利用自制教具打造高效物理課堂

劉寶全

摘 要：自制教具能幫助物理教師在新課標(biāo)的教育理念下將物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效地應(yīng)用于課堂中，能為教學(xué)方式的改進(jìn)提供方法和策略，并能找到將物理有趣的一面展現(xiàn)給學(xué)生的方法，從而實(shí)現(xiàn)高效物理課堂。因此，教師應(yīng)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中盡可能多地自制教具，以使教學(xué)取得更好的效果。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)；高效；研究

中圖分類號(hào)：G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9132（2016）18-0168-140

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.18.101

自制教具可以使學(xué)生加深學(xué)習(xí)物理的興趣，燃起學(xué)習(xí)物理的熱情。自制教具可以補(bǔ)充現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材的不足，幫助教師和學(xué)生更好地完成實(shí)驗(yàn)，從而提高課堂教學(xué)的效率。生活中的廢舊物品很多，利用這些廢舊物品制成自制教具用于實(shí)驗(yàn)，與物理教學(xué)相結(jié)合，會(huì)給學(xué)生留出很多創(chuàng)造空間并幫助學(xué)生培養(yǎng)學(xué)習(xí)物理的興趣，燃起學(xué)習(xí)的熱情。

下面是兩個(gè)利用自制教具進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的案例。

一、利用自制教具探究大氣壓強(qiáng)與液面高度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置

該裝置如下：自制連通器一個(gè)、塑料蓋一個(gè)、安裝有氣密嘴的塑料蓋一個(gè)、小打氣筒一個(gè)、滴有紅墨水的水。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：（1）向連通器任意一邊倒入帶有紅顏色的水，發(fā)現(xiàn)水從高處流向低處，過(guò)一會(huì)兒后，左右兩面液面相平。用膠塞堵住連通器底部右邊流水口，向左邊容器倒水，給左邊容器加蓋密封，取走膠塞，觀察液面變化情況：發(fā)現(xiàn)水沒(méi)有從左邊高處流入右邊低處。（2）在右邊再塞上膠塞兒，取走左端蓋子，用膠塞堵住連通器底部左邊流水口，取走右邊膠塞，給右邊容器加蓋兒，接著取走左邊膠塞，繼續(xù)觀察液面變化情況：發(fā)現(xiàn)水沒(méi)有從左邊高處水位流向右邊低處。將右邊蓋子開(kāi)一點(diǎn)縫隙，發(fā)現(xiàn)左右液面很快相平了。（3）給右邊加一個(gè)帶氣密嘴的蓋子，用打氣筒打氣，發(fā)現(xiàn)水慢慢從左邊低處流向了右邊高處。通過(guò)探究發(fā)現(xiàn)，水不但可以實(shí)現(xiàn)不從高處流向低處，還能實(shí)現(xiàn)水從低處流向高處。可見(jiàn)液體液面的高低，與它上方的壓強(qiáng)有關(guān)系，液面上方壓強(qiáng)越小，液面越高。

為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的研究我們知道了，水的流動(dòng)方向不是取決于水面的高低，而是水的不同部分受到的壓強(qiáng)，水會(huì)從受壓強(qiáng)大的地方向壓強(qiáng)小的地方流動(dòng)。如果高處水受的壓強(qiáng)小，低處水受到的壓強(qiáng)大，就會(huì)出現(xiàn)水從低處流向高處這種現(xiàn)象。通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)我們還發(fā)現(xiàn)，液面的高低與液面上方是否有密封蓋無(wú)關(guān)，只取決于液面上方大氣壓強(qiáng)的大小，液面上方大氣壓強(qiáng)大的液面低，液面上方大氣壓強(qiáng)小的液面高。

二、噴泉成因模擬實(shí)驗(yàn)裝置

該實(shí)驗(yàn)裝置包括一個(gè)帶噴嘴的廢礦泉水瓶、帶噴嘴帶漏斗的塑料容器、盛有冷鹽水、熱紅水的大小相同的玻璃瓶各一個(gè)、薄塑料擋板一塊。下面讓我們用實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明自然界噴泉的原因：（1）用雙手緊握灌滿水帶有噴嘴的礦泉水瓶，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，隨著用力的加大，瓶?jī)?nèi)水面在上升，水噴了出來(lái)。（2）使用帶噴嘴、有漏斗的塑料容器，向水漏斗內(nèi)加水，隨著水的增多，可以看到噴嘴處的水面在升高，水面達(dá)到噴頭時(shí)，水向高處噴了出來(lái)。（3）將裝有冷鹽水的瓶子放在下面，將裝有熱紅水的瓶子用塑料檔板蓋好，倒扣在冷水瓶上方，撤掉塑料檔板，我們發(fā)現(xiàn)沒(méi)有什么現(xiàn)象發(fā)生。調(diào)整一下位置，將裝有熱紅水的瓶子放在下面，裝有冷鹽水的瓶子用塑料檔板蓋好，倒扣在熱水瓶上方，取走塑料擋板，再觀察現(xiàn)象。我們發(fā)現(xiàn)，紅顏色的熱水向高處噴了出來(lái)。

通過(guò)簡(jiǎn)單的自制教具揭示出了自然界中噴泉的成因：一種成因是巨厚廣闊的巖石產(chǎn)生巨大的壓力壓在地下水層上，受其巨大的壓力，水只能沿巖石通向地表的縫隙向上流動(dòng)，形成噴泉；另一種噴泉成因可以用連通器的原理來(lái)解釋，噴泉旁側(cè)的水位高，與噴泉出口處形成連通器.根據(jù)連通器液面相平的原理，噴泉口地勢(shì)低，水位低于周圍水位，所以水從出口噴出，形成噴泉；第三種原因底下水層靠近地?zé)峄蛉蹘r，水被加熱。水的體積增大，大量熱氣能產(chǎn)生巨大的壓力，地下水層水位上升，從地表縫隙處大量噴出，形成地?zé)釃娙?/p>

從以上兩個(gè)利用自制教具提高物理課堂教學(xué)的高效性的實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)：有效的教具、學(xué)具能節(jié)省實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和操作時(shí)間，具有真實(shí)、具體、直觀、形象的特點(diǎn)，利用好教具能達(dá)到提高課堂教學(xué)質(zhì)量的目的。同時(shí)自制教具在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中具有非常獨(dú)到的優(yōu)點(diǎn)，與成套的教具結(jié)合使用，優(yōu)化了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程，真正實(shí)現(xiàn)了高效物理課堂的教學(xué)。

總之，高效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅增強(qiáng)了學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)及實(shí)踐能力，也讓學(xué)生體驗(yàn)到了科學(xué)探究過(guò)程的樂(lè)趣，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，掌握了科學(xué)研究的方法，提高了他們科學(xué)素養(yǎng)。自制教具打造高效物理課堂會(huì)成為一株“常青藤”，讓物理課堂越來(lái)越魅力四射。