葉又軍

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。教具是實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中不可缺少的物質(zhì)條件。特別是有時(shí)自制教具比實(shí)驗(yàn)室中的教具效果還要好。本文主要講述筆者在平時(shí)的教學(xué)中如何利用自制教具進(jìn)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(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，對(duì)調(diào)動(dòng)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(jí)《大氣壓強(qiáng)》這一節(jié)課時(shí)，為了進(jìn)入新課時(shí)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(gè)演示實(shí)驗(yàn)：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(gè)新奇的實(shí)驗(yàn)所吸引，頓時(shí)班上像炸開了鍋似的，

學(xué)生們爭(zhēng)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(shì)利導(dǎo)地引導(dǎo)學(xué)生，告訴他們學(xué)習(xí)了《大氣壓強(qiáng)》這一節(jié)知識(shí)后，自然會(huì)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(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置豐富課堂教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力

合理運(yùn)用自制教具改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，不僅能縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，減小實(shí)驗(yàn)誤差，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。

例如，人教版9年級(jí)《焦耳定律》這一節(jié)中關(guān)于焦耳定律實(shí)驗(yàn)，如果容器氣密性沒控制好，實(shí)驗(yàn)不易成功，而且實(shí)驗(yàn)中等量空氣不易控制，實(shí)驗(yàn)誤差較大。該實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，加之沒有交代電源種類，實(shí)驗(yàn)時(shí)間不好控制，不利于對(duì)學(xué)生進(jìn)行安全用電知識(shí)方面的教育等問題。筆者對(duì)該實(shí)驗(yàn)裝置做了一些改進(jìn)，運(yùn)用到教學(xué)中取得了比較好的教學(xué)效果。實(shí)驗(yàn)演示過程如下。

將自制的實(shí)驗(yàn)裝置放在水平臺(tái)上，實(shí)驗(yàn)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(gè)電阻絲上，合上S1，1 Ω電阻絲與2 Ω電阻絲組成了一個(gè)串聯(lián)電路，1 min之內(nèi)會(huì)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(shí)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(huì)兒，1 Ω電阻絲上的火柴也燃燒，說明對(duì)于同一個(gè)1 Ω電阻絲I、R相同，Q與t成正比。斷開S1，同時(shí)合上S2、S3，1 min內(nèi)會(huì)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(shí)間）。

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

上述改進(jìn)裝置將零散的器材豎直組合在一起，操作簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯、可見度高、實(shí)用性強(qiáng)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力有很好的作用。

3利用自制教具增設(shè)新實(shí)驗(yàn)降低學(xué)生理解難度

教學(xué)儀器是開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要條件，但在實(shí)際教學(xué)中，有些實(shí)驗(yàn)需要的實(shí)驗(yàn)器材在實(shí)驗(yàn)室中沒有相匹配的實(shí)驗(yàn)裝置，許多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容仍需教師自制教具。

例如，人教版8年級(jí)《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(shí)驗(yàn)裝置，教師講完后，學(xué)生似懂非懂。筆者運(yùn)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(gè)新實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生形象地看到了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，取得了非常好的效果。實(shí)驗(yàn)后再幫助學(xué)生進(jìn)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(shí)驗(yàn)過程如下。

3.1將自制的實(shí)驗(yàn)裝置放在水平臺(tái)上

實(shí)驗(yàn)裝置圖如圖5所示。

3.2浮力的產(chǎn)生原因演示器實(shí)驗(yàn)方法

關(guān)閉止水夾，用玻璃棒將乒乓球抵在瓶口，再?gòu)娘嬃掀可喜考铀?，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(duì)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(shí)，球又受到了水對(duì)它向上的壓力，當(dāng)向上的壓力大于向下的壓力時(shí)，球就浮起來了。

3.3浮力方向演示器實(shí)驗(yàn)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(yàn)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?jī)A斜（水不能溢出），觀察線是否拉直，用重錘線檢驗(yàn)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(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。上述兩例通過自制教具增設(shè)新實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)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(bǔ)了學(xué)校實(shí)驗(yàn)儀器的不足。豐富了實(shí)驗(yàn)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(dòng)手能力，同時(shí)也優(yōu)化了課堂結(jié)構(gòu)，提高了教學(xué)效果。