充分利用自制教具進行物理教學(xué)

葉又軍

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。教具是實驗活動中不可缺少的物質(zhì)條件。特別是有時自制教具比實驗室中的教具效果還要好。本文主要講述筆者在平時的教學(xué)中如何利用自制教具進行物理教學(xué)，并且取得了較好的效果。

1利用自制教具演示導(dǎo)入新課激發(fā)學(xué)生興趣

新課的引入是一個重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，對調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣有不可估量的作用。合理利用自制教具演示導(dǎo)入新課是一種行之有效的方法。

例如，在上人教版8年級《大氣壓強》這一節(jié)課時，為了進入新課時能吸引學(xué)生的眼球，筆者用自制教具——“魔瓶”（見圖1），做了這樣一個演示實驗：打開瓶蓋，瓶中水從瓶底部往下流，蓋上瓶蓋，瓶中水又不外流。學(xué)生被這樣一個新奇的實驗所吸引，頓時班上像炸開了鍋似的，

學(xué)生們爭先恐后地詢問教師出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因。筆者沒有急于回答，而是因勢利導(dǎo)地引導(dǎo)學(xué)生，告訴他們學(xué)習(xí)了《大氣壓強》這一節(jié)知識后，自然會明白其中的道理。結(jié)果這一節(jié)課學(xué)生們注意力非常集中，教學(xué)效果非常好。

2利用自制教具改進實驗裝置豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生動手能力

合理運用自制教具改進實驗裝置，不僅能縮短實驗時間，減小實驗誤差，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。

例如，人教版9年級《焦耳定律》這一節(jié)中關(guān)于焦耳定律實驗，如果容器氣密性沒控制好，實驗不易成功，而且實驗中等量空氣不易控制，實驗誤差較大。該實驗的改進裝置也存在著器材比較零散，攜帶不方便，教室后排學(xué)生不易看清實驗現(xiàn)象，加之沒有交代電源種類，實驗時間不好控制，不利于對學(xué)生進行安全用電知識方面的教育等問題。筆者對該實驗裝置做了一些改進，運用到教學(xué)中取得了比較好的教學(xué)效果。實驗演示過程如下。

將自制的實驗裝置放在水平臺上，實驗裝置如圖3所示。

把4根相同的火柴頭分別直立在如圖3所示的4個電阻絲上，合上S1，1 Ω電阻絲與2 Ω電阻絲組成了一個串聯(lián)電路，1 min之內(nèi)會發(fā)現(xiàn)2 Ω電

阻絲上的火柴先燃燒，由于R1、R2串聯(lián)，通過它們

的電流相等，在相同的時間內(nèi)，2 Ω電阻絲上的火柴先燃燒，說明I、t相同，

Q與R成正比。過一會兒，1 Ω電阻絲上的火柴也燃燒，說明對于同一個1 Ω電阻絲I、R相同，Q與t成正比。斷開S1，同時合上S2、S3，1 min內(nèi)會發(fā)現(xiàn)兩端電壓為4.5 V的2 Ω電阻絲上的火柴先燃燒，兩端電壓為1.5 V的2 Ω電阻絲上的火柴后燃燒，說明R、t相同，Q與I2成正比（Q—電熱、I—電流、t—通電時間）。

在探究影響滑動摩擦力因素的實驗中，根據(jù)二力平衡知識，應(yīng)拉動物體做勻速直線運動。但在實際操作中，測力計拉著物體一彈一彈地運動很難做勻速直線運動。為了克服上述弊端，筆者結(jié)合實際，自制了《滑動摩擦力演示器》，如圖4所示。操作過程中，測力計拉著放在大木板上的小木塊，并且把測力計另一端固定起來，勻速或變速拉動木板運動都行，盡管沒有直接拉測力計，但木塊相對木板是運動的，木塊受到測力計的拉力和它受到木板對它的摩擦力。這兩個力是一對平衡力，由二力平衡知識，測力計的示數(shù)就等于物體所受滑動摩擦力的大小。

上述改進裝置將零散的器材豎直組合在一起，操作簡單、現(xiàn)象明顯、可見度高、實用性強，對培養(yǎng)學(xué)生的動手能力有很好的作用。

3利用自制教具增設(shè)新實驗降低學(xué)生理解難度

教學(xué)儀器是開展實驗教學(xué)的必要條件，但在實際教學(xué)中，有些實驗需要的實驗器材在實驗室中沒有相匹配的實驗裝置，許多實驗內(nèi)容仍需教師自制教具。

例如，人教版8年級《浮力》這一節(jié)中，關(guān)于浮力方向和產(chǎn)生原因只作了定性分析，沒有介紹具體的實驗裝置，教師講完后，學(xué)生似懂非懂。筆者運用廢舊飲料瓶自制了《浮力產(chǎn)生原因演示器》和《浮力方向演示器》，增設(shè)了浮力方向和產(chǎn)生原因兩個新實驗，讓學(xué)生形象地看到了實驗現(xiàn)象，取得了非常好的效果。實驗后再幫助學(xué)生進行相關(guān)的理論分析，發(fā)現(xiàn)學(xué)生比較容易理解，使學(xué)生有了百聞不如一見的感覺。具體實驗過程如下。

3.1將自制的實驗裝置放在水平臺上

實驗裝置圖如圖5所示。

3.2浮力的產(chǎn)生原因演示器實驗方法

關(guān)閉止水夾，用玻璃棒將乒乓球抵在瓶口，再從飲料瓶上部加水，球完全浸沒后，繼續(xù)加水，直到水與飲料上端相平再移開玻璃棒，球由于只受到水對球向下的壓力，所以不能浮起。打開止水夾，水從上部飲料瓶流向下部飲料瓶，當(dāng)下部的水接近球時，球又受到了水對它向上的壓力，當(dāng)向上的壓力大于向下的壓力時，球就浮起來了。

3.3浮力方向演示器實驗方法

如圖7所示，向《浮力方向演示器》教具中加水，直至水將球完全浸沒，球由于受到水的浮力將線拉直，然后用重錘線檢驗浮力的方向。若重垂線方向與繩拉力方向重合，則浮力方向豎直向上。

然后將裝水的飲料瓶傾斜（水不能溢出），觀察線是否拉直，用重錘線檢驗浮力方向。若重垂線方向仍然與繩的拉力方向重合則浮力方向總是豎直向上。

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。上述兩例通過自制教具增設(shè)新實驗，讓學(xué)生通過實驗現(xiàn)象得結(jié)論，不僅能夠夠降低學(xué)生理解難度，而且提高了教學(xué)效果。

總之，自制教具不僅彌補了學(xué)校實驗儀器的不足。豐富了實驗室儀器的品種，激發(fā)了學(xué)生的興趣，降低了學(xué)生理解的難度，培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力，同時也優(yōu)化了課堂結(jié)構(gòu)，提高了教學(xué)效果。