關(guān)于利用自制力學(xué)教具提高課堂教學(xué)效果的研究

武禮軍

(中牟縣第二初級(jí)中學(xué)，河南 鄭州 451450)

在初中物理教學(xué)中，為了切實(shí)貫徹“以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)”的教學(xué)原則，真正把物理實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)的重要內(nèi)容和有力工具，就要充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能，使學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，通過(guò)自己動(dòng)眼、動(dòng)腦、動(dòng)手去獲取知識(shí)。這樣不僅能夠?yàn)閷W(xué)生提供學(xué)習(xí)的感性材料，驗(yàn)證物理規(guī)律，而且能夠提供物理的思維方法，使學(xué)生加深對(duì)基本知識(shí)的理解，培養(yǎng)用實(shí)驗(yàn)方法探索物理知識(shí)的能力。學(xué)生通過(guò)自己觀察、自制教具并做實(shí)驗(yàn)，還可以討論講述，使他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性得到充分發(fā)揮，改變學(xué)習(xí)中的被動(dòng)地位，使課堂氣氛不再沉悶，又提高了課堂效率。

自制教具能突破教學(xué)難點(diǎn)，能夠提高教學(xué)效果。使用自制教具，有利于培養(yǎng)學(xué)生的物理素養(yǎng)。教師應(yīng)將一些工具性器材進(jìn)行簡(jiǎn)化，實(shí)驗(yàn)器材盡量選擇生活中易于尋找的物體，拉近物理與生活的距離，讓學(xué)生感覺(jué)物理不是高高在上的，物理探索并不神秘，它就在生活中。要讓學(xué)生知道物理就在身邊，為其開(kāi)展“自主探究性學(xué)習(xí)”開(kāi)辟?gòu)V闊的天地，也提高了課堂教學(xué)的有限性。并且自制教具可以讓生活中的廢品變?yōu)閷氊?，增加學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。

一、自制力學(xué)教具對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)力學(xué)興趣的激發(fā)，克服力學(xué)難學(xué)心理

興趣是最好的老師，當(dāng)學(xué)生對(duì)某件事情產(chǎn)生興趣時(shí)，對(duì)這件事情就會(huì)有很強(qiáng)的求知欲望。如水頂乒乓球?qū)嶒?yàn)。用一大的塑料瓶裝滿水，用雙孔橡皮塞住，一孔插入玻璃管，另一孔插入氣門芯。用打氣筒打氣，同時(shí)將球放在玻璃管口出，乒乓球在水注上方2米以上的高度卻不掉下來(lái)。還有吹不大的氣球?qū)嶒?yàn)和開(kāi)口也不“消氣”的氣球?qū)嶒?yàn)。在塑料瓶側(cè)面扎一個(gè)小孔，并將一只氣球塞入瓶?jī)?nèi)，套在瓶口上。實(shí)驗(yàn)時(shí)，手指堵住小孔，嘴對(duì)瓶口吹氣球很難吹大，如何解釋這一現(xiàn)象？將堵著小孔的手指移開(kāi)，從瓶口再次吹氣，氣球膨脹變大了許多，再用手指將小孔堵塞，接著把吹氣的嘴從瓶口移開(kāi)，吹大了的氣球幾乎沒(méi)有縮小。如何解釋這一現(xiàn)象？還有魔筒實(shí)驗(yàn)：將兩只大小不一樣的礦泉水瓶的底部剪下，在瓶底上下兩處各鉆一個(gè)小孔。每一個(gè)小孔處穿一根橡皮筋，在瓶?jī)?nèi)的中間處，把兩根橡皮筋系在一起，并在此系上重物(鎖)。在光滑的地面上試用手滾動(dòng)罐子，它將會(huì)向前滾動(dòng)幾步停下，然后返回來(lái)。驗(yàn)證了動(dòng)能和彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)化。有了這些活動(dòng)，學(xué)習(xí)物理就不再是單純的死記硬背、埋頭苦啃公式的枯燥乏味，而是一個(gè)輕松愉快的學(xué)習(xí)過(guò)程。在這種歡樂(lè)和諧的氛圍下，學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)是高昂的，利于對(duì)知識(shí)的吸收，可以說(shuō)達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。

二、自制力學(xué)教具對(duì)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力的激發(fā)，提高創(chuàng)造性思維

物理實(shí)驗(yàn)器材的制作并非一個(gè)簡(jiǎn)單的項(xiàng)目，它需要學(xué)生開(kāi)動(dòng)腦筋，在生活中尋找合適的材料，通過(guò)思考對(duì)材料的外形、組合構(gòu)造等進(jìn)行設(shè)計(jì)，最后才是實(shí)踐的操作。這種手腦并用的方法對(duì)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力的激發(fā)具有積極的作用。如用小藥瓶可完成那些實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>

制作器材：青霉素藥瓶一個(gè)、塑料吸管一根、水。

制作方法：小藥瓶?jī)?nèi)裝滿帶顏色的水，將塑料吸管插入藥瓶，在上端4～5cm處剪開(kāi)一道切口(不要剪斷)，并彎折成90度

液體溫度計(jì)原理：將小瓶放入熱水中，觀察水柱位置，再放入冷水中觀察水柱位置。發(fā)現(xiàn)熱水中水柱高，冷水中水柱低。證明液體溫度計(jì)原理是液體的熱脹冷縮。

流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系：將水平管切口處壓扁，揭開(kāi)瓶蓋，用嘴對(duì)水平管吹氣，可以看到水柱在豎直管內(nèi)上升，用力吹氣，還可產(chǎn)生水霧。證明流速越快，壓強(qiáng)越小。

大氣壓與高度的關(guān)系：蓋上瓶蓋(水不滿)，用手指封住水平管部分，從豎直管上端向瓶?jī)?nèi)吹氣，可以看到水在豎直管內(nèi)上升，制作成一個(gè)水氣壓計(jì)，把水氣壓計(jì)拿到不同的高度，可以發(fā)現(xiàn)水柱的長(zhǎng)短發(fā)生了變化，從而研究大氣壓與高度的關(guān)系。

大氣壓的作用：瓶?jī)?nèi)裝滿水，蓋上蓋子，用手指封住水平管部分，從豎直管用力吸水，水吸不上來(lái)；打開(kāi)蓋子，可以輕易的吸上來(lái)。證明水不是我們吸上來(lái)的，而是大氣壓壓上來(lái)的。瓶?jī)?nèi)裝滿水，蓋上蓋子，將瓶子倒置，水不會(huì)流出來(lái)，還可以證明大氣壓的存在。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)必須由學(xué)生親自進(jìn)行，讓他們?cè)趯W(xué)習(xí)的樂(lè)趣中收獲知識(shí)。學(xué)生自主探究的能力是無(wú)窮的，他們的智慧也是不可小視的。只要在教師的正確引導(dǎo)下，就能發(fā)現(xiàn)生活中有很多物品可以供我們使用，幫助我們完成許多物理實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生切實(shí)感受到科學(xué)的無(wú)窮魅力，身教勝于言教，在自制教具的同時(shí)，教師也要不斷鼓勵(lì)學(xué)生把自己學(xué)到的知識(shí)用到生活、生產(chǎn)實(shí)踐中去，只有這樣才能讓知識(shí)更有價(jià)值，也大大提高了物理課堂研究效率。

三、自制力學(xué)教具在初中物理課堂中有效應(yīng)用

例如：塑料瓶來(lái)證明大氣壓存在和液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)。在飲料瓶底部扎一個(gè)細(xì)孔，把飲料瓶中灌滿水，然后擰緊瓶蓋，瓶底部沒(méi)有水流出。擰松瓶蓋，水流了出來(lái)，說(shuō)明是大氣壓作用形成的這一現(xiàn)象。相同高度處其它位置再扎一個(gè)細(xì)孔后發(fā)現(xiàn)依然沒(méi)有水流出來(lái)，證明了大氣壓是各個(gè)方向都存在。在上方再扎細(xì)孔后，發(fā)現(xiàn)下面的細(xì)孔向外流水，上面的細(xì)孔不向外流水，并且有空氣從此處進(jìn)入。擰開(kāi)瓶蓋三孔都會(huì)流水，且小孔位置越靠近瓶底，水柱噴的越遠(yuǎn)，證明同一液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大。

再如：浮力產(chǎn)生的原因。用剪刀剪去礦泉水瓶底部，把瓶子倒過(guò)來(lái)旋開(kāi)瓶蓋，瓶?jī)?nèi)置一乒乓球，然后往瓶?jī)?nèi)倒水，會(huì)發(fā)現(xiàn)乒乓球沉在水底，再把瓶蓋旋上，一會(huì)兒乒乓球迅速浮起來(lái)。沒(méi)旋瓶蓋時(shí)，水對(duì)乒乓球只有向下的壓力，旋上瓶蓋后，由于乒乓球側(cè)漏水，水填滿乒乓球下空隙后，便對(duì)乒乓球有向上的壓力，且大于向下的壓力，因此乒乓球就浮起來(lái)了。

又如：“浮沉子”潛水艇浮沉原理。將口服液里面的液體喝掉一部分，直到使它恰好能浮在水面上。在瓶口纏一些細(xì)鐵絲，將它放入礦泉水瓶中，然后旋緊礦泉水瓶蓋，用手壓擠礦泉水瓶，會(huì)看到藥瓶下沉，松手后又上浮。這是因?yàn)橛昧簲D礦泉水瓶時(shí)，礦泉水瓶中的一些水會(huì)被壓進(jìn)藥瓶中，重力大于浮力，下沉。松手后增加的水又被排出，重力又小于浮力，浮出水面。

綜上所述，物理教師要力求做好每個(gè)自制教具的實(shí)驗(yàn)，并在教學(xué)實(shí)踐中不斷地探索與創(chuàng)新，同時(shí)結(jié)合其他形式和多種教學(xué)方法，以及現(xiàn)代教學(xué)手段，提高物理教學(xué)的質(zhì)量和效率。