農(nóng)村初中自制物理實(shí)驗(yàn)儀器的嘗試

龔華

摘 要：實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)物理的基礎(chǔ)，農(nóng)村初中由于受各種條件的限制，有些實(shí)驗(yàn)難以讓學(xué)生實(shí)踐操作，本文就農(nóng)村初中老師、學(xué)生開(kāi)展自制教具的研發(fā)做了一些探討。

關(guān)鍵詞：初中；物理；實(shí)驗(yàn)儀器

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2016）16-081-1

隨著新課程改革的全面推進(jìn)和國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)村初中的辦學(xué)條件得到了極大的改善，教學(xué)質(zhì)量也因此逐步提高。但由于經(jīng)費(fèi)的分配和部分實(shí)驗(yàn)器材的可操作性不強(qiáng)等原因，農(nóng)村中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在一些亟待解決的問(wèn)題。因地制宜，就地取材，自制教具，作為中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要一環(huán)，應(yīng)該而且確實(shí)受到了越來(lái)越廣泛的重視。

一、農(nóng)村實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

1.學(xué)校的實(shí)驗(yàn)儀器經(jīng)費(fèi)投入不足，部分實(shí)驗(yàn)儀器操作復(fù)雜。

當(dāng)直接用于實(shí)驗(yàn)的經(jīng)費(fèi)投入不足時(shí)，將導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室及設(shè)備、器材欠缺，不能滿(mǎn)足物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求，影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)。部分實(shí)驗(yàn)儀器操作復(fù)雜將導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，影響學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

2.較難演示的實(shí)驗(yàn)在“黑板”上實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象普遍。

由于某些物理實(shí)驗(yàn)儀器操作復(fù)雜，現(xiàn)象不明顯，導(dǎo)致這類(lèi)物理實(shí)驗(yàn)在“黑板”上演示的現(xiàn)象十分普遍。老師把實(shí)驗(yàn)的設(shè)備、儀器畫(huà)個(gè)簡(jiǎn)單圖，實(shí)驗(yàn)用的器材的性能作用說(shuō)清楚，實(shí)驗(yàn)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的現(xiàn)象講細(xì)。一些實(shí)驗(yàn)要牽涉到有實(shí)際數(shù)據(jù)的，老師憑經(jīng)驗(yàn)寫(xiě)出數(shù)據(jù)?！皩?shí)驗(yàn)”完成后，首先強(qiáng)化結(jié)論，要求學(xué)生硬記住結(jié)論，其次出示一些與結(jié)論相關(guān)的問(wèn)題討論，拓展知識(shí)。鞏固上課成果的妙招是：除記住實(shí)驗(yàn)結(jié)論外，還要學(xué)生把實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的細(xì)節(jié)也記住。一節(jié)課下來(lái)，學(xué)生要記這、記那，苦不堪言。

由此，教師動(dòng)手自制一些演示裝置，既可以將教學(xué)內(nèi)容融入實(shí)驗(yàn)氛圍，增加學(xué)生的直觀(guān)認(rèn)識(shí)，又可豐富學(xué)校實(shí)驗(yàn)教具，以備后用，何樂(lè)而不為！

二、自制物理實(shí)驗(yàn)儀器的基本原則

1.科學(xué)性。

實(shí)驗(yàn)的重要作用就是讓學(xué)生用感官能夠直接觀(guān)察和感受具體的物理現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)過(guò)程。因此，設(shè)計(jì)的物理實(shí)驗(yàn)必須正確反映物理現(xiàn)象和規(guī)律，反映物理現(xiàn)象變化的客觀(guān)過(guò)程。一個(gè)巧妙的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)除了器材上的合理應(yīng)用以外，還應(yīng)該包含精彩的實(shí)驗(yàn)方法，不僅能夠釋疑解難，而且能夠透過(guò)具體的實(shí)驗(yàn)給人以解決其他問(wèn)題所需的智慧方法的啟迪，提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

2.經(jīng)濟(jì)性。

在農(nóng)村地區(qū)經(jīng)費(fèi)、實(shí)驗(yàn)設(shè)施欠缺的情況下，我們所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)就更應(yīng)該采用簡(jiǎn)單易尋的材料，就地取材，如：可樂(lè)瓶、易拉罐、泡沫塑料、乒乓球、氣球、電子表、氣體打火機(jī)、電燈泡、注射器等。

3.易做性。

若是學(xué)生自制實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選擇讓學(xué)生較容易做出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，制作的儀器難度適中，防止學(xué)生因?qū)嶒?yàn)過(guò)難產(chǎn)生挫折感，不利于學(xué)生的成長(zhǎng)。如，可以對(duì)書(shū)本上的一些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)：對(duì)現(xiàn)有儀器進(jìn)行改進(jìn)或改裝、自制或仿制新的教具、設(shè)計(jì)一些小實(shí)驗(yàn)或小制作等，這樣可以提高學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解。

4.安全性。

在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)該盡量避免一切有危險(xiǎn)的和對(duì)身體有害的實(shí)驗(yàn)。例如：以前八年級(jí)教材中的托里折利實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中的水銀對(duì)人體有害，不宜安排讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)，可將其改為一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)：找一個(gè)醫(yī)用針筒，用細(xì)線(xiàn)和薄膜堵住針筒口子，由于大氣壓的作用，針筒活塞下可以?huà)鞄浊Э说奈矬w而不會(huì)掉下來(lái)，這既可以證明大氣壓的存在，也可以讓學(xué)生粗略地測(cè)出大氣壓值。

三、自制物理實(shí)驗(yàn)器材的基本途徑

生活中，可以利用的實(shí)驗(yàn)材料十分豐富，教師要引導(dǎo)學(xué)生善于從生活用品、廢舊物品、人體體驗(yàn)等各個(gè)方面開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)自制物理實(shí)驗(yàn)儀器。

1.就地取材。

利用身邊的物品來(lái)揭示物理規(guī)律。這不但可以增加實(shí)驗(yàn)的真實(shí)感、可信度，而且可以縮短與學(xué)生間的距離。例如：初二物理“大氣壓強(qiáng)”一節(jié)，由于實(shí)驗(yàn)室的“馬德堡半球”陳舊，不能用它來(lái)觀(guān)察到大氣壓強(qiáng)把兩個(gè)半球壓住在一起拉不開(kāi)這種情況，換用兩片玻璃，用水把玻璃問(wèn)的空氣排除后，兩手掰不開(kāi)。再對(duì)玻璃受力進(jìn)行討論、分析。學(xué)生對(duì)“大氣壓強(qiáng)”存在的問(wèn)題就不難理解了。這樣，實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)顯到格外親切，不僅拉近了物理學(xué)與生活的距離，讓學(xué)生深切地感受到科學(xué)的真實(shí)性，科學(xué)和日常生活的聯(lián)系。

2.廢物利用。

在農(nóng)村，廢品資源廣泛，如廢舊的燈管、紙盒、易拉罐、塑料瓶、舊彈簧、橡皮筋等，充分地利用他們，不僅可以變廢為寶，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和勤儉節(jié)約的習(xí)慣。

例如：將日光燈管的一端切掉，裝上濕砂子來(lái)回晃動(dòng)，再用清水沖洗，管內(nèi)壁熒光粉即可被擦凈，可得一薄壁粗長(zhǎng)的玻璃管，用它可做許多實(shí)驗(yàn)。例如，取一小段直徑略小于玻璃管內(nèi)徑的圓木柱（或裝水的塑料小藥瓶），在端頭旋入木螺絲配重，將圓木柱放入裝滿(mǎn)水的燈管，捂住開(kāi)口兩端，使開(kāi)口向下成豎直狀，放開(kāi)手，水沿圓柱與管壁間的縫隙向下流出，而圓木柱卻上升，說(shuō)明存在大氣壓，這樣的課外小實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易做。

3.以“人”為本。

新課程不僅重視知識(shí)和技能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，而且特別強(qiáng)調(diào)體驗(yàn)性學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成，充分地開(kāi)發(fā)人的器官在學(xué)習(xí)中的體驗(yàn)潛能，可以讓學(xué)生在探究活動(dòng)中獲得知識(shí)，增長(zhǎng)才干。例如寒冷的冬天，學(xué)生通過(guò)搓手使機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。手變暖和了，從而體會(huì)了摩擦生熱的道理。在山區(qū)，下雨以后，路面很滑。學(xué)生很容易摔倒，有的學(xué)生通常在鞋上拴上稻草或繩子，鞋子就不容易打滑了，學(xué)生從中體會(huì)到了摩擦力和接觸面的粗糙有關(guān)的道理。學(xué)生通過(guò)這些親身感受所學(xué)到的物理知識(shí)，比任何語(yǔ)言描述都更生動(dòng)、更可信，印象也更深刻。

總之，自制物理實(shí)驗(yàn)器材不僅是實(shí)驗(yàn)器材的簡(jiǎn)單替代，更是實(shí)驗(yàn)裝置的簡(jiǎn)化，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的明了。自制物理實(shí)驗(yàn)儀器成本雖低，運(yùn)用的智慧不低，具有的內(nèi)涵不低，教育價(jià)值不低，有助于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，提高科學(xué)探究能力。農(nóng)村中學(xué)應(yīng)該大力加強(qiáng)自制物理實(shí)驗(yàn)儀器的開(kāi)發(fā)。