自制物理實驗器具進行自主實驗探究

李東曉

摘 要：高中物理是一門以實驗為基礎的自然學科。受應試教育的影響，發現高中物理教師在課堂教學活動開展中為了給學生傳授更多的物理知識來應付考試，常常會忽視物理實驗操作，通常會利用多媒體直接展示實驗操作過程，在觀察過程中引導學生探究物理知識，甚至有些老師只是一味按照教材實驗的操作方法來“說實驗”，將實驗課上成了講授課。在枯燥的知識講授中，很難理解其中所蘊含的物理知識，甚至連物理實驗操作方法也是知之甚少。盡管無法改變這一物理教學背景和教師的教學方式，但是可以從自身做起，利用自己身邊的一事一物來進行簡單的物理實驗操作，這樣可以在簡單的動手實驗中獲取有價值的物理知識，提高物理實驗能力。

關鍵詞：高中物理；實驗操作；實驗器具

學生從小不僅要學會動腦，還要學會動手。傳統教育的弊端是把手、腦分離。我們培養的學生不僅要有知識，更重要的是要用這種知識去解決實際問題。這就指出在學習的過程中，我們不僅要動腦掌握基礎的物理知識，還要動手進行實驗操作，在對實驗操作中將手、腦充分利用起來，以此在多種感官的作用下獲取有價值的物理知識。由此可以看出高中物理實驗操作的重要性——物理實驗是物理課程的重要組成部分。盡管我們在課堂學習過程中，無法要求教師將教材中的每一個實驗或每一個物理概念、理論都以實驗的形式呈現在我們面前，但是我們可以利用自己身邊的事物來自制實驗器具，并利用這些自制的器具在課下進行實驗操作。我在自制實驗器具進行自主物理實驗的時候一般會從以下方面入手：

一、選擇實驗材料

高中物理教材中所呈現的實驗需要的器具都是特定的，而且對其準確性有嚴格的要求，我們在課下自制實驗器具的過程中不可能花錢買到每一個實驗器具，此時就需要利用身邊的事物來取代專門的實驗器具，以此保證實驗器具的有效性，此處的實驗主要是指一些簡單的小實驗。

二、開展小實驗

1.利用學習用品開展小實驗

盡管我們在初中階段就已經學習了“重心”，但是如何找重心一直是我們的知識漏洞。在做題的時候，重心是無處不在的，但是我們無法找到重心。老師在課堂上只是長篇大論地敘述理論內容，這些方法在我們的大腦中是模糊的。針對這一情況，我會利用身邊的學習用具來做簡單的小實驗找到重心。比如，利用一根繩子懸掛鋼筆，并將鋼筆放在一把小刀的刀刃上，當鋼筆和小刀平衡的時候，小刀刀刃的支撐點就是該鋼筆的重心。通過這種簡單的小實驗，我們可以以此類推出如何在做題的時候尋找重心。

電路問題一直是影響我們物理學習的“老大難”，一旦電阻、電流、電壓發生變化的時候，整個電路都會發生相應變化，在實驗的過程中我們不可能具備不同性質的電阻、電流表或電壓表等，但是我們可以利用學習用具，如用鉛筆來替代相應的實驗設備。在電路實驗中，我們可以將鉛筆芯聯入電路中，通過不斷調節鉛筆芯被聯入部分的長度，來觀察燈泡或電流表、電壓表的變化情況，此時鉛筆芯作為滑動變阻器在整個電路中發揮作用。

2.利用生活物件設計小實驗

物理理論、概念等不僅是由物理實驗產生的，而且還是來源于生活的。利用生活中的日常用品制作物理實驗器具是世界各國物理實驗開展的一個主要方向。因此，我們在開展物理小實驗的時候，也需要立足生活，從生活中選取有利于實驗操作的日用品來充當實驗器材，以此在提高物理實驗操作數量的基礎上，發揮自身的創新能力。

比如，在進行“曲線運動”這一內容教學的時候，老師只是按照教材內容來照本宣科，我們的大腦無法建立曲線運動模型。此時，我會在課下利用透明塑料袋來進行實驗演示：我先用針在一個透明塑料袋上扎幾個小孔，然后向塑料袋里裝水，并用力擠壓塑料袋里的水，隨時調整塑料袋的方向，來觀察水柱不同方向的運動，在實驗中我發現，水柱的初速度如果與其所受的重力方向共線的話，則該水柱做直線運動；如果水柱的初速度與所受到的重力方向不共線的話，則該水柱做曲線運動。通過這樣的小實驗，我們不僅可以了解到初速度與重力不同關系下的物體的不同運動狀態，還可以在頭腦中樹立形象的運動模型，有利于遷移到物理問題解答中。

除了以上利用學習工具和生活物品進行物理小實驗之外，我們還可以利用自己的身體來感受物理實驗效果。如為了更好地進行力的分解，我會將一根掛著砝碼的線綁在一根手指上，然后利用一根小木棍一端插在手掌中，另一端支起掛有砝碼的線，這樣手指就可以感受到線的拉力和木棍的壓力。最后在受力方向上進行力的分解。

總之，在高中物理實驗學習中，我們可以利用一切可以利用的事物來替代傳統物理實驗器材，在親身簡單的操作中感受物理實驗，體會物理知識。

參考文獻：

[1]楊麗.利用創新實驗優化中學物理教學設計的實踐探索[D].四川師范大學，2016.

[2]高永品.自制教具中的創新實驗研究[J].學周刊，2016.

編輯 孫玲娟