低成本物理實(shí)驗(yàn)教具的開(kāi)發(fā)

申海平

摘 要：低成本實(shí)驗(yàn)教具的開(kāi)發(fā)，既可有效彌補(bǔ)教學(xué)所需，又具有現(xiàn)成實(shí)驗(yàn)器材所難以承載的、獨(dú)特的教育價(jià)值——取材方便、成本低廉;制作簡(jiǎn)便、動(dòng)手動(dòng)腦;參與互動(dòng)、接近生活;啟發(fā)思維、培養(yǎng)能力等。

關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn);新課程;節(jié)日資源

低成本自制教具由于材料易找、實(shí)施便利，貼近生活、親近感強(qiáng)，形式多變、節(jié)省資源，易于制作和使用等特點(diǎn)，特別能吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生也能在課外做實(shí)驗(yàn)，教學(xué)效果也非常好。巧妙利用低成本自制教具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不僅能提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，還能促進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不斷發(fā)展。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分，是落實(shí)新課程教學(xué)目標(biāo)的重要途徑。但實(shí)驗(yàn)教學(xué)又是物理教學(xué)的薄弱環(huán)節(jié)，經(jīng)費(fèi)不足和設(shè)備缺乏是主要原因，班額大且實(shí)驗(yàn)時(shí)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力也是主要因素，這些都極大地影響了物理新課程教學(xué)改革的實(shí)施。積極開(kāi)展低成本物理實(shí)驗(yàn)教具的開(kāi)發(fā)是解決這一矛盾的有效途徑。

教師常使用日常生活用品、廢舊器材等自制的低成本物理實(shí)驗(yàn)儀器，用它們代替實(shí)驗(yàn)室專(zhuān)用儀器進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，可使學(xué)生參與其中，更能激發(fā)學(xué)生的興趣，更能引起學(xué)生參與學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，更有利于促進(jìn)學(xué)生手腦并用、培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、探究與創(chuàng)新能力。

低成本實(shí)驗(yàn)立足于生活實(shí)際，體現(xiàn)科學(xué)原理，研究日常用品在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中的應(yīng)用非常有必要，具體可根據(jù)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)來(lái)選擇身邊的物品，或由物品來(lái)設(shè)想可做的實(shí)驗(yàn)。譬如隨處可見(jiàn)的礦泉水瓶，取材方便、價(jià)廉物美，瓶蓋的密封性好，輕巧，質(zhì)地“柔軟”。相對(duì)于玻璃瓶來(lái)說(shuō)它不易劃傷皮膚，不會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)，是非常好的物理、化學(xué)實(shí)驗(yàn)材料。如用礦泉水瓶做“潛水艇”。在礦泉水瓶中加滿水，瓶口用帶玻璃管的單孔塞塞緊，瓶外管口連膠皮管，再連大容積的注射器，將瓶子兩側(cè)綁上鐵條沉入水底，通過(guò)注射器抽水、注水。可使“潛水艇”上浮、下沉。

演示超重和失重時(shí)，利用廢棄的飲料瓶就很好地完成實(shí)驗(yàn)。取一只舊塑料瓶（如礦泉水瓶），在瓶的一端側(cè)壁上鉆個(gè)小孔，用手指堵住小孔，向瓶中裝滿水（向水中滴幾滴紅墨水，便于看得更清楚），松開(kāi)手指，則水就會(huì)噴射出來(lái)。這是水的重量產(chǎn)生的壓強(qiáng)對(duì)瓶壁的作用。如果松開(kāi)了拿瓶的手，讓瓶自由下落，這時(shí)可以看到水立即停止噴出。這是因?yàn)檎谧杂上侣涞乃幱谕耆е貭顟B(tài)，水層之間不再存在壓力，故水不會(huì)從孔中流出。

我們也可以利用身邊的玻璃瓶來(lái)演示微小的形變。在選擇玻璃瓶的時(shí)候，我們盡量要選擇不是圓柱形的，并且質(zhì)地要稍微硬一些，用膠塞塞住它的瓶口，在塞子上鉆一個(gè)孔，里邊放入一個(gè)內(nèi)徑比較細(xì)的玻璃管，或者是橡膠管，內(nèi)徑越細(xì)越好，因?yàn)閮?nèi)徑越細(xì)，觀察到的微小形變就越明顯。用手按壓，液珠上升，側(cè)面再按壓。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，可以看到用手?jǐn)D壓瓶身，由于瓶子的體積縮小，所以在玻璃管中的液體升高了，通過(guò)液珠的上升，顯示出用力施加在玻璃瓶上，確實(shí)讓玻璃瓶的形狀發(fā)生了改變，接下來(lái)，我們將玻璃瓶換一個(gè)方向，用雙手捏它的側(cè)身，這就是為什么我們不選擇圓柱形玻璃瓶的原因，豎著捏它的瓶身，由于它的體積變大，我們會(huì)看到液珠在下降。

低成本實(shí)驗(yàn)教具是成本低而智慧不低，成本低而價(jià)值不低。使用身邊隨手可得的物品進(jìn)行探究活動(dòng)和各種物理實(shí)驗(yàn)，可以拉近物理學(xué)與生活的距離，讓學(xué)生深切地感受到科學(xué)的真實(shí)性，感受到科學(xué)和社會(huì)、科學(xué)和日常生活的關(guān)系。此外，要大力開(kāi)發(fā)和利用日常生活用品作為教學(xué)用具，由于這些物品本來(lái)的用途并不是進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，所以這種做法本身就是一種創(chuàng)新。當(dāng)然，利用日常生活用品做實(shí)驗(yàn)，對(duì)教師的業(yè)務(wù)素質(zhì)要求較高。不僅自己要?jiǎng)邮謪⑴c設(shè)計(jì)和制作，還需要指導(dǎo)和幫助學(xué)生進(jìn)行小制作、小發(fā)明。不僅需要專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還需要一定的動(dòng)手能力，所以加強(qiáng)教師知識(shí)培訓(xùn)和專(zhuān)業(yè)素質(zhì)培訓(xùn)也是非常重要的。

教師自己動(dòng)手設(shè)計(jì)、制作出的教具在教學(xué)中能直觀、生動(dòng)、鮮活地將知識(shí)的本質(zhì)傳授給學(xué)生，能很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情，所以，自制教具的開(kāi)發(fā)有助于提高教學(xué)效果。

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編輯 李建軍