自制物理實(shí)驗(yàn)器具進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)探究

李東曉

摘 要：高中物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科。受應(yīng)試教育的影響，發(fā)現(xiàn)高中物理教師在課堂教學(xué)活動開展中為了給學(xué)生傳授更多的物理知識來應(yīng)付考試，常常會忽視物理實(shí)驗(yàn)操作，通常會利用多媒體直接展示實(shí)驗(yàn)操作過程，在觀察過程中引導(dǎo)學(xué)生探究物理知識，甚至有些老師只是一味按照教材實(shí)驗(yàn)的操作方法來“說實(shí)驗(yàn)”，將實(shí)驗(yàn)課上成了講授課。在枯燥的知識講授中，很難理解其中所蘊(yùn)含的物理知識，甚至連物理實(shí)驗(yàn)操作方法也是知之甚少。盡管無法改變這一物理教學(xué)背景和教師的教學(xué)方式，但是可以從自身做起，利用自己身邊的一事一物來進(jìn)行簡單的物理實(shí)驗(yàn)操作，這樣可以在簡單的動手實(shí)驗(yàn)中獲取有價值的物理知識，提高物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

關(guān)鍵詞：高中物理；實(shí)驗(yàn)操作；實(shí)驗(yàn)器具

學(xué)生從小不僅要學(xué)會動腦，還要學(xué)會動手。傳統(tǒng)教育的弊端是把手、腦分離。我們培養(yǎng)的學(xué)生不僅要有知識，更重要的是要用這種知識去解決實(shí)際問題。這就指出在學(xué)習(xí)的過程中，我們不僅要動腦掌握基礎(chǔ)的物理知識，還要動手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，在對實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)操作的重要性——物理實(shí)驗(yàn)是物理課程的重要組成部分。盡管我們在課堂學(xué)習(xí)過程中，無法要求教師將教材中的每一個實(shí)驗(yàn)或每一個物理概念、理論都以實(shí)驗(yàn)的形式呈現(xiàn)在我們面前，但是我們可以利用自己身邊的事物來自制實(shí)驗(yàn)器具，并利用這些自制的器具在課下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。我在自制實(shí)驗(yàn)器具進(jìn)行自主物理實(shí)驗(yàn)的時候一般會從以下方面入手：

一、選擇實(shí)驗(yàn)材料

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

二、開展小實(shí)驗(yàn)

1.利用學(xué)習(xí)用品開展小實(shí)驗(yàn)

盡管我們在初中階段就已經(jīng)學(xué)習(xí)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(nèi)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(xué)習(xí)用具來做簡單的小實(shí)驗(yàn)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(dāng)鋼筆和小刀平衡的時候，小刀刀刃的支撐點(diǎn)就是該鋼筆的重心。通過這種簡單的小實(shí)驗(yàn)，我們可以以此類推出如何在做題的時候?qū)ふ抑匦摹?/p>

電路問題一直是影響我們物理學(xué)習(xí)的“老大難”，一旦電阻、電流、電壓發(fā)生變化的時候，整個電路都會發(fā)生相應(yīng)變化，在實(shí)驗(yàn)的過程中我們不可能具備不同性質(zhì)的電阻、電流表或電壓表等，但是我們可以利用學(xué)習(xí)用具，如用鉛筆來替代相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。在電路實(shí)驗(yàn)中，我們可以將鉛筆芯聯(lián)入電路中，通過不斷調(diào)節(jié)鉛筆芯被聯(lián)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(fā)揮作用。

2.利用生活物件設(shè)計小實(shí)驗(yàn)

物理理論、概念等不僅是由物理實(shí)驗(yàn)產(chǎn)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(shí)驗(yàn)器具是世界各國物理實(shí)驗(yàn)開展的一個主要方向。因此，我們在開展物理小實(shí)驗(yàn)的時候，也需要立足生活，從生活中選取有利于實(shí)驗(yàn)操作的日用品來充當(dāng)實(shí)驗(yàn)器材，以此在提高物理實(shí)驗(yàn)操作數(shù)量的基礎(chǔ)上，發(fā)揮自身的創(chuàng)新能力。

比如，在進(jìn)行“曲線運(yùn)動”這一內(nèi)容教學(xué)的時候，老師只是按照教材內(nèi)容來照本宣科，我們的大腦無法建立曲線運(yùn)動模型。此時，我會在課下利用透明塑料袋來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)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(diào)整塑料袋的方向，來觀察水柱不同方向的運(yùn)動，在實(shí)驗(yàn)中我發(fā)現(xiàn)，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(yùn)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(yùn)動。通過這樣的小實(shí)驗(yàn)，我們不僅可以了解到初速度與重力不同關(guān)系下的物體的不同運(yùn)動狀態(tài)，還可以在頭腦中樹立形象的運(yùn)動模型，有利于遷移到物理問題解答中。

除了以上利用學(xué)習(xí)工具和生活物品進(jìn)行物理小實(shí)驗(yàn)之外，我們還可以利用自己的身體來感受物理實(shí)驗(yàn)效果。如為了更好地進(jìn)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(jìn)行力的分解。

總之，在高中物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中，我們可以利用一切可以利用的事物來替代傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)器材，在親身簡單的操作中感受物理實(shí)驗(yàn)，體會物理知識。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊麗.利用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)優(yōu)化中學(xué)物理教學(xué)設(shè)計的實(shí)踐探索[D].四川師范大學(xué)，2016.

[2]高永品.自制教具中的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)研究[J].學(xué)周刊，2016.

編輯 孫玲娟