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《初中物理学生用生活中的物品做实验研究》结题报告
作者：佚名 来源：《初中物理学生用生活中的物品做实验研究》结题报告 发布时间：2016年03月21日 点击数：
《初中物理学生用生活中的物品做实验研究》结题报告
江苏省丰县初级中学 刘庆贺
一、课题提出的背景
1、课题的提出
物理是一门以实验为基础的学科，物理课中的科学探究最多的是通过实验来进行的活动。在科学探究的过程中，往往难以预料学生的猜想和设计的实验。所以目前的教学活动需要大量器材，而这些器材又是多而杂、小而细，全部靠学校来配备是不现实的。另外初中物理中的很多实验并不需要专门的实验器材，在老师的指导下，让学生利用生活中随手可得的物品进行实验，完全可以达到同样的实验目的。而且生活中的物品好找，有的就是废物利用。由于物品普遍、不要花钱（也可以花少量的钱），为学生人人参与物理实验提供了必要条件。而且用生活中的物品进行物理实验，它能拉近物理学与生活的距离，使学生对物理有亲近感。本课题研究的内容就是发动学生，充分利用生活中的物品让每个学生亲自参与物理实验，并把这项活动贯彻初中物理学习的整个过程，即尽力做到全员参与、全程参与。
本课题研究的中心内容是进行让学生用生活中的物品做物理实验的研究。物理是一门实验科学，物理课程中的实验相当多，每个实验用到的器材各不相同。进行让学生用生活中的物品做物理实验的研究，就是要让学生学会根据每一个实验的目的搜集恰当的生活中的物品，学会将搜集到的物品适当加工改造，使之与实验目的达到最佳匹配，最终“制造”出“产品”，并会用之完成实验。这需要教师根据课本的章节顺序，有目的、有计划地进行。
2、课题的核心概念
本课题的核心概念有三个：“学生”、“生活中的物品”、“做实验”。
“学生”是课题活动中的主体，他们搜集生活中有用的器材，他们根据教学需要，亲身经历实验过程，教师不能包办代替，教师要做的是尽力动员学生全员参与。本课题中的学生主要是我所任教的八年级（16）、（17）、（18）三个班，共148名学生。
“生活中的物品” 包括生活中的廉价材料(如乒乓球、橡皮筋、气球、鸡蛋、土豆、蜡烛)、生活中的易得材料(如音乐卡片、铅笔芯、水杯、塑料袋、毛刷、塑料尺、硬币)和废旧材料(如易拉罐、饮料瓶、牙膏皮)等。这些物品不是实验室里配备好的专门仪器，需要学生用发现的眼光去搜集、用灵巧的双手去加工，然后为自己做实验所用。
“做实验”强调学生搜集、加工生活中的物品的目的，它不是捡破烂，也不是搞环保，也不是为满足一时好奇，而是为了做好实验，学好知识，增长才干。另外，“做实验”不是仅仅做一、两个实验，而是根据教学要求，在一年内，完成教科书规定的大部分实验，也就是让学生全程参与实验过程。
二、课题研究的意义
著名物理教育家朱正元教授依据当时国家贫穷落后，农村、山区中学缺乏教具仪器的特点，提出了“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”的主张，开创了用生活中的器材做物理实验的先河。网上搜索了类似的做法，发现不少教师用这种方法进行了实验，不过大多数实验仅限于教师操作的演示实验，让学生自己动手搜集生活中的器材，并亲自进行实验的不多。能让学生在学习过程中一直坚持这种做法，形成习惯的几乎没有。因此，本课题的开展具有现实的指导意义。
（1）让学生感受到科学的真实性
“从生活走向物理，从物理走向社会”是物理新课程的基本理念，新课程提倡使用身边的物品进行物理实验，它能拉近物理学与生活的距离，让学生深切感受到科学的真实性，感受到科学与社会、科学与日常生活的关系。
（2）有利于提高学生的科学素养
麦克斯韦说过：“演示实验的教育价值常常与仪器的复杂性成反比，学生用自制仪器，即使老是出错，也常常比人们用细心调整的仪器易于学到更多的东西”。 所以需要改进初中物理实验，使之易于操作，突显实验所蕴涵的“思维”教育教学功能。利用日常器具做实验，不仅具有简便、直观等优点。而且有利于学生自己动手操作，这样更有利于培养学生的创新意识和实践能力。
（3）丰富实验室课程资源
实验室的课程资源不仅局限于实验室的现有设备，学生用生活中的器材做出的东西完全可以当做以后的实验器材。
（4）为实验器材缺乏的学校和地区提供参考。
我们国家的经济还有一定的困难，特别是广大乡村中学和边远山区中学，实验器材更是缺乏，若能借鉴本课题的一些做法，利旧利废，因陋就简，就地取材，充分利用身边的物品开发、设计各种物理实验不失为一种较好的方法。
三、课题研究的理论依据
（1）新课标的能力要求。《义务教育物理课程标准（2011年版）》指出：“义务教育物理课程是一门注重实验的自然科学基础课程。此阶段的物理课程应注意让学生经历实验探究过程，学习科学知识和科学探究方法，提高分析问题和解决问题的能力。”“义务教育物理课程应注重与生产、生活实际及时代发展的联系。”
（2）新课程的指导思想。《基础教育课程改革纲要（试行）》指出：“教师在教学过程中应与学生积极互动、共同发展，要处理好传授知识与培养能力的关系注重培养学生的独立性和自主性，引导学生质疑、调查、探究，在实践中学习，促进学生在教师指导下主动地富有个性地学习。教师应尊重学生个性，关注个体差异，满足不同学生的学习需要，创设能引导学生主动参与的教育环境，激发学生的学习积极性，培养学生掌握和运用知识的态度和能力，使每个学生都能得到充分发展。”
（3）主体教育理论。把学生当成教育的主体，在教育教学过程中落实学生的主体地位，培养学生的主体性，是素质教育的要求，是未来社会发展的要求。主体性的特征有选择性、自主性、能动性和创新性，这是教育工作者努力的方向。
（4）人本教育理论。现代教育中“以人为本”的思想逐步为教育工作者所接受。教育的本质在于“为了每位学生的发展”，为了每一位学生健康地、积极地、主动地、活泼地发展。教育工作者必须眼中有人、脑中有人、心中有人。
四、课题研究的目标
1、对每一节与实验有关的课，设计出利用生活中的物品做实验的教学案例。
2、通过教学实践，初步探索学生利用生活中的物品做实验应遵循的基本原则。
3、初步得出学生利用生活中的物品做实验的基本途径。
五、课题研究的主要内容
（1）对初中物理课本中的实验进行梳理
通过文献研究法，对国内外各种版本的初中物理教材中涉及的物理实验（不仅仅是学生实验，还包括演示实验和随堂小实验）进行梳理，重点研究本地区采用的苏科版初中物理新教材，实验中的专门仪器能用生活中的器材进行替代的，在保证实验效果的前提下，尽可能地进行替代，这项工作教师在新学期开学前初步完成，并在一年的教学过程中不断总结完善。在此基础上，形成教学案例集。
（2）对学生进行操作技能和安全教育
搜集来的生活中的物品有的需要加工改造才能用于实验，加工改造过程中需要一些操作技能，同时人身安全教育是必不可少的，包括搜集时注意交通安全、器材本身是否卫生、加工过程注意劳动保护等。通过讲座向学生讲述，并在教学中不断给学生提醒。
（3）进行让学生用生活中的物品做物理实验的研究
物理是一门实验科学，物理课程中的实验相当多，每个实验用到的器材各不相同。进行让学生用生活中的物品做物理实验的研究，就是要让学生学会根据每一个实验的目的搜集恰当的生活中的物品，学会将搜集到的物品适当加工改造，使之与实验目的达到最佳匹配，最终“制造”出“产品”，并会用之完成实验。这需要教师根据课本的章节顺序，有目的、有计划地进行。在研究的基础上，探索学生利用生活中的物品做实验应遵循的基本原则，总结出学生利用生活中的物品做实验的基本途径。
六、课题主要研究方法
（1）文献研究法：搜集与课题相关的教育理论、经验总结等文献资料，用理论指导自己的实践。
（2）行动研究法：在日常教育教学实践中发现问题并及时总结，在行动中不断积累经验，边研究边实践，促进学生素质的提高。
（3）经验总结法：采用同学间交流、树立典型、操作展示等方法，对学生用生活中的器材做物理实验的经验及时总结，得出研究效果。
七、课题研究的步骤
1、准备阶段：（2013年4月--2013年8月）
（1）从教学实际中选择题材，申报课题，确定研究思路。
（2）搜集并阅读有关物理低成本实验的资料，进行理论学习，为课题研究做好准备。
2、实施阶段：（2013年9月--2014年8月）
（1）修改课题申报表，上传课题研究方案。
（2）对课题开展调查，深入研讨。每学期能按照博客管理要求，至少完成了两篇读书笔记；撰写了三篇以上案例、教育故事或教育随笔等。对课题研究成果及时总结反思，对典型案例推荐到有关刊物发表。
3、总结阶段：（ 2014年9月）
（1）总结分析一年以来的研究材料，提炼、归纳出学生利用生活中的物品进行实验典型做法，撰写结题报告。
（2）填写课题鉴定申请表、提交成果鉴定表，提出结题申请，迎接验收。
八、课题研究的主要过程
1、潜心钻研教材
教师要处理好传授知识与培养能力的关系，首先要对教学内容有精准的把握。一年来，通过文献研究法，对国内外各种版本的初中物理教材中涉及的物理实验（不仅仅是学生实验，还包括演示实验和随堂小实验）进行梳理，重点研究本地区采用的苏科版初中物理新教材，实验中的专门仪器能用生活中的器材进行替代的，在保证实验效果的前提下，尽可能地进行替代。在此基础上，对每一节课，形成有这种实验特色的教学设计，并在教学过程中付诸实施。凑巧的是，《人民教育出版社网站》（网址：www.pep.com.cn）推出“2011新课标初中物理系列专题”栏目，邀请我为这个专题的负责人，于是，我把这些教学案例加以整理，20个专题全部发表在该网站上。目前，专题的文章还在添加中。
2、建立实验制度
把学生当成教育的主体，在教育教学过程中落实学生的主体地位，培养学生的主体性。初中物理每周共三节课，要求学生对本周所学的内容有大致了解，对可以利用的物品提前进行准备，拿到教室里放好，这样上课时方能正常使用。为此在每周一，让物理课代表把本周应该学习的内容写在黑板上，实验大致需要哪些物品一并写下来，让同学们课下进行准备。为调动学生参与实验的积极性，把每班学生划分为八个小组，小组之间开展比赛，奖优罚劣。具体方法是：实验前小组内每个同学准备物品的得分，没准备的不得分；实验时，积极参与实验的得分，没参与的不得分。这项工作由课代表和各小组长负责，一周一总结，形成制度。我觉得正是这些制度的保证，才使得课题能够在一年内持续地进行。
3、及时总结推广
实验中创设能引导学生主动参与的教育环境，激发学生参与实验的积极性。除了与每一节新课有关的实验，学生也可能有自己的“小制作”、“小发明”。或者对学习过的实验内容，学生有了自己的新设想，我利用每节课上课前的5分钟，给学生提供展示自己的舞台，教师做出总结，并拍照或制作视频，上传到网上，学生可以随时上网“欣赏”自己的表演。制作较好的，留下来，保存在实验室里，一是对学生的肯定，二来为以后的教学提供参考。对一些典型的实验案例，及时形成文字，推荐到有关刊物发表。目前，有三篇研究成果已经在《农村青少年科学探究》上发表。
九、课题研究的成果
一年来，经过各级领导和专家的指导，以及师生的共同努力，课题研究取得了预期的研究成果。
1、通过课题研究形成了利用生活中的物品做实验的教学案例
教师要处理好传授知识与培养能力的关系，首先要对教学内容有精准的把握。一年来，通过文献研究法，对国内外各种版本的初中物理教材中涉及的物理实验进行梳理，重点研究本地区采用的苏科版初中物理新教材，实验中的专门仪器能用生活中的器材进行替代的，在保证实验效果的前提下，尽可能地进行替代。在此基础上，对每一节课，形成有这种实验特色的教学设计，对每一节与实验有关的课（主要是新授课），精心设计出利用生活中的物品做实验的教学案例。相关教学案例共20个，全部发表在《人民教育出版社网站》（网址：www.pep.com.cn）“2011新课标初中物理系列专题”栏目。目前，专题的文章还在添加中。
2、通过课题研究激发了学生学习物理的兴趣
实验中创设能引导学生主动参与的教育环境，激发了学生主动参与实验的积极性。在开展的研究活动中，结合实验问题，鼓励学生就地取材，利用生活中的一些废旧物品，动脑、动手做一做教具，学生成功时就会对物理科学产生兴趣，体会学好物理知识的好处，品尝创造发明的乐趣，就会产生爱学物理的想法，学习的主动性、求知欲就会加强。通过开展这些实验，还能培养学生热爱科学的思想，开拓学生的眼界，扩大了知识面，学到了课堂上学不到的知识，使学生体会到生活、技术中的物理，弥补课堂教学的不足。开展实验的过程中，学生参与的积极性异常高涨，他们除了积极参与完成论文中的物品自主完成了一些实验探究，我把这些成果及时总结，并通过刊物发表。目前，论文“加了盐的冰熔点能降低吗？”发表在《农村青少年科学探究》2014年第3期上。论文“测量阳台最高温”发表在《农村青少年科学探究》2014年第3期上。论文“探究双金属片的作用”发表在《农村青少年科学探究》2014年第7-8期上。
在实验的促进下，学生学习物理的兴趣大大提高，许多学生自主参加《中学生数理化》（初中版）举办的物理潜能知识竞赛，目前已经有12人次获奖。今年6月，江苏省举办初中物理综合实践活动竞赛，学生积极参与，相信会取得不错的成绩。
3、课题研究初步探索出了学生利用生活中的物品做实验的应遵循的基本原则
学生利用生活中的物品做实验，一方面通过利用生活中的廉价材料开展物理实验教学可以解决或缓解实验器材短缺问题，满足实验条件较差的学校开展物理实验教学的需要；另一方面通过利用生活中的物品做物理实验，可以提高学生对物理的学习兴趣、培养学生动手能力和实践能力。学生利用生活中的物品做实验应遵循以下基本原则：
（1）安全性
在设计实验时应该尽量避免一切有危险的和对身体有害的实验。搜集来的生活中的物品有的需要加工改造才能用于实验，比如把饮料瓶用刀子进行切削，把易拉罐用钉子打个洞等，要注意操作安全。同时人身安全教育是必不可少的，包括搜集时注意交通安全、器材本身是否卫生、加工过程注意劳动保护等。再如八年级教材中的托里折利实验中的水银对人体有害,不宜安排为学生实验，可将其改为一个演示实验：找一个医用针筒，用细线和薄膜堵住针筒口子，由于大气压的作用，针筒活塞下可以挂几千克的物体而不会掉下来，这既可证明大气压的存在，也可让学生粗略地测出大气压值。
（2）科学性
物理实验首先应该正确反映物理现象和规律，反映物理现象变化的客观过程。一个巧妙的实验设计除了器材上的合理应用以外，还应该包含精彩的实验方法，不仅能够释疑解难，而且能够透过具体的实验给人以解决其他问题所需的智慧方法的启迪，提高学生解决实际问题的能力。
（3）简易性
麦克斯韦说过:“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”。尤其在农村地区实验设施欠缺的情况下，我们所设计的实验就更应该用材简单易寻，就地取材，如利用生活中的廉价材料(如乒乓球、橡皮筋、气球、鸡蛋、土豆、蜡烛)、易得材料(如音乐卡片、铅笔芯、水杯、塑料袋、毛刷、塑料尺、硬币)和废旧材料(如易拉罐、饮料瓶、牙膏皮)等。
（4）直观性
实验的重要作用就是让学生用感官能够直接观察和感受具体的物理现象与实验过程。利用生活中的物品做实验的优势，可以对书本上的一些实验进行改进：对现有仪器进行改进或改装、自制或仿制新的教具、设计新的小实验或小制作等，尽可能增加实验的可见度和可信度，提高实验的直观性。
（5）创造性
利用生活中的物品做实验是学生探究活动的一个有机组成部分，它的作用不仅仅是了解、研究自然规律和获取信息。学生通过自主的动手、动脑，他们的创造力得到培养，实践能力也都到发展。
4、通过课题研究初步获得了学生利用生活中的物品做实验的基本途径
在学生的学习和日常生活中的，可以利用的课程资源十分丰富，学生身边可以用作实验的物品比比皆是，教师可以引导学生从生活用品、废旧物品、儿童玩具、日常体验等各个方面去开发设计物理实验。
（1）从学习用品中开发实验资源
生活中可以利用来做实验的物品比比皆是，学生的学习用品也可以加以考虑。课桌、文具、书本、纸张等都可以发挥实验的功能。利用这些物品做实验的好处是，这些物品学生学习时随身携带，根本不需要搜集。
如学习《流体压强与流速关系》时，让学生随手取出纸张进行实验：
向两张纸中间吹气，观察两张纸是被向外吹开还是向中间靠近。学生看到两张纸不但没有被吹开反而互向中间靠近。在此基础上分析得出结论：吹气加快了空气流动，乒乓球和纸张都向吹气的地方靠近，说明这个地方的压强小。因此对于流动的气体，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。
学习《声音的产生与传播》时，让学生这样进行实验：
你把耳朵紧贴着课桌的一端，你的搭档在另一端用铅笔轻轻敲击，你听到声音吗？将耳朵离开桌面，再听敲击声，比较一下两次声音是否一样？
在此基础上，容易得出结论：声音可以在固体中传播。
将两本书的书页交叉叠放在一起，再想把它们拉开会很难，这个实验说明了摩擦力的存在。
（2）从人体体验中开发实验资源
新课程不仅重视知识与技能目标的实现，还特别强调体验性目标的达成，开发人的感官在学习活动中的体验潜能，无疑是将新课程的教育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，所以是最经济、实用、有效的实验方式。如让学生面向教室的墙壁站立，双脚尽可能与墙壁靠近，用双手轻轻推墙，身体则会后退甚至会差点跌倒（要做好保护），这个实验使学生强烈地感受到认识到力的作用是相互的。手拍桌子，手会感到痛，也说明力的作用是相互的。学习《压强》知识时，让学生用两个手指夹持一杆一端削尖的铅笔，稍微用点力。引导学生思考：这里压力的作用效果是什么？两个手指受到的压力相同吗？两个手指形变的程度相同吗？哪一个大些？用力稍大些，手指感受有什么变化？你觉得压力的作用效果与什么因素有关呢？分析：压力的作用效果是使手指形变。两个手指受到的压力相同但两个手指形变的程度不相同。与笔尖接触的手指形变更大些。用力稍大些，手指感觉更痛。压力的作用效果应该与接触面积和压力都用力稍大些，手指感受有关。学习《摩擦力》时，先请同学们把手平放在桌面上，手心朝下，一起来做几个小实验。手平放在桌面上，用力推或拉，使手在桌面上运动，感受有没有一个阻碍手运动的力；手平放在桌面上，用力推或拉，但保持手不动，感受有没有一个阻碍手运动的力；手平放在桌面上，保持手不动，也不用力推或拉，感受有没有一个阻碍手运动的力。这样通过学生动手实验，获得了的体验，初步了解摩擦力及其产生。
（3）用废旧材料开发实验资源
在我们的生活中,有很废弃的物品,利用这些废旧物品来进行实验探究活动,既化废为宝,体现环保,又拉近物理学与生活的距离,同时还增加了学生动手的机会,更有利于学生动脑、动手,培养学生的实验技能及创新能力,增强物理的亲和力。生活中的廉价材料(如乒乓球、橡皮筋、气球、鸡蛋、土豆、蜡烛)、生活中的易得材料(如音乐卡片、铅笔芯、水杯、塑料袋、毛刷、塑料尺、硬币)和废旧材料(如易拉罐、饮料瓶、牙膏皮)等，只需要有意识的搜集或简单的改造，就可以变为物理实验的有用器材。
如学习《大气压强》时，先让学生搜集有关物品，并进行如下实验：“被吸住”的乒乓球：将矿泉水瓶装满水后把一个乒乓球放在瓶口，用手按住乒乓球，瓶子倒过来后，松开按乒乓球的手，你看到的现象是什么？想一想为什么？“覆杯实验”：将玻璃杯装满水，用硬纸片盖紧倒过来或朝向各个方向，你又看到了什么？“吸盘模拟马德堡半球”实验：用两个吸盘相对用力挤压，再往外侧拉，你的感受怎样？这是什么原因？这些实验让学生亲身体验到大气压的存在，然后再用多媒体课件展示──马德堡半球实验。让学生感受大气压之大，简单分析其中的道理：向外抽气的目的是使球内部气体压强减小，球外面的大气压把两个半球紧紧压在一起，很难分开。让球内部进气，不费吹灰之力就可以把半球分开。这有力证明了大气压的存在。
学习《摩擦力》时，让学生用二个长毛刷，毛对毛合在一起，并产生相对运动。让学生看到二个毛刷的毛分别产生向不同方向的弯曲。思考：摩擦力是在什么情况下产生的？摩擦力的作用点在哪里？ 摩擦力向什么方向？摩擦力的作用是什么？在此基础上得出摩擦力的定义，了解摩擦力的作用点在两个物体的接触面上。摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。摩擦力作用：总是阻碍物体间的相对运动。
学习《弹力》知识时，让学生分别用力作用在橡皮筋、弹簧、橡皮泥、气球、纸等物体上，物体有什么变化？松手后，结果有何不同呢？生活中还有哪些物体有类似的性质？你能根据这些物体的特性进行概括与分类吗？总结得出弹性、塑性等概念。然后找一名学生演示用橡皮筋将粉笔头弹出去。让学生思考：不让橡皮筋发生形变，能把粉笔头弹出去吗？当使橡皮筋、弹簧、气球发生形变的同时，你的手有何感觉？这又说明了什么呢？归纳总结：任何物体只要发生形变就一定会产生弹力。日常生活中经常遇到对支持面的压力、物体受到的支持力、绳的拉力等，其实质都是弹力。最后让学生进行活动：取出废旧圆珠笔里的小弹簧，先用较小的力拉，再用较大的力拉，使发生较大形变。观察后一种情况下，撤去力后弹簧还能恢复原状吗？从而引出弹性限度概念。
上述实验材料都来源于学生的生活，经济实用，易取、易得，用来设计物理实验，现象明显，形象生动，趣味性浓，简便易做，不仅可以使学生对物理现象获得具体生动的感性认识，加深对概念和规律的理解，而且还具有情感教育的重要价值，使学生深刻的感受到物理知识就存在于生活之中，它非常亲切、有趣、有用，并使学生养成主动利用身边的物品进行科学探究的意识和习惯，培养学生乐于探究生活中的物理道理的愿望和态度。结合实验问题，鼓励学生就地取材，利用生活中的一些废旧物品，动脑、动手做一做实验，学生成功时就会对物理科学产生兴趣，体会学好物理知识的好处，品尝创造发明的乐趣，就会产生爱学物理的想法，学习的主动性、求知欲就会加强。
十、存在的主要问题及今后的设想
一年来，通过开展这些课题实验，能培养学生热爱科学的思想，开拓学生的眼界，扩大了知识面，学到了课堂上学不到的知识，使学生体会到生活、技术中的物理，弥补课堂教学的不足。对办学条件较差的农村中学，开展这项研究具有着重要意义，这不仅可以改善实验教学的条件，而且对师生的实验动手能力，创新意识等科技素质的提高有很好的促进作用。学生都有好奇心，这是产生创新的内在动力。自制实验器材从设想开始到动手设计、制作定型，要经理思考、论证。从发现问题到设计出合适的器材，师生的创新思维会得到培养，动手能力会得到提高。由于时间限制，本次参与课题研究的学生仅仅是我所任教的初二年级的三个班级的学生，与全校二十多个班级相比，参与人数还太少。而且如果有时间，在他们升入初三以后再对他们针对初三学习的物理课程跟踪进行课题研究，我想这对他们的影响会更大。当然这需要更多教师的参与，需要学校作出整体的安排。
江苏省丰县初级中学 刘庆贺
一、课题提出的背景
1、课题的提出
物理是一门以实验为基础的学科，物理课中的科学探究最多的是通过实验来进行的活动。在科学探究的过程中，往往难以预料学生的猜想和设计的实验。所以目前的教学活动需要大量器材，而这些器材又是多而杂、小而细，全部靠学校来配备是不现实的。另外初中物理中的很多实验并不需要专门的实验器材，在老师的指导下，让学生利用生活中随手可得的物品进行实验，完全可以达到同样的实验目的。而且生活中的物品好找，有的就是废物利用。由于物品普遍、不要花钱（也可以花少量的钱），为学生人人参与物理实验提供了必要条件。而且用生活中的物品进行物理实验，它能拉近物理学与生活的距离，使学生对物理有亲近感。本课题研究的内容就是发动学生，充分利用生活中的物品让每个学生亲自参与物理实验，并把这项活动贯彻初中物理学习的整个过程，即尽力做到全员参与、全程参与。
本课题研究的中心内容是进行让学生用生活中的物品做物理实验的研究。物理是一门实验科学，物理课程中的实验相当多，每个实验用到的器材各不相同。进行让学生用生活中的物品做物理实验的研究，就是要让学生学会根据每一个实验的目的搜集恰当的生活中的物品，学会将搜集到的物品适当加工改造，使之与实验目的达到最佳匹配，最终“制造”出“产品”，并会用之完成实验。这需要教师根据课本的章节顺序，有目的、有计划地进行。
2、课题的核心概念
本课题的核心概念有三个：“学生”、“生活中的物品”、“做实验”。
“学生”是课题活动中的主体，他们搜集生活中有用的器材，他们根据教学需要，亲身经历实验过程，教师不能包办代替，教师要做的是尽力动员学生全员参与。本课题中的学生主要是我所任教的八年级（16）、（17）、（18）三个班，共148名学生。
“生活中的物品” 包括生活中的廉价材料(如乒乓球、橡皮筋、气球、鸡蛋、土豆、蜡烛)、生活中的易得材料(如音乐卡片、铅笔芯、水杯、塑料袋、毛刷、塑料尺、硬币)和废旧材料(如易拉罐、饮料瓶、牙膏皮)等。这些物品不是实验室里配备好的专门仪器，需要学生用发现的眼光去搜集、用灵巧的双手去加工，然后为自己做实验所用。
“做实验”强调学生搜集、加工生活中的物品的目的，它不是捡破烂，也不是搞环保，也不是为满足一时好奇，而是为了做好实验，学好知识，增长才干。另外，“做实验”不是仅仅做一、两个实验，而是根据教学要求，在一年内，完成教科书规定的大部分实验，也就是让学生全程参与实验过程。
二、课题研究的意义
著名物理教育家朱正元教授依据当时国家贫穷落后，农村、山区中学缺乏教具仪器的特点，提出了“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”的主张，开创了用生活中的器材做物理实验的先河。网上搜索了类似的做法，发现不少教师用这种方法进行了实验，不过大多数实验仅限于教师操作的演示实验，让学生自己动手搜集生活中的器材，并亲自进行实验的不多。能让学生在学习过程中一直坚持这种做法，形成习惯的几乎没有。因此，本课题的开展具有现实的指导意义。
（1）让学生感受到科学的真实性
“从生活走向物理，从物理走向社会”是物理新课程的基本理念，新课程提倡使用身边的物品进行物理实验，它能拉近物理学与生活的距离，让学生深切感受到科学的真实性，感受到科学与社会、科学与日常生活的关系。
（2）有利于提高学生的科学素养
麦克斯韦说过：“演示实验的教育价值常常与仪器的复杂性成反比，学生用自制仪器，即使老是出错，也常常比人们用细心调整的仪器易于学到更多的东西”。 所以需要改进初中物理实验，使之易于操作，突显实验所蕴涵的“思维”教育教学功能。利用日常器具做实验，不仅具有简便、直观等优点。而且有利于学生自己动手操作，这样更有利于培养学生的创新意识和实践能力。
（3）丰富实验室课程资源
实验室的课程资源不仅局限于实验室的现有设备，学生用生活中的器材做出的东西完全可以当做以后的实验器材。
（4）为实验器材缺乏的学校和地区提供参考。
我们国家的经济还有一定的困难，特别是广大乡村中学和边远山区中学，实验器材更是缺乏，若能借鉴本课题的一些做法，利旧利废，因陋就简，就地取材，充分利用身边的物品开发、设计各种物理实验不失为一种较好的方法。
三、课题研究的理论依据
（1）新课标的能力要求。《义务教育物理课程标准（2011年版）》指出：“义务教育物理课程是一门注重实验的自然科学基础课程。此阶段的物理课程应注意让学生经历实验探究过程，学习科学知识和科学探究方法，提高分析问题和解决问题的能力。”“义务教育物理课程应注重与生产、生活实际及时代发展的联系。”
（2）新课程的指导思想。《基础教育课程改革纲要（试行）》指出：“教师在教学过程中应与学生积极互动、共同发展，要处理好传授知识与培养能力的关系注重培养学生的独立性和自主性，引导学生质疑、调查、探究，在实践中学习，促进学生在教师指导下主动地富有个性地学习。教师应尊重学生个性，关注个体差异，满足不同学生的学习需要，创设能引导学生主动参与的教育环境，激发学生的学习积极性，培养学生掌握和运用知识的态度和能力，使每个学生都能得到充分发展。”
（3）主体教育理论。把学生当成教育的主体，在教育教学过程中落实学生的主体地位，培养学生的主体性，是素质教育的要求，是未来社会发展的要求。主体性的特征有选择性、自主性、能动性和创新性，这是教育工作者努力的方向。
（4）人本教育理论。现代教育中“以人为本”的思想逐步为教育工作者所接受。教育的本质在于“为了每位学生的发展”，为了每一位学生健康地、积极地、主动地、活泼地发展。教育工作者必须眼中有人、脑中有人、心中有人。
四、课题研究的目标
1、对每一节与实验有关的课，设计出利用生活中的物品做实验的教学案例。
2、通过教学实践，初步探索学生利用生活中的物品做实验应遵循的基本原则。
3、初步得出学生利用生活中的物品做实验的基本途径。
五、课题研究的主要内容
（1）对初中物理课本中的实验进行梳理
通过文献研究法，对国内外各种版本的初中物理教材中涉及的物理实验（不仅仅是学生实验，还包括演示实验和随堂小实验）进行梳理，重点研究本地区采用的苏科版初中物理新教材，实验中的专门仪器能用生活中的器材进行替代的，在保证实验效果的前提下，尽可能地进行替代，这项工作教师在新学期开学前初步完成，并在一年的教学过程中不断总结完善。在此基础上，形成教学案例集。
（2）对学生进行操作技能和安全教育
搜集来的生活中的物品有的需要加工改造才能用于实验，加工改造过程中需要一些操作技能，同时人身安全教育是必不可少的，包括搜集时注意交通安全、器材本身是否卫生、加工过程注意劳动保护等。通过讲座向学生讲述，并在教学中不断给学生提醒。
（3）进行让学生用生活中的物品做物理实验的研究
物理是一门实验科学，物理课程中的实验相当多，每个实验用到的器材各不相同。进行让学生用生活中的物品做物理实验的研究，就是要让学生学会根据每一个实验的目的搜集恰当的生活中的物品，学会将搜集到的物品适当加工改造，使之与实验目的达到最佳匹配，最终“制造”出“产品”，并会用之完成实验。这需要教师根据课本的章节顺序，有目的、有计划地进行。在研究的基础上，探索学生利用生活中的物品做实验应遵循的基本原则，总结出学生利用生活中的物品做实验的基本途径。
六、课题主要研究方法
（1）文献研究法：搜集与课题相关的教育理论、经验总结等文献资料，用理论指导自己的实践。
（2）行动研究法：在日常教育教学实践中发现问题并及时总结，在行动中不断积累经验，边研究边实践，促进学生素质的提高。
（3）经验总结法：采用同学间交流、树立典型、操作展示等方法，对学生用生活中的器材做物理实验的经验及时总结，得出研究效果。
七、课题研究的步骤
1、准备阶段：（2013年4月--2013年8月）
（1）从教学实际中选择题材，申报课题，确定研究思路。
（2）搜集并阅读有关物理低成本实验的资料，进行理论学习，为课题研究做好准备。
2、实施阶段：（2013年9月--2014年8月）
（1）修改课题申报表，上传课题研究方案。
（2）对课题开展调查，深入研讨。每学期能按照博客管理要求，至少完成了两篇读书笔记；撰写了三篇以上案例、教育故事或教育随笔等。对课题研究成果及时总结反思，对典型案例推荐到有关刊物发表。
3、总结阶段：（ 2014年9月）
（1）总结分析一年以来的研究材料，提炼、归纳出学生利用生活中的物品进行实验典型做法，撰写结题报告。
（2）填写课题鉴定申请表、提交成果鉴定表，提出结题申请，迎接验收。
八、课题研究的主要过程
1、潜心钻研教材
教师要处理好传授知识与培养能力的关系，首先要对教学内容有精准的把握。一年来，通过文献研究法，对国内外各种版本的初中物理教材中涉及的物理实验（不仅仅是学生实验，还包括演示实验和随堂小实验）进行梳理，重点研究本地区采用的苏科版初中物理新教材，实验中的专门仪器能用生活中的器材进行替代的，在保证实验效果的前提下，尽可能地进行替代。在此基础上，对每一节课，形成有这种实验特色的教学设计，并在教学过程中付诸实施。凑巧的是，《人民教育出版社网站》（网址：www.pep.com.cn）推出“2011新课标初中物理系列专题”栏目，邀请我为这个专题的负责人，于是，我把这些教学案例加以整理，20个专题全部发表在该网站上。目前，专题的文章还在添加中。
2、建立实验制度
把学生当成教育的主体，在教育教学过程中落实学生的主体地位，培养学生的主体性。初中物理每周共三节课，要求学生对本周所学的内容有大致了解，对可以利用的物品提前进行准备，拿到教室里放好，这样上课时方能正常使用。为此在每周一，让物理课代表把本周应该学习的内容写在黑板上，实验大致需要哪些物品一并写下来，让同学们课下进行准备。为调动学生参与实验的积极性，把每班学生划分为八个小组，小组之间开展比赛，奖优罚劣。具体方法是：实验前小组内每个同学准备物品的得分，没准备的不得分；实验时，积极参与实验的得分，没参与的不得分。这项工作由课代表和各小组长负责，一周一总结，形成制度。我觉得正是这些制度的保证，才使得课题能够在一年内持续地进行。
3、及时总结推广
实验中创设能引导学生主动参与的教育环境，激发学生参与实验的积极性。除了与每一节新课有关的实验，学生也可能有自己的“小制作”、“小发明”。或者对学习过的实验内容，学生有了自己的新设想，我利用每节课上课前的5分钟，给学生提供展示自己的舞台，教师做出总结，并拍照或制作视频，上传到网上，学生可以随时上网“欣赏”自己的表演。制作较好的，留下来，保存在实验室里，一是对学生的肯定，二来为以后的教学提供参考。对一些典型的实验案例，及时形成文字，推荐到有关刊物发表。目前，有三篇研究成果已经在《农村青少年科学探究》上发表。
九、课题研究的成果
一年来，经过各级领导和专家的指导，以及师生的共同努力，课题研究取得了预期的研究成果。
1、通过课题研究形成了利用生活中的物品做实验的教学案例
教师要处理好传授知识与培养能力的关系，首先要对教学内容有精准的把握。一年来，通过文献研究法，对国内外各种版本的初中物理教材中涉及的物理实验进行梳理，重点研究本地区采用的苏科版初中物理新教材，实验中的专门仪器能用生活中的器材进行替代的，在保证实验效果的前提下，尽可能地进行替代。在此基础上，对每一节课，形成有这种实验特色的教学设计，对每一节与实验有关的课（主要是新授课），精心设计出利用生活中的物品做实验的教学案例。相关教学案例共20个，全部发表在《人民教育出版社网站》（网址：www.pep.com.cn）“2011新课标初中物理系列专题”栏目。目前，专题的文章还在添加中。
2、通过课题研究激发了学生学习物理的兴趣
实验中创设能引导学生主动参与的教育环境，激发了学生主动参与实验的积极性。在开展的研究活动中，结合实验问题，鼓励学生就地取材，利用生活中的一些废旧物品，动脑、动手做一做教具，学生成功时就会对物理科学产生兴趣，体会学好物理知识的好处，品尝创造发明的乐趣，就会产生爱学物理的想法，学习的主动性、求知欲就会加强。通过开展这些实验，还能培养学生热爱科学的思想，开拓学生的眼界，扩大了知识面，学到了课堂上学不到的知识，使学生体会到生活、技术中的物理，弥补课堂教学的不足。开展实验的过程中，学生参与的积极性异常高涨，他们除了积极参与完成论文中的物品自主完成了一些实验探究，我把这些成果及时总结，并通过刊物发表。目前，论文“加了盐的冰熔点能降低吗？”发表在《农村青少年科学探究》2014年第3期上。论文“测量阳台最高温”发表在《农村青少年科学探究》2014年第3期上。论文“探究双金属片的作用”发表在《农村青少年科学探究》2014年第7-8期上。
在实验的促进下，学生学习物理的兴趣大大提高，许多学生自主参加《中学生数理化》（初中版）举办的物理潜能知识竞赛，目前已经有12人次获奖。今年6月，江苏省举办初中物理综合实践活动竞赛，学生积极参与，相信会取得不错的成绩。
3、课题研究初步探索出了学生利用生活中的物品做实验的应遵循的基本原则
学生利用生活中的物品做实验，一方面通过利用生活中的廉价材料开展物理实验教学可以解决或缓解实验器材短缺问题，满足实验条件较差的学校开展物理实验教学的需要；另一方面通过利用生活中的物品做物理实验，可以提高学生对物理的学习兴趣、培养学生动手能力和实践能力。学生利用生活中的物品做实验应遵循以下基本原则：
（1）安全性
在设计实验时应该尽量避免一切有危险的和对身体有害的实验。搜集来的生活中的物品有的需要加工改造才能用于实验，比如把饮料瓶用刀子进行切削，把易拉罐用钉子打个洞等，要注意操作安全。同时人身安全教育是必不可少的，包括搜集时注意交通安全、器材本身是否卫生、加工过程注意劳动保护等。再如八年级教材中的托里折利实验中的水银对人体有害,不宜安排为学生实验，可将其改为一个演示实验：找一个医用针筒，用细线和薄膜堵住针筒口子，由于大气压的作用，针筒活塞下可以挂几千克的物体而不会掉下来，这既可证明大气压的存在，也可让学生粗略地测出大气压值。
（2）科学性
物理实验首先应该正确反映物理现象和规律，反映物理现象变化的客观过程。一个巧妙的实验设计除了器材上的合理应用以外，还应该包含精彩的实验方法，不仅能够释疑解难，而且能够透过具体的实验给人以解决其他问题所需的智慧方法的启迪，提高学生解决实际问题的能力。
（3）简易性
麦克斯韦说过:“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”。尤其在农村地区实验设施欠缺的情况下，我们所设计的实验就更应该用材简单易寻，就地取材，如利用生活中的廉价材料(如乒乓球、橡皮筋、气球、鸡蛋、土豆、蜡烛)、易得材料(如音乐卡片、铅笔芯、水杯、塑料袋、毛刷、塑料尺、硬币)和废旧材料(如易拉罐、饮料瓶、牙膏皮)等。
（4）直观性
实验的重要作用就是让学生用感官能够直接观察和感受具体的物理现象与实验过程。利用生活中的物品做实验的优势，可以对书本上的一些实验进行改进：对现有仪器进行改进或改装、自制或仿制新的教具、设计新的小实验或小制作等，尽可能增加实验的可见度和可信度，提高实验的直观性。
（5）创造性
利用生活中的物品做实验是学生探究活动的一个有机组成部分，它的作用不仅仅是了解、研究自然规律和获取信息。学生通过自主的动手、动脑，他们的创造力得到培养，实践能力也都到发展。
4、通过课题研究初步获得了学生利用生活中的物品做实验的基本途径
在学生的学习和日常生活中的，可以利用的课程资源十分丰富，学生身边可以用作实验的物品比比皆是，教师可以引导学生从生活用品、废旧物品、儿童玩具、日常体验等各个方面去开发设计物理实验。
（1）从学习用品中开发实验资源
生活中可以利用来做实验的物品比比皆是，学生的学习用品也可以加以考虑。课桌、文具、书本、纸张等都可以发挥实验的功能。利用这些物品做实验的好处是，这些物品学生学习时随身携带，根本不需要搜集。
如学习《流体压强与流速关系》时，让学生随手取出纸张进行实验：
向两张纸中间吹气，观察两张纸是被向外吹开还是向中间靠近。学生看到两张纸不但没有被吹开反而互向中间靠近。在此基础上分析得出结论：吹气加快了空气流动，乒乓球和纸张都向吹气的地方靠近，说明这个地方的压强小。因此对于流动的气体，流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。
学习《声音的产生与传播》时，让学生这样进行实验：
你把耳朵紧贴着课桌的一端，你的搭档在另一端用铅笔轻轻敲击，你听到声音吗？将耳朵离开桌面，再听敲击声，比较一下两次声音是否一样？
在此基础上，容易得出结论：声音可以在固体中传播。
将两本书的书页交叉叠放在一起，再想把它们拉开会很难，这个实验说明了摩擦力的存在。
（2）从人体体验中开发实验资源
新课程不仅重视知识与技能目标的实现，还特别强调体验性目标的达成，开发人的感官在学习活动中的体验潜能，无疑是将新课程的教育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，所以是最经济、实用、有效的实验方式。如让学生面向教室的墙壁站立，双脚尽可能与墙壁靠近，用双手轻轻推墙，身体则会后退甚至会差点跌倒（要做好保护），这个实验使学生强烈地感受到认识到力的作用是相互的。手拍桌子，手会感到痛，也说明力的作用是相互的。学习《压强》知识时，让学生用两个手指夹持一杆一端削尖的铅笔，稍微用点力。引导学生思考：这里压力的作用效果是什么？两个手指受到的压力相同吗？两个手指形变的程度相同吗？哪一个大些？用力稍大些，手指感受有什么变化？你觉得压力的作用效果与什么因素有关呢？分析：压力的作用效果是使手指形变。两个手指受到的压力相同但两个手指形变的程度不相同。与笔尖接触的手指形变更大些。用力稍大些，手指感觉更痛。压力的作用效果应该与接触面积和压力都用力稍大些，手指感受有关。学习《摩擦力》时，先请同学们把手平放在桌面上，手心朝下，一起来做几个小实验。手平放在桌面上，用力推或拉，使手在桌面上运动，感受有没有一个阻碍手运动的力；手平放在桌面上，用力推或拉，但保持手不动，感受有没有一个阻碍手运动的力；手平放在桌面上，保持手不动，也不用力推或拉，感受有没有一个阻碍手运动的力。这样通过学生动手实验，获得了的体验，初步了解摩擦力及其产生。
（3）用废旧材料开发实验资源
在我们的生活中,有很废弃的物品,利用这些废旧物品来进行实验探究活动,既化废为宝,体现环保,又拉近物理学与生活的距离,同时还增加了学生动手的机会,更有利于学生动脑、动手,培养学生的实验技能及创新能力,增强物理的亲和力。生活中的廉价材料(如乒乓球、橡皮筋、气球、鸡蛋、土豆、蜡烛)、生活中的易得材料(如音乐卡片、铅笔芯、水杯、塑料袋、毛刷、塑料尺、硬币)和废旧材料(如易拉罐、饮料瓶、牙膏皮)等，只需要有意识的搜集或简单的改造，就可以变为物理实验的有用器材。
如学习《大气压强》时，先让学生搜集有关物品，并进行如下实验：“被吸住”的乒乓球：将矿泉水瓶装满水后把一个乒乓球放在瓶口，用手按住乒乓球，瓶子倒过来后，松开按乒乓球的手，你看到的现象是什么？想一想为什么？“覆杯实验”：将玻璃杯装满水，用硬纸片盖紧倒过来或朝向各个方向，你又看到了什么？“吸盘模拟马德堡半球”实验：用两个吸盘相对用力挤压，再往外侧拉，你的感受怎样？这是什么原因？这些实验让学生亲身体验到大气压的存在，然后再用多媒体课件展示──马德堡半球实验。让学生感受大气压之大，简单分析其中的道理：向外抽气的目的是使球内部气体压强减小，球外面的大气压把两个半球紧紧压在一起，很难分开。让球内部进气，不费吹灰之力就可以把半球分开。这有力证明了大气压的存在。
学习《摩擦力》时，让学生用二个长毛刷，毛对毛合在一起，并产生相对运动。让学生看到二个毛刷的毛分别产生向不同方向的弯曲。思考：摩擦力是在什么情况下产生的？摩擦力的作用点在哪里？ 摩擦力向什么方向？摩擦力的作用是什么？在此基础上得出摩擦力的定义，了解摩擦力的作用点在两个物体的接触面上。摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。摩擦力作用：总是阻碍物体间的相对运动。
学习《弹力》知识时，让学生分别用力作用在橡皮筋、弹簧、橡皮泥、气球、纸等物体上，物体有什么变化？松手后，结果有何不同呢？生活中还有哪些物体有类似的性质？你能根据这些物体的特性进行概括与分类吗？总结得出弹性、塑性等概念。然后找一名学生演示用橡皮筋将粉笔头弹出去。让学生思考：不让橡皮筋发生形变，能把粉笔头弹出去吗？当使橡皮筋、弹簧、气球发生形变的同时，你的手有何感觉？这又说明了什么呢？归纳总结：任何物体只要发生形变就一定会产生弹力。日常生活中经常遇到对支持面的压力、物体受到的支持力、绳的拉力等，其实质都是弹力。最后让学生进行活动：取出废旧圆珠笔里的小弹簧，先用较小的力拉，再用较大的力拉，使发生较大形变。观察后一种情况下，撤去力后弹簧还能恢复原状吗？从而引出弹性限度概念。
上述实验材料都来源于学生的生活，经济实用，易取、易得，用来设计物理实验，现象明显，形象生动，趣味性浓，简便易做，不仅可以使学生对物理现象获得具体生动的感性认识，加深对概念和规律的理解，而且还具有情感教育的重要价值，使学生深刻的感受到物理知识就存在于生活之中，它非常亲切、有趣、有用，并使学生养成主动利用身边的物品进行科学探究的意识和习惯，培养学生乐于探究生活中的物理道理的愿望和态度。结合实验问题，鼓励学生就地取材，利用生活中的一些废旧物品，动脑、动手做一做实验，学生成功时就会对物理科学产生兴趣，体会学好物理知识的好处，品尝创造发明的乐趣，就会产生爱学物理的想法，学习的主动性、求知欲就会加强。
十、存在的主要问题及今后的设想
一年来，通过开展这些课题实验，能培养学生热爱科学的思想，开拓学生的眼界，扩大了知识面，学到了课堂上学不到的知识，使学生体会到生活、技术中的物理，弥补课堂教学的不足。对办学条件较差的农村中学，开展这项研究具有着重要意义，这不仅可以改善实验教学的条件，而且对师生的实验动手能力，创新意识等科技素质的提高有很好的促进作用。学生都有好奇心，这是产生创新的内在动力。自制实验器材从设想开始到动手设计、制作定型，要经理思考、论证。从发现问题到设计出合适的器材，师生的创新思维会得到培养，动手能力会得到提高。由于时间限制，本次参与课题研究的学生仅仅是我所任教的初二年级的三个班级的学生，与全校二十多个班级相比，参与人数还太少。而且如果有时间，在他们升入初三以后再对他们针对初三学习的物理课程跟踪进行课题研究，我想这对他们的影响会更大。当然这需要更多教师的参与，需要学校作出整体的安排。
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