談自制教具中的物理興趣

李陸軍

摘 要 物理是理論加實驗的學科。用實驗證明理論是化抽象為形象，物理興趣由此激發起來，自制教具更具有興趣激發性。

關鍵詞 物理 自制教具

教具的實踐性，是通過實驗過程體現出來的。但有些教具是幾個原理的組合，學生看不到每個原理的功能體現。如果教師有選擇地讓學生做一些教具，教具的每個原理都能在制作過程中或制作成功后得到體現。那么無論對物理原理的理解和激發物理興趣其作用都是很大的。因為制作教具的過程，就是要重復科學發明者當初的研究過程。發現問題、分析問題和解決問題的能力，都能在制作過程中得到培養。

例一，從小學到初中都學到力。風力、水力、人為的加力等。自作教具可以從易到難，循序漸進。如有個物理老師，家的后山較高，從山下流下一股常年不息的泉水。這不是水力資源嗎？如果將其利用起來發電豈不好嗎？他于是買了一臺微型發電機，把泉水引入自制控水設施，在發電機上安裝上水葉輪，引水沖擊到葉輪上，葉輪轉動帶動發電機轉動而發電。據說發的電可以供他家的電器用電。教師就可以讓學生自制一架水力葉輪發電機。發電機可用模形代替（不必是真的能發電），主要是體現水沖轉葉片輪就行。實驗時，用自來水籠頭的水引入教具水槽即可實驗成功。由于自制這套教具要涉及到木工家具。可以以組為單位，以集體力量完成。好些地方也不必處處用木工家具可以用膠水粘接。制作中，必然又會遇到問題，不過這些問題是容易解決的，由遇到問題到解決問題的過程又可以讓學生的能力得培養。

例二，舌簧喇叭的制作。現在以電源為動力的發音器都是使發音片震動而發音的這一基本原理，舌簧喇叭最能體現出來，而且易制作，學生會感興趣的。制作步驟指導：備材料：漆包導線、鐵釘一個，扭扣大小的圓形薄鐵片一個，薄硬紙一張，木盒框架一個，有線送話器一個（一般座機電話送話器即可）。制作步驟：（1）用漆包導體線纏繞在鐵釘上，露出鐵釘尖部。構成一個電磁鐵，電導線兩極連結到干電池的兩極，安上開關就成了一個可控電磁鐵。（2）把薄硬紙片制成喇叭狀，將薄小鐵片粘在紙上將紙喇叭的中間底部，構成震動發生器。（3）安裝，將震動發生器用膠水將紙喇叭外邊沿固定在木框平板上。平板挖一個大圓孔，也免關住聲音。將電磁鐵的釘尖部位無限接近震動鐵片（兩者間要有間隔，能夠最大限度地向鐵片傳遞磁力為宜）。將電磁鐵的兩極與送話器連結。（4）實驗。打開電源開關，電磁鐵處于工作狀態，但這時是穩定磁強度，震動發聲器不會發聲。當在送話器里發聲（說話等）時，由于聲音震動使電流強度發生變化，磁強度隨之變化，這時震動發聲器的薄鐵片與送話器的振動片產生同頻振動，從而發出與送話器里同樣的聲音。這就是舌簧喇叭的原理。

評析：這個裝制從材料到制作成本低易制作，適合學生的制作能力。電磁鐵的原理、震動發聲的原理都在了實驗中成功體現。實驗成功后還可以讓學生提問。如為什么要將薄紙片制成喇叭狀而不制成平面狀。教師釋疑：喇叭狀震動均勻，共鳴性能好。紙片喇叭還有擴音作用。如果沒有紙片喇叭，只安裝薄鐵片，則薄鐵片在電磁片的作用下雖也會震動，但體積少，聲音微小。只有紙片喇叭共鳴器才能將聲音放大。至此實驗還未完結。讓一個學生對著喇叭說話，另一學生用耳貼著送話器，感覺有什么現象發生。會聽到對方說話，問這說明了什么問題。學生會明白說明喇叭同樣可以用作送話器，兩者原理是一樣的，只是送話器質精而已。至此，實驗目的應還未完結。教師提問：（1）舌簧的基本動力是什么？經啟發學生會答“是電磁鐵的性質與功能。”（2）發聲的基本原理又是什么？學生會答是震動發聲，這是從生活實踐中發現并總結出來的。老師總結：把電磁能開發運用于生活的產品，就是將電磁能與震動發聲器配合起來，我們可以發揮想象力，推測一下，當初是怎樣發明的。學生想象的閘門打開了。（1）也許某一次，有人使用電磁鐵作業時，偶爾接觸到薄鐵片一類的東西。（如盆子、鍋之類）發出了放大的聲響，從此打開了電磁鐵用音響開發的研究之路。（2）這說明一切的發明的源頭在哪里？在生活，在實踐中，這就是實踐出真知。以上自制教具到實驗的過程中，可以看出，教育理念與教學方法對培養學生興趣的作用。應試教育的理念是傳授知識，授之以魚。用現成的物理教具演示只是證明魚之存在（即原理的正確）。學生是被動學習狀態，素質教育理念是提高素質的教育。是以學生為主體的培養能力的教育。它是遵循學生身心發展規律，采取生動活潑的方式，全面提高學生素質。自制教具就是打破了教師中心、課堂中心、教材中心（三中心），充分激發學習興趣，讓學生積極主動地投入到探求知識原理的活動中去。動腦動手，去感覺科學研究的快樂。去體驗蘊含在科學研究活動中的科學思想。（如實踐出真知），這種教法是授之以“漁”。這個舌簧喇叭自制活動，將電、磁、聲學原理融為一體，將科學開發為生活服務的產品，才是科學研究的最終目的。

綜上所述，激發物理興趣的方式還很多，自制教具只是其中之一。補充建議，當有些教具較復雜時，可以一個部件一個部件地分部完成。比如上述舌簧喇叭的全部部件，可以先單獨制作電磁鐵，待電磁鐵試驗成功后，再單獨制作震動發聲器。敲打薄鐵片能使紙制震動擴音器發聲后，再把兩個部件配合安裝。不求快，要求質。這叫集中優勢兵力，各個擊破戰術。