自制实验器材促进物理教学

物理学是一门以实验为基础的学科,实验教学是基础知识教学必不可缺少的环节之一,它不仅有助学生形成正确的概念,加深对规律的理解,增强分析、解决问题的能力,而且能直接培养学生用实验验证和探索规律的能力.初中物理阶段,自制实验器材是师生为适应教学需要、改革教学方法而自行设计的形象化教学器具,虽然它在数量上远远少于商品实验器材,在规范性、功能、外观上也比不上商品实验器材,但它却凝聚、体现着第一线教师丰富的教学经验,是教学科研成果的重要形式之一.

自制实验器材取材便利,低成本,利用我们生活常见的物品自制实验器材.极大地丰富了学生的课外活动内容,利用身边现有的坛坛罐罐,甚至变废为宝；又改善“满堂灌”的现象,便于教学引导学生观察思考、发现新规律,同时让学生自己自制的仪器便于边教边实验；消除学生对学习物理的困惑,进行实验探索的神秘感,能调动学生的积极性、主动性、创造性.

自制实验器材的过程是学生得到较为全面的锻炼过程,学生制作实验器材不是一种简单的机械模仿,而是一个创新的过程,学生需要弄懂仪器的作用、原理、组成结构,对实验器材进行点滴的改进.教师用自己设计制作的仪器进行教学.通过自制实验器材培养老师和学生的动手动脑能力,培养他们的创造精神,这才是自制实验器材的最主要目的.随着新一轮课程改革的深入,自制实验器材的重要性体现得越来越明显.

在演示证明大气压存在的杯子倒置实验时,我拿一个塑料杯子,装满水后,用一张纸片盖好后,再倒过来,学生发现纸片不会掉下来,水也不会流出来,学生深信不疑又极想弄清其中原因,教师趁机分析引导,使学生真正明确地认识到了大气压的存在,收到了良好的教学效果.进而培养了他们对科学的洞察能力.在学习“物体振动产生声音”时,教师可以用木棒敲打鼓面,鼓面发声.但学生很难发现鼓面的振动,若在鼓面上放一些泡沫屑,让学生观察敲鼓时泡沫屑有无变化.这样大大提高了实验的可见度,让学生非常喜观的感受到泡沫屑的跳动缘自鼓面的振动,对于“发声体在振动”的物理知识的生成起到了很好的作用.在初三物理原子和星系这一章节中讲到核能,结合核电站的建设以及朝鲜和伊朗的核危机,学生会对核反应的过程很感兴趣.但要单凭口头的讲解说清楚是很难的,那么可以利用火柴来模拟链式反应：取一些火柴在煤油里浸湿晾干,每根火柴梗的长度取约2厘米,将火柴梗排成链式图形,最后点燃链式图形起始端的火柴梗,可以观察到持续不断和越燃越剧烈的现象.由此可以说明核裂变在短时间内会释放出大量的核能,并产生激烈的爆炸现象.

在学习《杠杆》一节时,布置了课后小制作活动：用生活中的器材自制杠杆,并指导了制作方法.约定完成了全班评比,学生感到很新奇,回家后开始寻找器材、制作,忙得不亦乐乎.当一件自己的作品诞生时,他们兴奋极了.一位同学写道：做完后,我才知,只要努力,任何挫折才能战胜,制作做东西要了解其原理、准确测量、深思、细做,才能成功呀!

而在学习温度时我让同学们自己设计一个温度计,同学们非常高,纷纷制成了成品.有用矿泉水瓶的、有用墨水瓶的,也有用塑料营的、有用玻璃管的、玻璃管的内径有大的也有小的.然后让学生把制好的温度计分别浸在同一桶温水中,观察管子的液面上升的高度,分析出液体越多,上升的越高；管子的内径越小,温度计的灵敏度越高.通过学习同学们对于温度计的原理,温度计的灵敏度的影响因素,都有一定的认识.同时学生的观察思考能力、对此仪器的作用、原理、组成结构都有了一定的理解.并且将制作良好的保存,在学习大气压强时可以作为气压计使用,了解气压计的原理,在学习力能够使物体发生形变时,验证微小形变.这样即增加了学生对制作精品的,又能做到一个器材多个用途.

在探究平面镜成像特点时,利用学校安装玻璃时的边角废料作为平面镜,利用学生的学生证作为物体与像进行探究,取材简单、便宜.通过探究即让学生体验的探究的快乐,又能够让学生理解探究的环节,探究的结论；同时利用学生证成的像不清晰,引出思考,讨论：怎样才能提高像的清晰度.

在探究压力的作用效果什么因素有关时,小桌子没有那么多,就让学生利用身边的物体进行探究,有学生用手压笋,力的大小不能直观的体现,怎么办?有学生就想到利用矿泉水瓶来进行实验,矿泉水瓶正倒放来改变受力面积,水的多少来改变压力大小.这样一来学生的积极性、主动性、创造性就充分调动,同时也消除了学生对学习物理的困惑.在学习电荷间的作用规律时玻璃棒,橡胶棒演示效果不明显,利用塑料泡沫与手摩擦,再把塑料泡沫悬挂,用另一与手摩擦过的塑料泡沫去靠近,实验效果非常明显.

而在学习液体内部的压强时,在一个矿泉水瓶的不同深度扎两个小孔,再往瓶子内加水,观察水射出的远近,从而得出液体内部的压强与深度的关系.这样即直观的体现了实验结论,又让学生了解到物理规律可以用生活常见的物体来探究,真正体现物理来源于生活的理念.

总之,自制实验器材天地广阔,大有可为,它与学生的学习、生活密切相关,通过师生共同动手制作实验器材,改变教与学的方式,突出事物间的本质联系,提高教学针对性,既锻炼了学生的实验、动手能力,又培养了学生爱科学、学科学的优秀品质,还可开阔学生眼界、活跃学生思维、培养学生创新精神和创新能力,对推进新课改的深入开展有积极的推动作用.