自制初中物理生活化实验器材的尝试

周容锐

摘 要：实验可以让学生获得一定感性认识，能加深理解物理概念和定律是在怎样的基础上建立起来的，有助于学生形成概念，掌握理论，领会物理知识。新编教材中增加了大量“综合实践活动”，旨在培养学生的创造能力。因此，开发与自制初中物理生活化实验器材显得尤为必要。

关键词：物理;实验器材;自制;生活化

中图分类号：G633.7          文献标识码：A     文章编号：1992-7711（2020）21-079-1

重视自制教具的作用也是物理教学中一条重要指导思想。自制教具既可以培养学生的创造能力，也是解决当前仪器不足的有效途径。所以在任何条件下教师都应该带领学生亲自动手自制一些教具，不断改进实验条件。即使今后教学条件有了改善，这一传统也绝不能丢。

一、自制教具的注意事项

一是不脱离教材。脱离了教材，任何具有深奥物理原理的仪器，都会在课堂上失去光辉、失去意义。

二是不放弃一点一滴的改进。虽然前人已经有了许多这方面的研究，各种资料也都有许多介绍，但是只要我们抓住某一点或某一个方面进行改进，也可以得到收获。

二、自制教具的案例展示

【案例1】 开展实验引领，促进学生深化理解

在《流体压强与流速的关系》“飞机升力”的教学中，因为实验室没有配备相应器材，很多老师都是利用视频或动画讲解，但学生对该知识点的认识总浮于表面。笔者在此知识点的教学中，利用自制教具取得了较好的教学效果。

制作方法是：首先在卡纸上画出平面图，裁剪粘贴，用棉线穿起来即可。课堂上学生们进行两次对比实验，凸面朝上时吹气，机翼会上升，而凸面朝下时，无论如何吹气都不能使之上升，效果显著;通过前后两次实验对比，学生们能够形成直观强烈的认识。该器材取材简单方便，制作快捷，操作简单，是分组实验不可多得的教学辅助器材。

【案例2】 利用教具创新，制造认知冲突

在《大气压强》的教学中，覆杯实验几乎为必做实验，但观察下来，在各级赛课、公开课及常态课堂中，大部分老师都做的战战兢兢，给学生传递的信息是信心不够。笔者经多次尝试，发现用集气瓶装水，用乒乓球代替纸片，实验时完全不用担心实验失败;且可让班级力气大的男生拿瓶子用力甩动，均不影响实验效果。学生起初认为水会倾泻而出，然而甩动时水却仍然被托住，这种教具虽然简单，但带给学生心灵的震撼和思考却是无限的。

三、用最简单的工具整合实验器材

【案例3】 实验导思

在《压强》的教学中，如何讲透“压力与重力的大小关系”，笔者在各级展评课中发现，最多的处理方法是教师让学生画图然后讨论，甚至直接提问，当有一个学生说出老师需要的答案后，老师随即停止学生活动并大肆表扬。此类课堂虽表面热闹，但很多学生还处于并不知所以然之中，只是教师强制灌输，机械记忆习得，教学效果不理想。为了帮助学生深度学习，笔者采用30cm塑料尺、大钩码和强磁片组成自制创新教具，教学过程如下：

画三种情形的压力示意图：物体放置于水平面、斜面和按压在竖直墙面。

用强磁片把钩码固定在塑料尺中央，模拟演示刚才作图的三种情形;让学生观察对比塑料尺弯曲程度的变化。

再由学生讨论分析得出结论。

通过自制教具的铺垫，知识点的进阶水到渠成。初中生的心理处于半幼稚、半成熟的状态，思维活动既有具体的形象成分，又有抽象的逻辑思维。思维仍属于经验型，所以初中物理教學往往要从学生的具体经验出发，当学生缺乏相关感性认识时，需要通过创设教学手段，提供具体感知，借助形象思维，使学生思维不断向高水平转化。

四、紧扣生活化

【案例4】 利用生活化教具深究本质

2018年徐州中考物理试卷中，有这么一道题：如图1所示的希罗喷泉，用3根管子连接3个容器，容器a是敞口的，容器b和c是密闭的。容器中有一些水，管B有水喷出。管A中水流的方向是向    ，容器b中气体压强的大小比外界大气压    ，要增大喷泉的高度，应增加容器    的高度。

由于学生对于该题的场景比较陌生，故在理解过程中有一定的思维难度。为降低学生认识难度，笔者引导学生利用废弃矿泉水瓶制作了希罗喷泉。（见图2）

通过对该教具的制作，学生们对其原理比较通透。

五、结合数字化工具自制教具

课本上研究做功能否改变物体的内能，主要是通过三个实验来演示：（1）反复弯折铁丝;（2）空气压缩引火仪;（3）酒精炮。学生看得热闹，但不能透过现象认识到物体内能的变化，尤其是气体对外做功内能减小不知所以然。为了让学生清楚认识到同一物体由于温度的改变导致内能的变化，特改进为如下教具：

首先，准备电子传感温度计、大号玻璃瓶、橡皮塞、橡胶管、气嘴、打气筒等材料;然后在塑料瓶盖上分别开三个大小不同的孔，分别将橡皮塞、气嘴、温度传感器固定到瓶盖上，然后打胶固定，最后封胶增加气密性。最后，开始演示实验：一是用高压气筒对瓶内打气，对瓶内气体做功，发现瓶内气体温度逐渐升高，说明它的内能在增大。二是打开阀门，让瓶内压缩气体对着外界风车做功，同时发现气体温度降低，说明其内能在减小。

该装置将学生不易察觉的内能变化用数字传感器显示，便于学生分析、理解，体现数字化与可视化，将现代信息技术与物理学科融合，可以促进学生对重难点知识的建构与生成。

总之，利用开发和自制初中物理生活化实验器材，能够更好的达成物理教育思想与目标。只要教师心中有爱，自始至终的把学生放于心中，利用实验创新和开发、自制教具，突破教学瓶颈，就能让我们的学生的头脑不再是要被填满的容器，而是一支需要被点燃的火炬。

（作者单位：苏州市吴江经济技术开发区运西实验初级中学，江苏 苏州215000）