如何自制實(shí)用性強(qiáng)的物理教具

周美娣

（張家港市新塍初級中學(xué)，江蘇 張家港 215 631）

如何自制實(shí)用性強(qiáng)的物理教具

周美娣

（張家港市新塍初級中學(xué)，江蘇 張家港 215 631）

李政道博士說過：自己制作的教具，永遠(yuǎn)比買來的好。乍一聽這句話，似乎是一種自慰與調(diào)侃，但仔細(xì)分析，卻蘊(yùn)涵有很深刻的道理。師生自己動手設(shè)計(jì)、制作教具，不僅可以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⑾胂竽芰?，活躍思維，還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生真正體會到觀察和實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)科學(xué)的基本方法。國際上通常把自制教具稱為“無價(jià)”（non-cost）或“廉價(jià)”（low-cost）教具，這種“定義”意指花錢少，而并不是指教具的使用價(jià)值低。相反，國外教育界人士非但不小看這“廉價(jià)”教具，而是非常推崇，廣為提倡。許多關(guān)于“廉價(jià)”教具的國際研討會都是作為教學(xué)原則和教學(xué)方法的學(xué)術(shù)活動來進(jìn)行的。我們可以毫不夸張地說：“自制教具是教師的永恒課題”。

農(nóng)村初中教師在自制教具時(shí)應(yīng)始終堅(jiān)持把實(shí)用性放在第一位。教師自制教具是為教學(xué)而服務(wù)的，自制教具的目的是為了改進(jìn)教學(xué)方法，使學(xué)生能順利的克服學(xué)習(xí)中的難點(diǎn)，更深刻、牢固的掌握所學(xué)知識，從而有效地提高教學(xué)的質(zhì)量。教師自制教具要做到 “做以致用”，不要追求其形式，“不為自制而自制”。如何才能做出實(shí)用的教具，筆者有以下幾點(diǎn)體會。

一、發(fā)揮物理教師團(tuán)隊(duì)的力量

一般自制教具的過程是：一個(gè)教師有了靈感，發(fā)現(xiàn)了需要改進(jìn)實(shí)驗(yàn)、改進(jìn)教具的點(diǎn)子，在物理教研組內(nèi)往往會掀起討論的熱潮并將其逐步完善，教具由動手能力強(qiáng)的老師操刀完成，這樣的教具凝聚了整個(gè)物理教研組的智慧。

二、在生活中發(fā)現(xiàn)教具

從生活中直接發(fā)現(xiàn)的教具最容易被學(xué)生接受，容易達(dá)到良好的教學(xué)效果。知識是既來源于生活又要應(yīng)用于生活的。一個(gè)很普通的現(xiàn)象，很可能就蘊(yùn)含了一個(gè)很重要的知識，若通過自制的教具來加以解釋說明，學(xué)生就會很容易地接受、掌握該知識。例如，搬運(yùn)地板的吸盤，能方便的將很重的地板搬起，其原理就是運(yùn)用了大氣壓強(qiáng)的知識。上課時(shí)，教師可把吸盤拿到教室中，讓學(xué)生使用吸盤抬起桌子、凳子甚至用吸盤將自己吊在墻上（圖1、圖2），這對學(xué)生來講是很新奇的。通過這樣的震撼情景，學(xué)生對學(xué)習(xí)大氣壓強(qiáng)知識的積極性就提高很多了。而通過用兩個(gè)吸盤對吸來模擬馬德保半球?qū)嶒?yàn)也能取得相同的效果而且操作更加方便（圖3），節(jié)省了一定的課堂時(shí)間，從而提高了課堂的效率。

三、將生活中的玩具變成學(xué)具

每個(gè)學(xué)生都曾經(jīng)玩過各種玩具，玩具對學(xué)生有著無法取代的吸引力。而玩具中往往蘊(yùn)含了很多物理知識，我們將一些玩具改制成教具，用來說明某個(gè)知識時(shí)，無疑會大大激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，從而提高學(xué)習(xí)效率。這樣的教具制作簡單、操作方便，容易引起學(xué)生的共鳴，能使學(xué)生在玩中獲得知識，使課堂更加和諧，學(xué)生學(xué)習(xí)更輕松。例如如圖4，筆者做的用于說明平衡力的“不倒的挑擔(dān)人”，用來說明動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化的“翻跟頭的小人”，用來內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的“火柴爆竹”等等就屬于這類教具，這些教具在實(shí)際教學(xué)中都取得了很好的效果。

四、利用身邊常見的廢舊的物品做教具

關(guān)于自制教具，物理學(xué)家麥克斯韋曾這樣說過：“實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值往往與儀器的復(fù)雜性成反比，學(xué)生用自制的儀器，雖然經(jīng)常出毛病，但它卻比用仔細(xì)調(diào)好的儀器能學(xué)到更多的東西。”在平時(shí)的生活中，我們有重點(diǎn)、有目標(biāo)的收集可利用的、安全的廢舊材料。如：廢舊紙板、月餅盒、礦泉水瓶、手紙筒等，并利用這些廢舊材料合理的設(shè)計(jì)制作相應(yīng)的教具。這樣不僅可以廢物利用，有效的節(jié)約教育教學(xué)資源，同時(shí)還能起到教育學(xué)生勤儉的美德作用。我校大部分的自制教具都取材于這些被視為廢物的材料，很少動用學(xué)校公用經(jīng)費(fèi)。如，用來說明流速與壓強(qiáng)的“機(jī)翼模型”、“噴泉”，用來說明聲音可以傳遞能量的乒乓球桶等。利用礦泉水瓶也可以做多個(gè)實(shí)驗(yàn)：①說明氣體對外做功內(nèi)能減少的“礦泉水瓶炮”。將礦泉水瓶中間用力擰，快速打開瓶蓋，即可看到瓶蓋飛出瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧，很方便的說明氣體對瓶蓋做功內(nèi)能減少，如圖4-1所示。②茶壺的奧秘。堵住瓶蓋上的小洞水不流出，松開手指瓶子下的小洞中有水流出，如圖4-2。所示③浮沉子。礦泉水瓶裝滿水，里面放上稍上浮的浮子，用力捏瓶子浮子下沉，松開手浮子上浮。如圖4-3所示④滾動摩擦。將礦泉水瓶橫放在斜面上，瓶子會自動滾下來，而豎著放瓶子不會滑下來，要用力推才能滑下來。⑤瓶子提水。礦泉水瓶底部去掉瓶蓋上扎一小洞，將礦泉水瓶浸沒在水中，當(dāng)手指堵住瓶蓋上的小孔時(shí)，向上提起礦泉水瓶，瓶內(nèi)的水也會被提起來，當(dāng)不堵住小孔提起瓶子時(shí)瓶內(nèi)的水不會被提起來。⑥變癟的礦泉水瓶。瓶內(nèi)裝入少量的熱水，等水蒸氣充滿整個(gè)瓶子后蓋緊瓶蓋，當(dāng)瓶內(nèi)水蒸氣冷卻后，在大氣壓的作用下，瓶子會變癟。⑦吹不大的氣球。將兩個(gè)氣球分別放在一個(gè)底部有孔一個(gè)密封的瓶內(nèi)，底部有空的瓶內(nèi)氣球可以被吹大，密封的瓶內(nèi)氣球無論怎樣吹都吹不大。⑧帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)：一礦泉水瓶劃幾道細(xì)裂縫，另一礦泉水瓶底部去掉，兩瓶用塑料管相連，舉高裝滿水底部去掉的礦泉水瓶，另一礦泉水瓶的裂縫中會有水射出。礦泉水瓶被舉起的越高，水射得越遠(yuǎn)。

五、改進(jìn)、補(bǔ)充已有實(shí)驗(yàn)教具

雖然現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材能夠滿足教學(xué)中的絕大部分要求，但有的教具由于存在某種功能的缺陷，有些實(shí)驗(yàn)需要通過再自制一些教具來完成。對現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行改進(jìn)，以彌補(bǔ)現(xiàn)有教具的不足，從而達(dá)到最佳的教學(xué)效果、提高教學(xué)質(zhì)量，這也是我們自制教具的任務(wù)之一。例如：在用注射器做測量大氣壓值的實(shí)驗(yàn)中，由于原來實(shí)驗(yàn)室配備的針筒直徑較大，需要用專門配備的彈簧測力計(jì)拉動來做實(shí)驗(yàn)，這樣的器材在課上只適合做演示實(shí)驗(yàn)，不能滿足現(xiàn)在的課程標(biāo)準(zhǔn)，不能普及為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，因此我們選用更小的針筒，以配合在實(shí)驗(yàn)室中所做的任何彈簧測力計(jì)的實(shí)驗(yàn)。我們同時(shí)在針筒里注入少量的油，這樣即排盡了空氣又減少了摩擦，使測量出來的大氣壓值的精確程度大大的提高了。

[1]戴春華.如何獲得演示實(shí)驗(yàn)更大效應(yīng)[J].中學(xué)物理，2009（4）.

[2]劉炳升、馮容士.中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與自制教具[M].上海：上海教育出版社，2000.

[3]陶洪.物理實(shí)驗(yàn)論[M]。南寧：廣西教育出版社，1997.

張華偉）