1、無利用小制作、小實驗，激發學生學習興趣研 究 報 告主持人：高端鋒成員：周于玲第一部分課題研究綜述一、 課題的提出第一、科學探究是物理課程標準提出的新要求，是物理新課程的一大突出特征， 而實驗教學活動是物理課程中科學探究的重要組成部分。 在課程標準中， 科學探究是與科學內容并列并處于上位的內容，因而，科學探究貫穿于新課程始終。科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一。基礎課的實驗課堂應當也必然是開展探究活動重要陣地。在課堂教學中，學生需要實驗過程的體驗來激發興趣、感受方法，學生也需要實驗的結果來獲得愉悅，滿足成就感。物理課堂實驗教學不是忽視物理知識的學習，而是注重了學生對物理知識的自

2、主建構過程，實驗教學與知識的建構是在同一過程中發生的。所以學生課堂上的實驗活動是需要設計的， 這種設計并不是將學生帶入一個固有的套路中，而是教師要提供給學生適當的器材，無對學生可能遇到的困難有所思考和估計， 在活動中給予學生必要的指導和幫助。第二、課程改革越來越注重學生學習積極性的調動，重視人的發展和培養，注重人文主義的教育。它的最大特點就是不是僅注重知識研究的結果，而是更重視研究知識的過程；不是僅注重知識的傳授，而是更重視學生自主學習知識的能力；不是課堂上教師為中心，而是重視師生的互動性學習、探究性學習。與時俱進的形勢要求我們冷靜思考，如何進行這一課題的研究。第三，興趣是直接推動學生主動學習

3、的內在動力，它促使學生去追求知識、 探索科學。 學生對學習有興趣， 才會愉快主動地學習。小實驗、小制作能提高學生的學習興趣。物理是一門以觀察和實驗為基礎的科學， 實驗器材及學生實驗參與率決定著物理實驗教學的成功與否。利用身邊的物品進行小制作、小實驗,可以拉近物理學與生活的距離,讓學生體會到科學就在我們身邊，體現從生活走向物理的課改新理念。二、國內外同一領域研究現狀與趨勢述評（一）國外研究現狀無目前， 在國外編寫的教科書中已經涉及了很多用生活物品進行實驗的例子，在國外的物理課堂中學生們也正在用生活物品做實驗，學習物理知識。在國外自制教具、學具進行的實驗一般屬于所謂的“低成本實驗（low cost

4、 experiment）”。在日本和歐美等發達國家中，現代教育技術水平較高，但仍熱衷于低成本實驗的研究，因為他們認識到理科學生的動手能力、 實踐能力和實驗技能的培養是無法單靠黑板或屏幕來達到的。在日本，有一大批熱心物理低成本自創實驗的教師，自創了許多高智慧的低成本物理實驗。在美國，非常重視低成本實驗，電視節目上經常制作一些趣味的低成本實驗指導學生，各學校實驗室都使用大量的自制實驗器具，甚至還占相當大的比重，一些自制教具還有著悠久的歷史。在英國，當教師要接受制作和表演低成本實驗的技能培訓。當今的世界各國物理教學中，都對物理教師自己設計和制作的教具和低成本實驗非常感興趣， 提倡利用低成本實驗來激勵

5、學生的學習動機，培養動手實踐能力，激發創新思維己成為一種共識。（二）國內研究現狀在國內也已經有一部分老師對這一問題進行了一些研究， 搜索國內期刊文獻可知，以“自制教具”為題發表的論文很多，從這些文章來看，絕大多數是具體介紹如何去制作和運用特定的教具、學具，少數文章逐漸涉及自制教具的功能和價值問題。另外，一些專家學者也無投入到自制教具、學具研究中取得豐碩的成果，出版了一些專著。其中有代表性的有朱正元的物理演示實驗與自制儀器力學部分。盡管世界各國都非常重視利用生活物品進行自制教具、學具，但是并不全面。 我們認為將來利用生活物品做實驗將是今后學生學習生活的一部分，利用身邊的物品進行實驗,可以拉近物理

6、學與生活的距離,讓學生體會到科學就在我們身邊，體現從生活走向物理的課改新理念。為此，我們認為該課題是有很強的生命力的，也是很有必要作為我們終身研究的課題， 將來讓更多的學生能夠利用身邊的物品完成更多的實驗，激發起更大的學習物理的熱情，更好地學習物理知識，為社會做出更大的貢獻。三、課題的理論依據陶行知先生在其生活教育理論中指出，教育要“教人發明工具、制造工具、運用工具”， “教育有無創造力，也只需看他能否發明人生新工具或新人生工具”。師生自主研發、創造出個性化、本土化的教學裝備和器材，不僅是課程資源建設的有效途徑，同時研發和創造活動本身應該作為新課程的重要內容， 這將給物理課程帶來新的活力，使學

7、習變得更有意義。師生自主研發、創造教學裝備和器材，從物理課程的教學上來看，具有建構主義的特質，會使自主、合作、探究的教學方式走向深入。建構主義理論認為，學生學習的有效性首先體現在學生是否積無極主動地參與學習，以保證對知識的主動建構。面對一個學習課題，教師首先應該讓學生明確或制訂自己的學習目標， 在這種目標下師生結合現有條件通過動手“做”來學習，可以充分調動學生的多種感覺器官，讓學生動口、動手、動腦，在活動中、在解決問題的過程中進行學習。實際上，師生間共同研究、開發與學習主題相關的教具、學具就是一種典型的“認知學徒”。師生研發、 創造教學裝備活動還為學生的學習提供了一種良好的經驗， 這種 “做的

8、經驗” 屬于 “經驗之塔” （美 戴爾 Edgar Dale教學中的視聽方法1946）的底層。“經驗之塔”理論認為，底層的經驗易于理解和記憶，頂層的經驗易于獲得概念便于應用，教學應從具體經驗入手，逐步過渡到抽象，學習間接經驗要盡可能以直接經驗為基礎。由此可見，在新課程背景下利用生活物品自主研發、創制教學裝備不僅僅是一種簡單意義上的制作和活動， 它已經上升為一種新的教與學的方式。四、課題的理論價值和實踐價值（一）理論價值眾所周知，物理是一門以實驗為基礎的學科,所謂“物理”，就是通過物理實驗引入物理概念,來研究物理規律。 因此,物理課就是要強化物理實驗的教學。物理課程標準已經把“科學探究”列入了教

9、學內容標準。“從生活走向物理,從物理走向社會”是物理新課程無的基本理念，新課程提倡使用身邊的物品進行物理實驗，拉近物理學與生活的距離， 讓學生深切感受到科學的真實性， 感受到科學與社會、科學與日常生活的關系。研究表明，如果實驗所用的材料是學生所熟悉的，就會使學生感覺到親切，較容易克服思維障礙，能較好的達到實驗的目的；如果實驗所用的儀器是學生親手制作的，那么不僅能培養學生的動手能力，而且還能幫助學生建立起牢固的相關物理表象，敏銳地洞察其中發生的物理過程，使學生對知識的理解更加透徹。因此，教師應當引導學生充分利用順手拈來的、所熟悉的物品做物理實驗，這樣可以豐富學生實驗物品，拓展實驗探究的時空，讓學

10、生真正經歷“從自然到物理、從生活到物理”的認識過程。基于這種教學理念，我們在教學中要經常讓學生在課外自己設計、自己找實驗用品、自己動手做一些小實驗，實驗可按要求在課堂上完成也可設在課后，充分發揮學生的想象力和創造性，從而調動學生學習的積極性，為學生提供了大量的動手、動腦機會，對培養學生的觀察力、自己獲取知識的能力以及分析問題解決問題的能力將大有益處， 彌補課堂教學的不足。這些看似簡單的教學用具，在實際教學中將會發揮巨大作用。（二）實踐價值1培養學生學習物理的興趣可以使學生原有的認知結構與物理教學貼近， 可以消除學生對物理現象的神秘感，順應學生愛玩愛動的天性。使其“玩入物理世界，探究物理規律”。

11、無2訓練了學生獨立實驗的技能和技巧，培養了學生的創新能力學生搜尋適合做實驗的物品時，會懷有極大地興趣。學生的情趣十分的投入，思維活躍，極易擺脫課堂教學和課本的束縛，在實驗過程中摸索出適合自己所涉及裝置特點的設計方法。另一方面，由于這些物品本來的用途并不是進行物理實驗， 所以這種做法本身就是一種創新。3培養學生不怕挫折的精神，促進學生身心健康不斷地搜集物品，設計實驗，修改實驗方法的過程，使他們經歷了“創造”、“發明”的甘苦。在克服困難的過程中鍛煉了意志，自覺培養不怕挫折的科學精神。五、課題對象的確定物理課是八年級才開始有的， 所以我們這個課題確定以我校八年級中學生為研究對象。 物理活動小組成員主

12、要為八年級中對物理小制作、小實驗有興趣的同學。六、課題研究的方法：（一）文獻資料法：通過查閱相關的文獻資料來了解相關的小制作、小實驗的制作過程與要求，希望學生通過這些資料修正自己的方案；無（二）行動研究法：將教育實踐與教育科研相結合，創造性地運用理論來發現并解決物理教學過程中理論與實際的關系， 根據教育實踐的動態流程不斷充實或修正方案，系統地、科學地進行研究；（三）案例研究法對典型的小制作、小實驗進行研究，總結，提出改進的意見。（四）經驗總結法：收集與課題內容有密切聯系的事實材料，分析積累資料，教育工作中的經驗及其作用和意義進行中期階段小結，總結。第二部分課題實施過程一、課題研究的第一階段（一

13、）課題的開題：該課題于 2013 年 9 月申報， 課題組接到批復以后于 2013 年 9 月在本校教研活動中心進行了開題會， 確定了課題的研究方向以及課題研究的內容。課題組的各位老師根據確定的課題內容，充分做好實驗前的一系列準備工作。明確課題的研究要堅持以下二點： 一是以生活中的物品為基本器材，指導學生制作低成本小學具，能說明問題就行的原則；二是制作出的小教具、小學具是如何穿插入課堂教學的?如何提高課堂的效率？無（二）成立物理興趣班在二年級四個班中，由學生報名，隨意抽出 50 名學生組成實驗班，再分成 10 個組，選出小組長。（三）成立了我校的物理活動室學校在本課題開題后，給與了我們課題組大

14、力支持，專門成立了校物理活動室，作為學生學具研究的場所。二、課題研究的第二階段（2013 年 10 月至 2014 年 7 月）（一）.每一小組在組長的帶領下進行搜集身邊能做小實驗、小制作的物品以備所用。（二）根據所學內容教師布置制作或實驗題目，學生根據小組內或小組間討論結果在學校物理活動室或家中進行制作、試驗。每周周四下午兩節課后在學校物理活動室進行交流制作、試驗的進程和經驗，對制作、試驗中出現的問題進行討論，并提出改進措施，作好記錄。（三）對作品歸納整理課題組全體研究人員首先對第二階段的研究進行分析，找出優秀作品及可以直接應用于課堂教學的作品， 對于有帶改進作品提出改進措施，為以后的課題研

15、究取得了更大的進展。無第二章升現象中成果1、利用竹子，廢布條，細木棒制管樂器。制作方法：取一段竹子，一端保留竹節并刻一個小口，一端去掉竹節，用廢布條，細木棒制一個活塞，蘸水后插入竹筒中，用口對小口吹，同時移動活塞。驗證聲音是由振動產生及音調的變化2.利用酒瓶、水、木棍制作管樂器制作方法：取 7 個相同的啤酒瓶，分別灌入不同高度的水，用嘴吹瓶口，發出不同音調的聲音，從而證明音調高低與振動空氣柱長短的關系：振動空氣柱越長音調越低。驗證聲音是由振動產生及音調的變化3、利用鞋盒、音樂播放器、紙張、制作會跳舞的“機器人”制作方法：參考課本的圖，制作一個紙人，放在鞋合上，盒內放音樂播放器并播放舞曲，紙人隨

16、音樂的跳動。驗證聲音是由振動產生的（1）演示液體能傳聲無把發聲的鬧鈴放在密封的塑料袋中， 將塑料袋和鬧鈴一起浸沒在桶里的水中。 將耳朵緊貼水桶， 能聽到聲音， 說明液體能夠傳播聲音。第三章物態變化中成果1、飲料瓶不進行任何技術處理，就可以做如下實驗壓縮氣體體積，氣體液化演示制作方法：擰開瓶蓋，滴入幾點乙醚，擰緊瓶蓋后，稍待一會，蒸發，乙醚液體不見了。當用手擠壓瓶體時，乙醚液體重新出現在瓶壁上。這表明壓縮氣體體積，氣體被液化。碘的升華與凝華演示擰開瓶蓋，用匙加入少些固態碘，擰緊瓶蓋后，豎起將含有碘的瓶底，放入燒杯中的沸水里，就會觀察到紫色的碘蒸氣從瓶底上升，到瓶子的上部后重新凝華成閃閃發光的碘晶

17、體。 此時搖動飲料瓶時看到瓶底的碘仍然是固體， 這比用燒瓶在酒精燈上加熱出現液態碘的可操作更強。2、青霉素藥瓶一個、塑料吸管一根、水。制作方法： 小藥瓶內裝滿帶顏色的水， 將塑料吸管插入藥瓶，在上端 45cm 處剪開一道切口（不要剪斷），并彎折成 90 度無演示液體溫度計原理將小瓶放入熱水中， 觀察水柱位置， 再放入冷水中觀察水柱位置。發現熱水中水柱高，冷水中水柱低。證明液體溫度計原理是液體的熱脹冷縮。第四章光現象1、制作小孔照相機方法：在空罐的底部中央打一個小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。將小孔對著臘焰，我們可以看到臘焰在薄膜上呈現的像。驗證光的直線傳播2、演示光的直射、反射、折

18、射現象（1）飲料瓶不進行任何技術處理，就可以做如下實驗在一個比較粗一些的飲料瓶中充滿香煙（或是衛生香）的煙霧，擰緊瓶蓋，制成了顯示光路器（能多個班級重復使用）。用激光筆從瓶底照向瓶口，能清晰地顯示光在同一種物質中沿直線傳播。若將瓶底放在平面鏡上，用激光筆從側面照向瓶底的平面鏡照射時，會清晰地觀察到入射光線和反射光線，給學生留下深刻的反射現象的表象。無若一半是盛有未澄清的石灰水，一半是煙霧時，從側面向石灰水面照射時，會清晰地觀察到光的入射光線和折射光線。3、聽話的光線方法：將一空牛奶盒照下圖剪一個小窗口，把一只普通 25V 小燈泡及燈座放入其中， 導線引到盒外與裝有 2 節干電池的電池盒及開關連

19、接，插好飲管。在一個比較暗的屋子里，向牛奶空盒灌滿水，然后“關”好小窗口，接通電源。當水流出時會看到光線能通過彎曲的飲管照亮地面。光一般不是沿直線傳播的嗎？原來光線在傳播過程中會在飲管內壁發生多次反射，于是，光隨飲管形狀改變了傳播方向。驗證光導纖維就是利用這一原理第五章透鏡及其應用1 自制模型照相機方法：見課本驗證照相機的原理2、制作望遠鏡第七章力無制作汽艇方法：將氣球的口扎一個細塑料管用打氣筒往氣球中充 1015次的空氣后突住氣口， 將充足空氣的氣球固定在水池中的水面上紙船里，使氣口斜對水面，然后放開進氣口，使氣體放出，會觀察到紙船在水面上快速地前進著。研證力的作用是相互的第九章壓強1、證明

20、大氣壓存在的演示方法 a：擰開塑料飲料瓶的瓶蓋后，用打火機點燃浸過酒精的棉花團，用鑷子放入塑料飲料瓶中，隨即旋緊瓶口，火熄滅片刻后，塑料飲料瓶就發生明顯的變形，同時有喀喀聲音的出現。這是棉花團在瓶內燃燒， 消耗氧氣， 體積膨脹又溢出， 封口冷卻后， 瓶內氣壓減小，外界大氣壓把瓶壓變形了。松開瓶蓋后，空氣進入內外氣壓平衡，在彈力的作用下，瓶身恢復了原樣。方法 b：飲料瓶中盛滿水，用一硬紙片（或塑片）擋住瓶口后，用手支撐著倒立過來，松手后，所擋的硬紙片掉不下來。再緩慢地使飲料瓶在豎直面轉動 360 度，硬紙片也倒不下來的，從而形象生動地證明大氣壓的存在。無方法 c：將飲料瓶用手擠壓使它發生形變，讓

21、瓶內的氣體被排出一部分后，把瓶口與自己的臉（或吹起的玩具氣球上）上相接觸，松手后，飲料瓶子就被“沾”在臉上了。這是飲料瓶瓶身的向外彈力作用下體積增大，內部壓強減小，瓶外的大氣壓使飲料瓶“壓”在人臉（或吹起的玩具氣球上）上了。方法 d ： 如圖所示， 飲料瓶中盛滿水， 用帶有較長 （1 61 8m）橡膠管的塞子塞緊瓶口，將飲料瓶子倒立進過來，瓶中的水從橡膠管中流入容器中，隨著水流入容器的增多，飲料瓶就發生形變，同時有聲音的出現。這是由于瓶內水的流出使瓶內氣壓減小，外界大氣壓作用在瓶子上的緣故。方法 e：將飲料瓶擰開瓶蓋后，用手按入水槽中使瓶中充滿水，然后把飲料瓶倒立在水槽中，慢慢提起，直至瓶口不

22、離開水面為止，液面不下降（并與托里拆利實驗對比，使學生感悟出，當時托里拆利實驗為什么用水銀做實驗），從而說明大氣壓強的存在。2、演示流體壓強與流速的關系將水平管切口處壓扁，揭開瓶蓋，用嘴對水平管吹氣，可以看到水柱在豎直管內上升，用力吹氣，還可產生水霧。證明流速越快，壓強越小。3、演示大氣壓與高度的關系無演示方法：蓋上瓶蓋（水不滿），用手指封住水平管部分，從豎直管上端向瓶內吹氣，可以看到水在豎直管內上升，制作成一個水氣壓計，把水氣壓計拿到不同的高度，可以發現水柱的長短發生了變化，從而研究大氣壓與高度的關系。4、演示大氣壓的作用瓶內裝滿水，蓋上蓋子，用手指封住水平管部分，從豎直管用力吸水，水吸不上

23、來；打開蓋子，可以輕易的吸上來。證明水不是我們吸上來的，而是大氣壓壓上來的。瓶內裝滿水，蓋上蓋子，將瓶子倒置，水不會流出來，還可以證明大氣壓的存在。5、制作小雞飲水器方法：見課本第十章浮力1、演示浮力的存在及浮力的大小與深度、物體密度的關系方法：（1）用細線系住青霉素藥瓶，綁在彈簧秤的秤鉤上，測出其在空氣中的重力， 再浸沒在水中測出其在水中的重力， 比較二力的大小，無若浸沒在水中測出其在水中的重力小，說明水對瓶有浮力。求出二力之差即浮力的大小。（2）用細線系住青霉素藥瓶，綁在彈簧秤的秤鉤上沒在水中的不同深度，觀察彈簧秤的示數若不變。說明浮力的大小與深度無關。(3) 向瓶內裝入少量沙子， 用細線

24、系住青霉素藥瓶綁在彈簧秤的秤鉤上， 測出其在空氣中的重力， 再浸沒在水中測出其在水中的重力，求出二力之差即浮力的大小，比較（1）、(2)兩次浮力的大小，若相等，說明浮力的大小與深度無關。2、估測大氣壓強值，方案如下：把注射器的活塞推至注射器筒的底端， 然后用個橡皮帽封住注射器的小孔；如圖所示，用細尼龍繩拴住注射器活塞的頸部，使繩的另一端與固定在墻上的彈簧測力計的掛鉤相連， 然后水平向右慢慢地拉動注射器筒。 當注射器中的活塞剛開始移動時， 記下彈簧測力計的示數 F；觀察并記錄注射器筒上所標明的容積 V，用刻度尺測出注射器的全部刻度長度 L。三、課題研究的第三階段總結階段（2013 年 7 月）無本階段的重點是對師生發現的生活用品與課堂教學的結合進行了研究，學生利用生活物品制作的教具、學具走進課堂。如在課堂上進行了： 用塑料袋演示力的作用是相互的； 用空牛奶盒演示光的傳播；用飲料瓶裝水演示光的直射、反射、折射現象等。課堂教學取得了一些顯著成果，增強學生學習物理興趣，提高學生動手動腦能力，。