自制實驗器材 促進物理教學

黃燕

物理學是一門以實驗為基礎的學科，實驗教學是基礎知識教學必不可缺少的環節之一，它不僅有助學生形成正確的概念，加深對規律的理解，增強分析、解決問題的能力，而且能直接培養學生用實驗驗證和探索規律的能力。初中物理階段，自制實驗器材是師生為適應教學需要、改革教學方法而自行設計的形象化教學器具，雖然它在數量上遠遠少于商品實驗器材，在規范性、功能、外觀上也比不上商品實驗器材，但它卻凝聚、體現著第一線教師豐富的教學經驗，是教學科研成果的重要形式之一。

自制實驗器材取材便利，低成本，利用我們生活常見的物品自制實驗器材。極大地豐富了學生的課外活動內容，利用身邊現有的壇壇罐罐，甚至變廢為寶；又改善“滿堂灌”的現象，便于教學引導學生觀察思考、發現新規律，同時讓學生自己自制的儀器便于邊教邊實驗；消除學生對學習物理的困惑，進行實驗探索的神秘感，能調動學生的積極性、主動性、創造性。

自制實驗器材的過程是學生得到較為全面的鍛煉過程，學生制作實驗器材不是一種簡單的機械模仿，而是一個創新的過程，學生需要弄懂儀器的作用、原理、組成結構，對實驗器材進行點滴的改進。教師用自己設計制作的儀器進行教學。通過自制實驗器材培養老師和學生的動手動腦能力，培養他們的創造精神，這才是自制實驗器材的最主要目的。隨著新一輪課程改革的深入，自制實驗器材的重要性體現得越來越明顯。

在演示證明大氣壓存在的杯子倒置實驗時，我拿一個塑料杯子，裝滿水后，用一張紙片蓋好后，再倒過來，學生發現紙片不會掉下來，水也不會流出來，學生深信不疑又極想弄清其中原因，教師趁機分析引導，使學生真正明確地認識到了大氣壓的存在，收到了良好的教學效果。進而培養了他們對科學的洞察能力。在學習“物體振動產生聲音”時，教師可以用木棒敲打鼓面，鼓面發聲。但學生很難發現鼓面的振動，若在鼓面上放一些泡沫 屑，讓學生觀察敲鼓時泡沫屑有無變化。這樣大大提高了實驗的可見度，讓學生非常喜觀的感 受到泡沫屑的跳動緣自鼓面的振動，對于“發聲體在振動”的物理知識的生成起到了很好的作 用。在初三物理原子和星系這一章節中講到核能，結合核電站的建設以及朝鮮和伊朗的核危機，學生會對核反應的過程很感興趣。但要單憑口頭的講解說清楚是很難的，那么可以利用火柴來模擬鏈式反應：取一些火柴在煤油里浸濕晾干，每根火柴梗的長度取約2厘米，將火柴梗排成鏈式圖形，最后點燃鏈式圖形起始端的火柴梗，可以觀察到持續不斷和越燃越劇烈的現象。由此可以說明核裂變在短時間內會釋放出大量的核能，并產生激烈的爆炸現象。

在學習《杠桿》一節時，布置了課后小制作活動：用生活中的器材自制杠桿，并指導了制作方法。約定完成了全班評比，學生感到很新奇，回家后開始尋找器材、制作，忙得不亦樂乎。當一件自己的作品誕生時，他們興奮極了。一位同學寫道：做完后，我才知，只要努力，任何挫折才能戰勝，制作做東西要了解其原理、準確測量、深思、細做，才能成功呀！

而在學習溫度時我讓同學們自己設計一個溫度計，同學們激情非常高，紛紛制成了成品。有用礦泉水瓶的、有用墨水瓶的，也有用塑料營的、有用玻璃管的、玻璃管的內徑有大的也有小的。然后讓學生把制好的溫度計分別浸在同一桶溫水中，觀察管子的液面上升的高度，分析出液體越多，上升的越高；管子的內徑越小，溫度計的靈敏度越高。通過學習同學們對于溫度計的原理，溫度計的靈敏度的影響因素，都有一定的認識。同時學生的觀察思考能力、對此儀器的作用、原理、組成結構都有了一定的理解。并且將制作良好的保存，在學習大氣壓強時可以作為氣壓計使用，了解氣壓計的原理，在學習力能夠使物體發生形變時，驗證微小形變。這樣即增加了學生對制作精品的欲望，又能做到一個器材多個用途。

在探究平面鏡成像特點時，利用學校安裝玻璃時的邊角廢料作為平面鏡，利用學生的學生證作為物體與像進行探究，取材簡單、便宜。通過探究即讓學生體驗的探究的快樂，又能夠讓學生理解探究的環節，探究的結論；同時利用學生證成的像不清晰，引出思考，討論：怎樣才能提高像的清晰度。

在探究壓力的作用效果什么因素有關時，小桌子沒有那么多，就讓學生利用身邊的物體進行探究，有學生用手壓筍，力的大小不能直觀的體現，怎么辦？有學生就想到利用礦泉水瓶來進行實驗，礦泉水瓶正倒放來改變受力面積，水的多少來改變壓力大小。這樣一來學生的積極性、主動性、創造性就充分調動，同時也消除了學生對學習物理的困惑。在學習電荷間的作用規律時玻璃棒，橡膠棒演示效果不明顯，利用塑料泡沫與手摩擦，再把塑料泡沫懸掛，用另一與手摩擦過的塑料泡沫去靠近，實驗效果非常明顯。

而在學習液體內部的壓強時，在一個礦泉水瓶的不同深度扎兩個小孔，再往瓶子內加水，觀察水射出的遠近，從而得出液體內部的壓強與深度的關系。這樣即直觀的體現了實驗結論，又讓學生了解到物理規律可以用生活常見的物體來探究，真正體現物理來源于生活的理念。

總之，自制實驗器材天地廣闊，大有可為，它與學生的學習、生活密切相關，通過師生共同動手制作實驗器材，改變教與學的方式，突出事物間的本質聯系，提高教學針對性，既鍛煉了學生的實驗、動手能力，又培養了學生愛科學、學科學的優秀品質，還可開闊學生眼界、活躍學生思維、培養學生創新精神和創新能力，對推進新課改的深入開展有積極的推動作用。