力和創(chuàng)新思維能力的發(fā)展。有鑒于此，基于貧困鄉(xiāng)村實際、重在引導(dǎo)學(xué)生參與低成本物理實驗器材開發(fā)和實驗操作，不僅彌補了實驗器材的短缺問題，也提高了學(xué)生學(xué)習的主動性和實驗動手操作能力。

一、低成本自制實驗的意義

初中學(xué)生的思維尚處于形象思維階段，因此初中物理教學(xué)還需要具體形象材料的支持。在物理實驗教學(xué)中，實驗器材的完備和易于被學(xué)生使用是非常關(guān)鍵的。在農(nóng)村地區(qū)，從田間地頭的農(nóng)作物，到家庭生活的廢棄品，都可以用于物理實驗當中。以此分析，低成本物理實驗在初中物理教學(xué)中意義特殊。

第一，物理實驗是學(xué)生探究活動的一個有機組成部分，讓學(xué)生參與制作低成本實驗器材，可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、實踐能力、創(chuàng)新能力。

第二，低成本實驗?zāi)芴岣呓虒W(xué)效率。在農(nóng)村學(xué)校，讓學(xué)生參與自制實驗器材，由于實驗材料隨手可得，隨處可見，教師不用擔心實驗材料損壞的問題，學(xué)生可以自由操作體驗，獲得直接經(jīng)驗和深切感受。這有利于及時鞏固和掌握課堂教學(xué)內(nèi)容，打造高效率的課堂。

第三，低成本實驗?zāi)軌蚓獬青l(xiāng)實驗教學(xué)資源。農(nóng)村中學(xué)雖然缺乏實驗器材，但有豐富的待開發(fā)的低成本物理實驗。如農(nóng)村的山水沙石、草木莊稼、生產(chǎn)工具、生活用品，廢物垃圾等，都是低成本物理實驗資源。充分挖掘農(nóng)村的鄉(xiāng)土資源，經(jīng)過巧妙構(gòu)思設(shè)計，因地制宜地設(shè)計簡單實驗，能夠縮短城鄉(xiāng)實驗資源差距，均衡城鄉(xiāng)教育資源。

第四，低成本實驗?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生的鄉(xiāng)土親切感。農(nóng)村的許多材料可以做成實驗材料。如可以把春天的柳枝折下，抽掉實木的枝條，完整的外皮可以吹出悅耳的曲子，可以在聲音的產(chǎn)生與傳播學(xué)習中使用。由于學(xué)生對這些生活中經(jīng)常見的材料和物品很熟悉，用它們呈現(xiàn)物理現(xiàn)象，探究物理規(guī)律，會使學(xué)生感覺到物理學(xué)習親近、真實，能夠感受到物理與社會和生活的密切聯(lián)系，容易學(xué)習，增加了學(xué)生對家鄉(xiāng)的熱愛和親近。

二、低成本自制實驗工具提高學(xué)生動手操作技能的實例

我國著名的物理教育家朱正元先生說：“壇壇罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗?！彼χ鹘處熥灾莆锢韺嶒灢牧稀＿@在提高初中學(xué)生物理實驗操作技能中同樣適用。例如，啟發(fā)學(xué)生在實驗中可拿自家已有的農(nóng)作物和農(nóng)具、生活用品或者廢棄物做實驗器材。

（一）農(nóng)用農(nóng)具開發(fā)物理實驗資源

在物理實驗操作中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生將家里司空見慣的農(nóng)具作為實驗器材。例如，學(xué)習“杠桿”時，絕大部分學(xué)生家里都有鋤頭、撬棒等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具，教師就可以請學(xué)生在課堂上講這些農(nóng)具的使用方法，并找出它們的支點、動力、阻力，畫出動力臂、阻力臂，判斷它們是省力杠桿，還是費力杠桿。這樣的例子很有說服力，不但使學(xué)生感到親切，還激勵學(xué)生重視實踐活動。

（二）用農(nóng)作物開發(fā)物理實驗資源

農(nóng)村學(xué)校的泥土、木材、竹子、秸稈、石塊、樹葉、菜葉、羽毛等大部分可以用來做物理實驗，并能達到奇特的實驗效果。如在學(xué)“樂音三要素區(qū)分音調(diào)高低和響度大小”時，教師可以把學(xué)生帶到附近的麥地邊，讓學(xué)生每人拿一根長麥稈，將其前端捏扁一些放在嘴中吹響，吹一聲折斷一截。再用同樣大的力吹一聲，比較前后兩次的聲音不同點，以此說明聲音的高低（音調(diào)）不同。再讓學(xué)生多折幾次，比較前后兩次聲音的不同，以說明聲音的大?。错懚龋┎煌?，讓學(xué)生在大自然中對音調(diào)和響度有了深刻理解。

（三）從農(nóng)村生活用品中開發(fā)物理實驗資源

農(nóng)村家庭的很多生活用品都可以用來設(shè)計有趣的物理實驗。如用蠟燭觀察固體的熔化，用杯子和水觀察光的折射，用圖釘研究固體的壓強，用棋子觀察慣性現(xiàn)象，用牙膏皮研究浮力，用雞蛋研究浮沉實驗，用筷子做成秤演示杠桿的平衡，用橡皮筋演示彈性勢能。

（四）從農(nóng)村廢舊物品中開發(fā)物理實驗資源

農(nóng)村生活中有很多廢棄的物品，教師可以教學(xué)生利用這些廢舊物品來進行物理實驗。如用易拉罐證明大氣壓的存在，用飲料瓶可以做探究液體壓強實驗、浮沉子實驗、用酒瓶底可作凸透鏡，用塑料泡沫可做靜電實驗，用大注射器演示大氣壓強、物體對外做功、內(nèi)能減小的實驗。

三、低成本提高學(xué)生物理實驗操作技能的案例

案例1.海市蜃樓

一般中學(xué)物理教學(xué)講到海市蜃樓現(xiàn)象，通常只是看視頻，學(xué)生興趣不大，但如果用實驗讓學(xué)生親身感受海市蜃樓，則學(xué)生的興趣會大大提高。鑒于農(nóng)村教學(xué)實際，可以讓學(xué)生先在自己家里制作如圖1的實驗裝置，然后在課堂上繼續(xù)。

圖1　海市蜃樓實驗裝置

圖2　海市蜃樓實驗現(xiàn)象

實驗器材：圓弧形的自制水槽，鹽（白砂糖），水，激光筆。

實驗過程：

1.讓學(xué)生先用透明塑料板拼裝成圓弧形水槽，用玻璃膠黏結(jié)，保證容器不漏水，并拿到課堂上（圖1）。

2.在課堂上，讓學(xué)生在圓弧水槽中裝滿水。

3.在水槽中均勻灑上1層鹽（或白砂糖），不可攪拌，放置30分鐘以上。此過程中，師生可以上其他內(nèi)容的課程。

4.30分鐘后，讓學(xué)生用激光筆從水槽一側(cè)射入激光，在較暗的環(huán)境下，可以看得激光在水中沿曲線運動（圖2）。

此實驗操作方便簡單，成本低，學(xué)生完全可以自己操作，能直觀演示光在不均勻介質(zhì)傳播，光的傳播方向會發(fā)生改變。同時，可讓學(xué)生親自觀察到海市蜃樓現(xiàn)象，感受實驗操作的奇妙之處，提高動手操作的興趣。

案例實驗2：固體傳聲實驗

一般初中物理講到液體和固體傳聲時，是通過水中游泳的魚能聽到岸上的人聲被嚇跑，土電話等來舉例說明。一方面，這種舉例說明只能讓學(xué)生理解原理和記住結(jié)論，卻不能讓學(xué)生實際感受固體如何傳聲，并沒有增加課堂的趣味性。另一方面，如果單純以作業(yè)的形式讓學(xué)生制作土電話，學(xué)生只會帶著壓力制作，感受不到實驗中的樂趣。實際上，讓學(xué)生分組，以玩游戲的方式親自制作土電話，并感受用土電話能聽到空氣中聽不見的聲音，他們自己動手操作的積極性會大大提高。

實驗器材：兩個完好紙杯、細繩（約有教室的長度）、竹簽、大頭針、小刀。

實驗過程：

1.將竹簽切成比杯底寬度小一點的小段，放入每個杯中。

2.將一個紙杯底部戳一個不大的孔。將細繩一段塞入，并從杯口取出拴在竹簽上。

3.將棉線的另一端也同樣操作，一個簡單的土電話就做好了。

4.三人一組，甲乙兩名同學(xué)保持一定的距離（教室前后各一人最佳）。先讓甲同學(xué)輕聲讀出丙同學(xué)紙上顯示的動作，讓乙同學(xué)根據(jù)聽到的內(nèi)容去完成這些動作。由于甲同學(xué)的聲音很小，所以乙同學(xué)聽不到，很難做出正確的動作。

圖3　自制的土電話

圖4　固體傳聲游戲

5.甲同學(xué)以同樣的聲音，對著土電話輕聲讀出丙同學(xué)紙上的動作，讓乙同學(xué)通過土電話去聽聲音完成相應(yīng)的動作。由于借助了土電話，乙同學(xué)很輕松地做出正確的動作。此游戲非常生動地排除了空氣傳聲的干擾，說明了固體可以傳聲。同時，也鍛煉了學(xué)生的合作能力，增加了實驗的趣味性。

總之，自制低成本教具進行實驗探究活動，有利于學(xué)生動手，發(fā)展學(xué)生實驗技能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

［1］蔣淑芳.初中物理中的低成本實驗［J］.中學(xué)物理，2013（6）：33-34.

［2］謝桂英.自制低成本教具，提高初中物理演示實驗教學(xué)的有效性［J］.物理實驗，2014（4）：11-15.

［3］廖伯琴.義務(wù)教育物理課程標準（2011年版）解讀［M］.北京：高等教育出版社，2012：125.

［責任編輯趙建榮］

Practical Exploration to Improve the Physics Experiment Operation Skill of Rural Junior School Students

LI Hui-wu
（Wanquan Middle School，Zhuanglang Gansu，744600，China）

Physical experiment is the basis for students to understand the physical concept and explore the laws of physics.It is an important way to cultivate students'practice ability and innovative ability.In rural areas，however，schools could not equip with all the equipment required in physics experiments，and students cannot understand the knowledge more specifically.Teachers should explore low cost physical experiment teaching，in order to improve the students'participation motivation，ability and interest in learning.

junior school physics experiment；low-cost；operation skill

G63

A

1673-9132（2016）10-0245-210

10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.10.074

李回武（1977-），男，漢族，本科，中學(xué)一級，副校長，研究方向：中學(xué)物理基礎(chǔ)教育。