加強實驗儀器設計與制作 促進物理課堂教學

【摘要】物理建立在實驗基礎上的一門科學，物理教學中的實驗，有著任何教法不可替代的作用。課程改革給中國教育帶來的變化不僅僅是在課堂上，最根本的是教師的思想理念的轉變。教學歷程既是培養學生的過程，也是教師創造與創新的過程。通過物理實驗儀器的設計與制作的研究性活動，改革實驗教學，從實踐的層面研究探索，從而獲得有價值的理論對中學物理教學起指導作用。

【關鍵詞】實驗條件；研究；探索；反思

一、現狀與現實

1．一些人為觀念淡薄的原因。實驗確實很重要，但實驗不容易帶來高分，長期影響教育主管部門的領導、廣大教師。實驗室的建設處于落后的狀況，這既有經濟的原因，也有人為的觀念原因。

2．實驗儀器不配套，一些大件儀器是幾十年前留下的，幾乎成為廢品，實驗操作程序過于復雜，一方面不利于發現規律，另一方面對學生思維的形成沒有太大的價值。棄之可惜，留之無用。

3．實驗條件的干擾因素過多，實驗的現象不明顯，容易導致實驗失敗，這對于教師來說“白白浪費了一堂課”，對于學生留下了太多的遺憾。由于教師的素質問題，很多教師不能正確對待實驗的失敗，更不能利用實驗的條件干擾因素幫組學生學會分析，培養實事求是的作風。激發不了興趣，更無助于創新能力的培養；同時許多實驗受季節條件的影響和制約。

理想與現實矛盾的同時，新課程對教師提出更高的要求。教學開放性給物理教師帶來的一個創新途徑，也給了教師更大的創造空間。因陋就簡、就地取材，自制、改進教具，讓學生也參與到自制教具的活動中來，是一種切實可行而又理想的辦法。

二、在實驗設計與制作中培養了學生創新思維創新靈感

通過對實驗的條件與操作的研究，促使學生主動參與，合作交流、激發思維，學會用科學家的研究方式，用務實的態度對待實驗條件對實驗結論的影響。學會分析，不斷地探索，讓創新、創造的才能顯現出來。

課程的資源不僅局限于實驗室的現有設備，學生身邊的物品和器具也是重要的實驗室資源。利用日常器具做實驗，不僅具有簡便、直觀等優點。而且有利于學生課外自己動手操作，以發展學生的獨立實驗能力。在這些實驗中，學生能充分觀察物理現象的發生、發展的全過程，從而反復品味其中的物理原理。

自制或帶動學生利用日常生活器具動手自制的教學用具，這些看似簡單的教學用具，在實際教學中卻發揮著巨大作用。研究物體的浮沉條件，可以利用一個礦泉水瓶和一支口服液的小玻璃瓶制作一個浮沉子。學習滑動變阻器時，可以讓學生用鉛筆芯和電池、小燈泡制作簡易多功能滑動變阻器，既可以研究變阻器的原理，又可以研究導體的電阻與材料、核積、長度的關系。在講到光的色散時，可以讓學生用斜放在水中的平面鏡把太陽光反射到墻上，就能觀察到光的色散現象。在可樂瓶里裝上半瓶肥皂水，然后充入煙霧，用激光手電筒做光的折射實驗效果特好。

總之，利用一些簡單的材料，不花錢或花很少的錢，同樣可以做出許多生動有趣的物理實驗，達到加強實驗教學的目的。

三、實驗儀器的設計與制作促進了課堂教學

實驗儀器的設計與制作決不僅僅是彌補器材的不足，學生們是這樣說的：

甲：以前學習機械效率時就是聽不懂，從滑輪組的設計與制作過程中，我不僅理解了而且對此還有了“研究”。

乙：我在制作設計實驗教具時，母親不準我做這些“小玩具”，說對中考沒用，可我覺得對知識的理解更深刻了。

丙：生活中的物品象垃圾一樣，到處亂扔，沒想到還有用，設計成實驗演示的現象以前見都沒見過，真的很奇妙。

丁：在周記中這樣寫道：設計成功一件儀器真的很開心，改變了老師對我的看法……。

通過實驗研究學生的興趣濃厚了，課堂變得輕松了，愉快、驚奇、興奮成為課堂的常見情景。從學生的行為看，學生的注意力隨時間的變化規律改變了，學生的注意力的集中程度大大的提高了。再沒有學生見了教具器材僅僅覺得好玩，對培養學生動手能力和創新能力提供一條有效的途徑。

四、要改變觀念加強實驗設計與制作

實驗儀器的設計與制作研究還不可能作為課改的成果被推廣，人的思想觀念還有待進一步轉變和更新。在有些人的眼里，實驗室以外的材料不能成為實驗器材。但是“壇壇罐罐”，使用身邊隨手可得的物品進行探究活動和各種物理實驗，可以拉近物理學與生活的距離，讓學生深切地感受到科學的真實性，感受到科學和社會、科學和日常生活的關系。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。所以，我們物理教師要轉變觀念，不能把低成本實驗僅僅看作解決實驗器材不足問題的權宜之計，而是要大力開發和利用日常生活用品作為我們教學用具。

第三種傾向，實驗儀器的設計與制作是教師的事，這種創新只能發生在教師這個層面，如果發動學生去做會浪費學生精力和學習時間，對學生的考試造成影響，從而持否定態度。認識不到這是培養學生創新思維、創造才能的有效手段，也是當前的又一制約因素。

五、結束語

實驗儀器的設計與制作是物理教育本質的回歸，符合素質教育的理論和實踐，實驗儀器與制作研究還滲透著方法教育。讓實驗教具制作的研究真正為教學服務，而不是擺設，應該成為教學的重要手段。我們要提高認識，應積極地投入到創造中去。建議各級領導應給于足夠的重視和鼓勵，讓那些看起來不起眼的儀器真正有自己的位置。保留這些制作的優秀作品，讓他們成為回顧教學歷程的路標，嘗試教學成果的閃光點。

（作者單位：江蘇省漣水一中）