自制教具提高實驗效率

由于種種原因，目前很多農村中學實驗室的儀器教具是少之又少，而且由于新課程的實施，我們使用的各個版本的初中物理教材，很多都對一些常規的實驗進行了簡化，過去配備的很多老教具也已不適應新課程的教學要求，要提高實驗教學效果，自制教具就成了一種解決實驗教學需要的好方法。

當然，不是任何教具都能夠自制，也不是隨意就去自制教具，更不是一朝一夕就能自制出來。我認為，在遵循必要的原則條件下，依據一定的方法，通過累積大量的教學經驗，教師和學生都能完成和創造出新教具。

一、自制教具必須遵循的原則

1 前提條件：安全性原則。

教具是供教師在課堂上演示或學生自行操作探究時使用的，必須確保安全。一些老師由于自制教具時，往往為了應付上課的需要，在一些細節上沒有注意，給操作時留下了隱患。

例如，在用廢舊塑料可樂瓶自制探究浮力大小的溢水杯時，由于裁剪時不夠細心，邊緣上留有毛刺，使用時就容易刮傷手。

有老師自制平面鏡成像演示器時，由于玻璃板的邊緣比較鋒利，搬動或操作時就容易被刮傷，這時，最好為玻璃板加裝防刮邊框，以防萬一。

2 決定標準：科學性原則。

教具本身就是要體現科學，它在設計、技術、原理上要符合科學原理，而不是科學錯誤和偽科學。

還記得第一次使用新教材的時候，我設計了“電流通過導體時產生的熱的多少跟什么因素有關?”的教具，用木頭做了一個支架，找來了長度和粗細都一樣的銅絲和鎳鉻合金絲，串聯接入電路中，如圖1。讓學生觀察銅絲和鎳鉻合金絲誰能更快切割泡沫，簡單易懂，收到了很好的教學效果。

這個教具和課本的電路原理相同，演示效果卻比課本中的教具更明顯，通俗易懂。在后來發下來的教參書中，我發現了里面的設計和我的設計是一樣的，心里感到無比興奮。

3 最終目的：實用性原則。

自制教具必須盡可能貼近教學實際，能解決迫切需要解決的實際問題。

在電路連接的教學中，在黑板上畫元件實物圖很費時費勁，而且不是每個老師都能畫得很形象。學生也發現了這個問題，并在我的指導下，自制了教具《電路元件磁性貼片》，采用了制作冰箱貼用的軟磁片，可以直接貼在黑板上進行實物連線，較好地解決了連接電路實物的教學問題，并且獲得了第24屆廣東省青少年科技創新大賽的二等獎、第六屆廣東省優秀自制教具評選活動三等獎。

通過自制教具的活動，不僅解決了教學中的實際問題，還使師生的創新意識明顯得到加強，現在，實驗室里面找不到的演示儀器，我總是自己動手制作，大大提高了實驗的教學效果。

二、自制教具的方法

1 代替法——解燃眉。

目前的教具設備，大多是課改前的國撥設備，這些設備基本都是配合過去的老教材使用，而且有一些使用的效果并不是很好，所以在很多普通中學的實驗條件下，要解決教具不足的問題，這種方法是做好實驗教學的切實可行的方法。

教師可以利用實驗室現有的資源或者生活資源，尋找替代材料，替代儀器來代替國家生產的定型產品，有時會收到意想不到的效果。

例如，要演示碘的升華和凝華實驗，實驗室配套的儀器是一個T型的密封玻璃容器，里面事先裝有少量的碘顆粒，實驗時可以觀察到碘的升華和凝華現象，但是由于儀器過小，學生較難觀察清楚凝華在容器內壁的固態碘。

于是，我在實驗室中找來了一個圓底燒瓶和橡皮塞，演示時先讓學生觀察燒瓶的內壁，確認無異物后裝入適量的碘顆粒，塞上橡皮塞，把圓底放在熱水中加熱，一會兒就能觀察到燒瓶內有明顯的紫色產生，待冷卻后，在燒瓶的頸部能觀察到有明顯的碘顆粒附著，這個演示教具可以循環使用。

學生在實驗前后見識了強烈的對比。實驗興趣濃烈，我也始料未及。

2 改進法——彌不足。

教師可根據自己在教學實踐中的體驗，深入研究教材中某些實驗的不足和缺陷為切入點，將實驗的缺點一一列舉出來，然后根據實驗器材的物理和化學性能，從外形、結構、材料角度，從實驗方式、方法、教師演示和學生觀察角度等，提出改革的方法，結合生活資源設計方案、實施、修改、評價、定型。

例如，本文圖1所示的教具，就是在原有教具不適應新教材的要求的情況下，教師根據自己的體驗，改進了比較溫度的方法，在不要求定量分析的情況下，轉求定性分析，既達到了課本的教學要求，又活躍了課堂氣氛。小小改進，實驗效果顯著提高。

又如“壓縮氣體做功”的實驗，很多老師都按課本的要求，在“壓縮空氣引火儀”內放人蘸了乙醚的棉花，實驗效果卻并不明顯，若直接采用藥店買來的“硝化棉”代替教材中所用的蘸過乙醚的棉花，成功率既高，效果又明顯。

再如在做“探究壓力的作用效果和什么因素有關”的演示中，實驗室提供的海綿和小桌只有巴掌大小，后排的學生根本看不清楚。這時。我們可以利用學校體育器材室中廢舊的海綿墊進行改造，取出大塊的海綿，利用學生的四方椅子就能完成探究，效果奇好，彌補了原來的不足。

3 創新法——補空白。

能彌補課本實驗的空白，本身就是創新的體現。創新是實驗的生存和發展的靈魂，是新課程理念所希望的。

教師要想自制新的教具，可以學習和采用組合、轉換、逆向、移植等創新發明的技法，可以是實驗內容、實驗方法；也可以是儀器的設計新穎、結構簡單巧妙；還可以是應用新技術、新材料、工藝等方面的創新。

如上文提到的學生自制的《電路元件磁性貼片》，就是找到了一種用于制作冰箱貼的叫軟磁片的新材料，創新應用于教具中，解決了教學中教師頻繁版畫電路實物圖的困難，使物理老師能方便、迅速地在黑板上進行電路實物連線，收到良好的教學效果。

又如課本的探究凸透鏡成像的規律的實驗中，使用普通的蠟燭作為物體，耗材大，觀察效果不夠明顯，學生較難在光屏中得到準確、清晰的像。教師可以找來一些發光二極管，在木板上組合成一個“F”型，做成一個簡易的發光物體，成像效果顯著。

再如課本中的驗電器只能檢驗物體是否帶電，卻不能檢驗出所帶的是哪種電荷，于是有教師自制了《新型靜電感應驗電器》，既有普通驗電器的功能，又能驗出所帶電荷的種類，填補了課本的空白。

當然，要提高實驗教學效果，自制教具并不是唯一的途徑，自制教具也不能解決所有教具需求。要提高初中物理實驗教學效果，單靠自制教具也是不夠的，還要師生從觀察現象、理解概念，掌握規律、鞏固知識等方面進行努力。 但可以確定的是，自制教具確實是提高初中物理實驗教學效果的有效途徑。