學(xué)校自制實(shí)驗(yàn)器材思路

楊憲平

（浙江省義烏市佛堂鎮(zhèn)初級中學(xué)）

在初中課程中，一些課程需要用到實(shí)驗(yàn)器材，它占據(jù)了教學(xué)的絕大部分，實(shí)驗(yàn)過程也是學(xué)生對知識進(jìn)行掌握的過程，對一些規(guī)律性東西從更深層次進(jìn)行把握。一些時候，實(shí)驗(yàn)器材不能夠?qū)φn本中一些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合理的反映，需要學(xué)校有針對性地進(jìn)行獨(dú)立自制，這需要實(shí)驗(yàn)員根據(jù)課程內(nèi)容進(jìn)行一對一的實(shí)驗(yàn)器材的自制，設(shè)計出具有高水準(zhǔn)和精密的實(shí)驗(yàn)器材，使自制出的實(shí)驗(yàn)器材具有較高的使用功能，使實(shí)驗(yàn)過程中能夠?qū)虒W(xué)知識進(jìn)行真實(shí)的反映。

一、對現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材和教具進(jìn)行改進(jìn)

我國初中學(xué)科，物理和化學(xué)使用到的實(shí)驗(yàn)器材較多，也是實(shí)驗(yàn)質(zhì)量要求最高的階段，學(xué)校購置的實(shí)驗(yàn)器材大多是和各科知識同步。經(jīng)過社會不斷的發(fā)展，科技水平的不斷提高，很多實(shí)驗(yàn)器材的發(fā)展也比較完善，實(shí)驗(yàn)員對一些教學(xué)器材和很多實(shí)驗(yàn)器材隨著科技的發(fā)展也在做著不斷的創(chuàng)新和優(yōu)化，從設(shè)計方面越來越科學(xué)化，特別是一些實(shí)驗(yàn)演示和大型的分組實(shí)驗(yàn)等，都有了很大的教育功能。

在我國教育改革的基礎(chǔ)上，實(shí)驗(yàn)員在對實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行創(chuàng)新和優(yōu)化的同時不能把傳統(tǒng)的一些器材丟棄掉，不能否認(rèn)傳統(tǒng)器材給我們留下的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，但也有一部分實(shí)驗(yàn)不能夠適應(yīng)現(xiàn)代發(fā)展的需要，必須要經(jīng)過詳細(xì)的優(yōu)化來達(dá)到一定的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。所以，對現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行必要的改進(jìn)是為以后得到更好發(fā)展的前提，以此達(dá)到最大的實(shí)驗(yàn)效果，這在很大程度上是實(shí)驗(yàn)器材開發(fā)和發(fā)展的最好思路。

比如，實(shí)驗(yàn)員在對平拋豎落儀進(jìn)行分析和改進(jìn)時，需要先了解它的知識范圍。這種平拋豎落儀體積比較小，在一些分組實(shí)驗(yàn)中非常合適，但是在一些演示實(shí)驗(yàn)中就顯得有些小，所以，實(shí)驗(yàn)員需要對此種情況進(jìn)行必要的改進(jìn)，可以把平拋豎落議和視頻展示臺進(jìn)行相互融合，使每個實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)都反映在大屏幕上，用兩個籃球代替豎落球，采用放大版平拋豎落儀來對這個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行很好的詮釋，可以取得很好的實(shí)驗(yàn)效果。

二、自制實(shí)驗(yàn)器材原則

我國針對實(shí)驗(yàn)器材的研究目前取得了很好的成績，自制實(shí)驗(yàn)器材在進(jìn)行研究的過程中需要遵循以下幾個原則。

1.科學(xué)性原則

實(shí)驗(yàn)器材是對某種實(shí)驗(yàn)性問題進(jìn)行驗(yàn)證，在此基礎(chǔ)上必須要保證實(shí)驗(yàn)器材在實(shí)驗(yàn)過程中的可續(xù)性和應(yīng)該達(dá)到的效果，在實(shí)驗(yàn)的整個過程中，實(shí)驗(yàn)器材需要符合事物的發(fā)展規(guī)律，也就是需要具備一定的科學(xué)性，在科學(xué)性的基礎(chǔ)上必須保證實(shí)驗(yàn)器材正常工作。

2.藝術(shù)性原則

自制實(shí)驗(yàn)器材不但需要符合一定的科學(xué)性，而且還需要有一個好的外觀，降低扭曲變形程度，給人一個好的實(shí)驗(yàn)形象。實(shí)驗(yàn)器材不同部位的色彩設(shè)計根據(jù)不同情況應(yīng)有一個比較鮮明的對比，很大程度上表現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)器材的藝術(shù)性，體現(xiàn)出一定的美觀。但是實(shí)驗(yàn)員在對其進(jìn)行自制時也應(yīng)一定程度上避免對實(shí)驗(yàn)器材過度的裝飾，那樣不但達(dá)不到教學(xué)效果，而且一定程度會降低試驗(yàn)器材的藝術(shù)性。

3.安全性原則

實(shí)驗(yàn)由于是在對結(jié)果不確定的情況下進(jìn)行的假設(shè)結(jié)果，又因?yàn)閷?shí)驗(yàn)多用到的是一些比較危險的物品，特別是在化學(xué)試驗(yàn)中，所以，在一定程度上存在危險因素。實(shí)驗(yàn)不管是公開演示還是獨(dú)自實(shí)驗(yàn)，都應(yīng)該保證實(shí)驗(yàn)過程的安全性，最大限度地保證人身和財產(chǎn)安全。與此同時，使用到的實(shí)驗(yàn)物資也應(yīng)適量和可靠，避免物資使用過量產(chǎn)生危險，比如，大火、漏電和高溫等危險情況。

4.實(shí)用性原則

由于很多實(shí)驗(yàn)不可能進(jìn)行一次，需要多次對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行求證，因此，實(shí)驗(yàn)器材的質(zhì)量在很大程度上需要得到保證，但也不能太過繁雜，在保證質(zhì)量的同時最大限度地做到結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，最好是可以進(jìn)行就地取材。實(shí)驗(yàn)器材的實(shí)用性能夠在一定程度上降低學(xué)校成本，也是下一個實(shí)驗(yàn)順利完成的保障，與此同時，要確保實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯，這需要我們實(shí)驗(yàn)員進(jìn)行仔細(xì)的研究。

5.經(jīng)濟(jì)性原則

學(xué)校對實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行自制的一個重要原則是經(jīng)濟(jì)性原則，主要是通過低成本來達(dá)到與其他實(shí)驗(yàn)同等的實(shí)驗(yàn)效果。學(xué)校實(shí)驗(yàn)員為了達(dá)到節(jié)約成本的目的，對實(shí)驗(yàn)器材中的各個元件進(jìn)行自費(fèi)購買，或者利用身邊的一些廢棄器件來代替，不但降低了成本，能夠達(dá)到同等的教學(xué)質(zhì)量。

6.易得性原則

學(xué)校周邊的優(yōu)勢群落如車前草等，依托小商品城品種豐富易于選購、網(wǎng)購。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，很多事物能夠通過多種渠道進(jìn)行選購，這體現(xiàn)出了它的易得性。實(shí)驗(yàn)器材現(xiàn)在有很多的供貨渠道，由于市場競爭比較激烈，因此，通過價格較低的供貨渠道進(jìn)行選購也是一個比較好的辦法。

三、自制實(shí)驗(yàn)器材的方法

自制實(shí)驗(yàn)器材是對一個項(xiàng)目的創(chuàng)新和發(fā)明，具有很好的創(chuàng)新精神。實(shí)驗(yàn)員在日常生活中應(yīng)對不同的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行仔細(xì)的觀察，發(fā)現(xiàn)其中的差異之處，還需要結(jié)合實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容對實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行創(chuàng)造。一般情況下實(shí)驗(yàn)器材的自制主要有以下方面的方法：

1.替代法

實(shí)驗(yàn)器材自制的替代法在一些情況下也叫功能變通法，指的是結(jié)合實(shí)驗(yàn)過程和需要得出的結(jié)論對身邊的任何一個器材進(jìn)行合理的改造，來替代所需的實(shí)驗(yàn)器材，這種方法自制出的實(shí)驗(yàn)器材相對比較簡單，比如，可以用注射器中的針筒來做壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)器材中的一部分，主要是因?yàn)獒樛膊馁|(zhì)有很好的透明性，較強(qiáng)的密封性，能夠保證壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量。

2.增效法

學(xué)校中的實(shí)驗(yàn)器材由于和教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相互融合，能夠很好地對教學(xué)中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行有效的反映，但是在一些試驗(yàn)器材中也存在著一定的缺陷，比如，使用方法和使用過程等，在此基礎(chǔ)上實(shí)驗(yàn)員可以通過自身對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的理解，針對實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的一些不足進(jìn)行必要的改進(jìn)和創(chuàng)新，最大限度地提高實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)過程的質(zhì)量，能夠在很大程度上增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果，使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加真實(shí)。增效法不只是對實(shí)驗(yàn)器材本身進(jìn)行效果的增加，還可以通過其他輔助工具對實(shí)驗(yàn)效果進(jìn)行增加，比如，使投影儀和實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行很好的融合，對實(shí)驗(yàn)的過程進(jìn)行必要的放大，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果，這其實(shí)也是對實(shí)驗(yàn)器材的一種改進(jìn)方法。

3.創(chuàng)新方法

創(chuàng)新方法的主要手段是依靠現(xiàn)代高科技手段進(jìn)行技術(shù)性的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，主要采用的是轉(zhuǎn)換、移植和組合等多種新的發(fā)明方法，這些發(fā)明方法使實(shí)驗(yàn)通過更加先進(jìn)的技術(shù)得到了質(zhì)量的提高。采用新的工藝和新的材料對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容通過一定的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新方法在很大程度上符合我國現(xiàn)代化的發(fā)展節(jié)奏。這種實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新有很多，比如，在探討顯微鏡原理時，可以把放大鏡和幻燈機(jī)進(jìn)行相互融合來對顯微鏡的使用原理進(jìn)行模擬。

由此可以看出，學(xué)校自制實(shí)驗(yàn)器材對初中實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有很重要的作用，實(shí)驗(yàn)器材的實(shí)用性能夠在很大程度上提高教學(xué)質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)員設(shè)計水平，對事物之間的本質(zhì)聯(lián)系通過實(shí)驗(yàn)淋漓盡致地展現(xiàn)出來，很好地對實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行不斷的創(chuàng)新和優(yōu)化，還可以發(fā)揮出實(shí)驗(yàn)員對實(shí)驗(yàn)器材更多的創(chuàng)新，在很大程度上推進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，對實(shí)驗(yàn)器材的創(chuàng)新和發(fā)展具有很好的推動作用。

［1］譚志云，楊友昌.自制實(shí)驗(yàn)器材，開展趣味物理實(shí)驗(yàn)［J］.湖南中學(xué)物理，2012（06）.

［2］朱希耀.通過自制實(shí)驗(yàn)器材，提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性［J］.湖南中學(xué)物理，2013（02）.