前言：低成本实验是初中物理教学的一个重要组成部分，核心素养作为一个新的事物，不是指掌握具体的学科知识，而是在对知识学习过程中的一个内化，对不同的学科有不同要求。在初中物理教学中，低成本实验，不是因为贫困地区缺乏资源才用的实验，更不是因为实验设备不足而采取的无奈之举，低成本物理实验虽然成本不高，但智慧不低、技术不低、物理意义不低、教育价值不低。初中物理是帮助学生打开物理知识大门的敲门砖，作为一个比较抽象晦涩的学科，教师应善于研发各种低成本实验，通过实验形象诠释教学内容，在实验过程中鼓励学生多动手、多动脑、多交流，帮助学生通过各种低成本实验认识物理世界，掌握物理知识，不断促进学生物理核心素养的形成。

一、 利用低成本实验促进初中物理核心素养形成的意义

周韶光教授曾说过：“科学教育不应该是给孩子传授支离破碎、脱离生活的抽象理论和事实，而是应当慎重选择一些重要科学观念，用恰当生动的方法，帮助学生建立一个完整的对世界的理解”。由此可见，低成本实验在初中物理核心素养教学中有着举足轻重的地位。

首先，师生可以在寻找和自制低成本实验过程中激发创新灵感^[1]。

众所周知低成本实验是满足教学需要的工具，是支撑教学效果的基础。寻找和自制低成本实验，教师不仅能够有效降低实验教学成本，还能充分发挥自己的教学创造能力，提升学生的学习体验成果，是教师教学独创性理念的一种淋漓尽致的体现。那么教师要想发明和自制低成本实验，就必须先对教材进行深度解读、用心研究每一个物理知识点的内在本质，思考需要设计怎样简单易懂的实验向同学准确地呈现出来；还要对学生进行充分了解，了解学生的兴趣偏向、接受程度，避免太简单的实验无法完全诠释物理知识，太难的实验学生又理解不了；最后还要对教学过程进行精心设计，要编排怎样在有限的课堂时间里，激发学生学习兴趣，引发学生主动思考，探索物理奥秘。这一过程无不渗透着教师的心血，可以充分激发教师的创造性和能动性^[2]。

同时不可否认寻找和自制低成本实验可以培养学生动手能力，激发学生好奇心理和创造动机。低成本实验基本是利用日常生活中常见的各种材料进行制作，不仅制作简单，而且生动有趣，可以很自然地淡化物理实验在学生心中的神秘感，有利于激发学生的学习兴趣和创作潜能。学生在寻找和自制低成本实验过程中，通过一步一步地琢磨探索，逐渐不再满足于照搬模仿，而是开始思考、不断改进和创新，甚至对制作效果百般挑剔，从而一步步点燃学生学习创造的欲望。

其次，寻找和自制低成本实验可以培养学生以人为本、可持续发展的大局理念 提升教师教学质量和效率。

教师可以鼓励学生在日常生活中善于寻找和利用身边一些常见物品或废弃物来发明制作小实验，比如用废弃的纸杯制作火箭发射器、用可乐瓶制作手工小风扇、用矿泉水瓶制作小水枪等。这种寻找和创作的过程不仅可以培养学生动手能力，激发学生学习兴趣，同时也是引导学生对废物再利用的过程，在这一过程中，不仅可以锻炼学生的动手能力、创新能力，还可以无形中让学生学会变废为宝，不仅有效节约了资源、间接爱护了环境，还培养了学生热爱自然、关心社会的科学素养^[3]。

另外在一系列低成本实验探索和开发的过程中，还可以进一步提高初中物理实验教学的质量和效率。不管是教师还是学生，想要开发低成本实验，就必须先对物理知识进行解读，只有了解了知识的本质，才能更好地设计简单便捷的实验，然后通过对实验现象的观察，加深对物理知识的了解和认知。所以低成本实验和物理知识相辅相成、互相成就。师生可以基于知识设计低成本实验，通过低成本实验现象了解知识，潜移默化中提升了教学学习的质量和效率。

二、低成本实验在初中物理核心素养形成中的实践策略

（一）通过低成本实验导入新课

初中物理课程要善于借助低成本实验来实现对学生物理核心素养的培养，低成本实验不

是廉价的实验，而是取材方便，制作简单，趣味性强，形象生动，效果明显的实验。教师在初中物理新课教学中可以充分借助低成本实验导入新课。比如：在讲解“温度计”这一节时，教师只需要提前准备一个透明的玻璃瓶、几支用完墨水的中性笔芯、适量红墨水和酒精，上课时将酒精装到透明的玻璃瓶里，再滴入几滴红墨水，等酒精变成红色之后，将没有墨水的中性笔芯一端放进玻璃瓶中并对其密封，就可以制作出简易版的温度计，教师可以用这简易版的温度计测量不同温度的液体，让学生观察红色液体在笔芯中的变化，从而让学生明白温度计是通过热胀冷缩的原理进行工作的；在讲解“声音的传播”时，教师可以让学生亲自动手，将两个纸杯用一根棉线连接起来，上课时让一个学生在一端对着纸杯轻声说话，一个学生在另一端把纸杯扣在耳朵上听，可以发现即使两个学生离得远，依旧可以清楚地听到声音，然后两个学生保持位置不变，不借助任何道具再让一边同学隔空对另一个同学用同样的声音讲话，另一边同学则无法听清楚声音，从而让学生明白声音的传播是需要介质的，不同的介质对声音的传播会产生不同的影响；在讲解“杠杆原理”时，教师只需要让学生借助手中的铅笔、橡皮和刻度尺，用一块橡皮将铅笔垫起来，就成了一个杠杆，改变橡皮的支点位置，可以显示不同类型的杠杆，或者用细线系住铅笔，挂在铁架上，让铅笔在水平位置保持平衡，然后在铅笔两端悬挂不同数量的铅笔或橡皮，调整两边铅笔或橡皮的悬挂位置，用刻度值测量两边距离，就可以研究杠杆的平衡条件。由此可以看出，低成本实验不仅取材方便、成本低廉，操作简单，还可以形象直观地展示物理学特性，所以教师可以充分借助低成本实验来激发学生的好奇心和求知欲，为新知识的学习引导方向，引发学生自主求知，形成主动思考探究的学习环境^[4]。

（二）利用低成本实验解析物理概念

众所周知，物理概念是反映物理现象和物理过程本质属性的一种抽象表达，是观察、实验与科学思维相结合的产物，单从文字描述去理解，非常枯燥且晦涩难懂，教师可以引导学生自制简易道具，利用低成本实验对大量实验现象进行观察，充分开拓逻辑思维，将一些事物共同的本质特征了解清楚。因为每一个物理概念的得出都需要大量实验的支撑，所以教师在设计低成本实验解析物理概念时，既要注意克服以往错误经验的干扰，又要善于选择贴近日常生活、与物理概念有着明显本质联系的简单易懂的低成本小实验。比如在学生学习“大气压强”这个概念时，教师可以制作“易拉罐”实验，找一个空的易拉罐，往里边倒入少量酒精，放在酒精灯上加热，将易拉罐中的空气排走，然后用橡皮泥封住罐口，让易拉罐自然冷却，然后学生可以明显看到，易拉罐被压瘪，并发出剧烈响声，从而自然地引入大气压强的概念。这个实验无论是从视觉效果还是听觉效果，都能给学生留下深刻的印象。（在这个实验过程中也可以喷洒冷水帮易拉罐降温，实验现象会更加明显）。再比如在学习“摩擦力”概念时，教师可以让学生将两本书的纸张相互交错夹在一起，学生会发现这时想要将两本书分开是很困难的，由此引入“摩擦力”的概念。还有比如在学习“磁现象”时，因为磁是一种看不见、摸不到的物质，所以如果不借助实验，无论教师怎么生动地去解释描绘，学生都是非常难以理解的。这时教师如果设计一个低成本实验，将一个小铁片放在薄木板上，然后用手在木板下面来回晃动，这时学生会发现小铁片也在木板上面跟着来回运动，然后教师可以找一位同学上来同样用手在木板下边来回晃动，发现小铁皮又不动了，继续换几位同学试一试，发现学生都不能使铁片在木板上运动，进而引发学生好奇心，以为教师是带有魔法的，瞬间树立教师在学生心目中的伟大形象。然后教师再揭秘是因为自己手里拿着一块磁铁，不是自己的手使铁片运动，而是磁铁与铁片之间产生的磁现象使铁片运动。这样的低成本实验不仅活跃了课堂气氛，还让学生在轻松的氛围中非常形象地理解了什么是“磁现象”。由此可以明显感觉到，通过低成本实验解释物理概念，既形象生动，又简单易懂。

（三）借助低成本实验开阔解题思路 提升解题能力

很多抽象的物理知识都可以借助低成本实验现象形象地展示，所以如果能够巧妙地利用低成本实验，不仅可以开阔学生的解题思路、提升解题能力，而且可以无形中培养学生的物理核心素养。比如在解析电压、电流、电阻的习题时，教师可以巧妙借助自来水做一个实验，拿一根水管与水龙头相连，缓慢打开水龙头，让学生观察水流情况，随着水龙头不断打开，水流明显增大，让学生思考为什么会出现这种情况，然后告诉同学们随着水龙头的不断打开，水压会不断增大，所以水管里的水流也会明显增大。电压和电流就如同水压和水流的关系，电流也会随着电压的增大而增大。之后教师再在同样的水压下往水管里不断塞入一些乱丝线，让学生观察水流的情况，水流会随着乱丝线的增多而逐渐变小，然后告诉同学们塞入乱丝线就相当于增加了水管里的阻力，电流和电阻就像水流和水阻力的关系，在电压不变的情况下，随着电阻的增加电流会逐渐减小。从而进一步得出电压、电流和电阻的关系公式即：电流I=电压U/电阻R。学生通过生活中一些通俗易懂的日常现象，可以形象生动地理解、记住一些物理公式，当遇到对应习题时便可以很容易地解答出来。所以，借助低成本实验引导学生理解习题、打开解题思路，是最直接、最有效的手段^[5]。

三、低成本实验在初中物理教学中的前景展望

麦克韦斯说：“一项实验，使用的材料越简单，学生越熟悉，就越能透彻地获得所验证的结果”。初中物理作为物理学的入门学科，是物理知识最基本最浅显的归纳，而低成本实验因为取材方便，制作简单，操作通俗易懂而被广大教师学生所喜爱，在日常的初中物理教学中，教师的讲台桌、三角板、教案，学生的书包、铅笔、橡皮、书本随时随地都可以拿来组成一个简单的实验教具来诠释物理现象。就是因为低成本实验这种小制作大智慧，小成本大成就的特点，所以必将会逐渐走进每一节物理实验的课堂，被越来越多的教师和学生开发和利用^[6]。

结语

    总而言之，低成本实验是促进学生初中物理核心素养形成最简便、最直观、最有效的手段。初中物理是在学生九年义务教育阶段设计的课程，物理知识相对简单，基本是对各种物理想象的一种最基础、最简单的概括，学生可以主要借助感性思维进行学习。所以，教师应善于借助日常生活中一些常见的材料工具设计开发低成本实验，让日常生活用品成为研发低成本实验最主要的实验资源，要善于巧妙利用低成本实验演示物理现象，激发学生对物理知识的探知欲，鼓励学生敢于动手尝试，勇于实践探索。低成本实验不仅可以形象展示各种物理现象，让学生轻松地在动手观察中获得知识，还可以降低教学实验成本、旧物利用，也间接地保护了环境，进而无形中培养了学生物理核心素养的形成。相信经过教师的不断努力，低成本实验会被越来越多的师生所采纳、会走进越来越多的初中物理实验课堂^[7]。

参考文献

[1]牛远见.利用低成本实验促进初中物理核心素养的实践化[J].读写算,2024,(29):34-36.

[2]郑喜春.基于核心素养的初中物理低成本实验的开发与应用研究[J].学苑教育,2022,(26):39-41.

[3]张桢梅.核心素养下农村初中低成本物理实验开发与应用研究[D].贵州师范大学,2022.

[4]李金华.基于核心素养的初中物理低成本实验的开发与应用[J].中学理科园地,2022,18(01):27-28+94.

[5]夏晓光.基于核心素养的初中物理低成本实验的开发与应用研究[J].学苑教育,2021,(08):61-62.

[6]秦毅,严俊.浅谈基于核心素养的初中物理低成本实验[J].数理化学习(教研版),2018,(09):55-56.

[7]郭玲.基于核心素养的初中物理低成本实验探索——以“神奇的‘眼睛’”一课为例[J].中学物理教学参考,2020,49(06):29.