關于利用自制力學教具提高課堂教學效果的研究

武禮軍

(中牟縣第二初級中學，河南 鄭州 451450)

在初中物理教學中，為了切實貫徹“以實驗為基礎”的教學原則，真正把物理實驗作為物理教學的重要內(nèi)容和有力工具，就要充分發(fā)揮實驗的教學功能，使學生在教師的指導下，通過自己動眼、動腦、動手去獲取知識。這樣不僅能夠為學生提供學習的感性材料，驗證物理規(guī)律，而且能夠提供物理的思維方法，使學生加深對基本知識的理解，培養(yǎng)用實驗方法探索物理知識的能力。學生通過自己觀察、自制教具并做實驗，還可以討論講述，使他們學習的主動性、積極性得到充分發(fā)揮，改變學習中的被動地位，使課堂氣氛不再沉悶，又提高了課堂效率。

自制教具能突破教學難點，能夠提高教學效果。使用自制教具，有利于培養(yǎng)學生的物理素養(yǎng)。教師應將一些工具性器材進行簡化，實驗器材盡量選擇生活中易于尋找的物體，拉近物理與生活的距離，讓學生感覺物理不是高高在上的，物理探索并不神秘，它就在生活中。要讓學生知道物理就在身邊，為其開展“自主探究性學習”開辟廣闊的天地，也提高了課堂教學的有限性。并且自制教具可以讓生活中的廢品變?yōu)閷氊悾黾訉W生的環(huán)保意識。

一、自制力學教具對學生學習力學興趣的激發(fā)，克服力學難學心理

興趣是最好的老師，當學生對某件事情產(chǎn)生興趣時，對這件事情就會有很強的求知欲望。如水頂乒乓球實驗。用一大的塑料瓶裝滿水，用雙孔橡皮塞住，一孔插入玻璃管，另一孔插入氣門芯。用打氣筒打氣，同時將球放在玻璃管口出，乒乓球在水注上方2米以上的高度卻不掉下來。還有吹不大的氣球實驗和開口也不“消氣”的氣球實驗。在塑料瓶側面扎一個小孔，并將一只氣球塞入瓶內(nèi)，套在瓶口上。實驗時，手指堵住小孔，嘴對瓶口吹氣球很難吹大，如何解釋這一現(xiàn)象？將堵著小孔的手指移開，從瓶口再次吹氣，氣球膨脹變大了許多，再用手指將小孔堵塞，接著把吹氣的嘴從瓶口移開，吹大了的氣球幾乎沒有縮小。如何解釋這一現(xiàn)象？還有魔筒實驗：將兩只大小不一樣的礦泉水瓶的底部剪下，在瓶底上下兩處各鉆一個小孔。每一個小孔處穿一根橡皮筋，在瓶內(nèi)的中間處，把兩根橡皮筋系在一起，并在此系上重物(鎖)。在光滑的地面上試用手滾動罐子，它將會向前滾動幾步停下，然后返回來。驗證了動能和彈性勢能的轉化。有了這些活動，學習物理就不再是單純的死記硬背、埋頭苦啃公式的枯燥乏味，而是一個輕松愉快的學習過程。在這種歡樂和諧的氛圍下，學生的學習狀態(tài)是高昂的，利于對知識的吸收，可以說達到事半功倍的教學效果。

二、自制力學教具對學生創(chuàng)新創(chuàng)造能力的激發(fā)，提高創(chuàng)造性思維

物理實驗器材的制作并非一個簡單的項目，它需要學生開動腦筋，在生活中尋找合適的材料，通過思考對材料的外形、組合構造等進行設計，最后才是實踐的操作。這種手腦并用的方法對學生創(chuàng)新創(chuàng)造能力的激發(fā)具有積極的作用。如用小藥瓶可完成那些實驗呢？

制作器材：青霉素藥瓶一個、塑料吸管一根、水。

制作方法：小藥瓶內(nèi)裝滿帶顏色的水，將塑料吸管插入藥瓶，在上端4～5cm處剪開一道切口(不要剪斷)，并彎折成90度

液體溫度計原理：將小瓶放入熱水中，觀察水柱位置，再放入冷水中觀察水柱位置。發(fā)現(xiàn)熱水中水柱高，冷水中水柱低。證明液體溫度計原理是液體的熱脹冷縮。

流體壓強與流速的關系：將水平管切口處壓扁，揭開瓶蓋，用嘴對水平管吹氣，可以看到水柱在豎直管內(nèi)上升，用力吹氣，還可產(chǎn)生水霧。證明流速越快，壓強越小。

大氣壓與高度的關系：蓋上瓶蓋(水不滿)，用手指封住水平管部分，從豎直管上端向瓶內(nèi)吹氣，可以看到水在豎直管內(nèi)上升，制作成一個水氣壓計，把水氣壓計拿到不同的高度，可以發(fā)現(xiàn)水柱的長短發(fā)生了變化，從而研究大氣壓與高度的關系。

大氣壓的作用：瓶內(nèi)裝滿水，蓋上蓋子，用手指封住水平管部分，從豎直管用力吸水，水吸不上來；打開蓋子，可以輕易的吸上來。證明水不是我們吸上來的，而是大氣壓壓上來的。瓶內(nèi)裝滿水，蓋上蓋子，將瓶子倒置，水不會流出來，還可以證明大氣壓的存在。

這個實驗必須由學生親自進行，讓他們在學習的樂趣中收獲知識。學生自主探究的能力是無窮的，他們的智慧也是不可小視的。只要在教師的正確引導下，就能發(fā)現(xiàn)生活中有很多物品可以供我們使用，幫助我們完成許多物理實驗，讓學生切實感受到科學的無窮魅力，身教勝于言教，在自制教具的同時，教師也要不斷鼓勵學生把自己學到的知識用到生活、生產(chǎn)實踐中去，只有這樣才能讓知識更有價值，也大大提高了物理課堂研究效率。

三、自制力學教具在初中物理課堂中有效應用

例如：塑料瓶來證明大氣壓存在和液體內(nèi)部壓強特點。在飲料瓶底部扎一個細孔，把飲料瓶中灌滿水，然后擰緊瓶蓋，瓶底部沒有水流出。擰松瓶蓋，水流了出來，說明是大氣壓作用形成的這一現(xiàn)象。相同高度處其它位置再扎一個細孔后發(fā)現(xiàn)依然沒有水流出來，證明了大氣壓是各個方向都存在。在上方再扎細孔后，發(fā)現(xiàn)下面的細孔向外流水，上面的細孔不向外流水，并且有空氣從此處進入。擰開瓶蓋三孔都會流水，且小孔位置越靠近瓶底，水柱噴的越遠，證明同一液體內(nèi)部壓強隨著深度的增加而增大。

再如：浮力產(chǎn)生的原因。用剪刀剪去礦泉水瓶底部，把瓶子倒過來旋開瓶蓋，瓶內(nèi)置一乒乓球，然后往瓶內(nèi)倒水，會發(fā)現(xiàn)乒乓球沉在水底，再把瓶蓋旋上，一會兒乒乓球迅速浮起來。沒旋瓶蓋時，水對乒乓球只有向下的壓力，旋上瓶蓋后，由于乒乓球側漏水，水填滿乒乓球下空隙后，便對乒乓球有向上的壓力，且大于向下的壓力，因此乒乓球就浮起來了。

又如：“浮沉子”潛水艇浮沉原理。將口服液里面的液體喝掉一部分，直到使它恰好能浮在水面上。在瓶口纏一些細鐵絲，將它放入礦泉水瓶中，然后旋緊礦泉水瓶蓋，用手壓擠礦泉水瓶，會看到藥瓶下沉，松手后又上浮。這是因為用力壓擠礦泉水瓶時，礦泉水瓶中的一些水會被壓進藥瓶中，重力大于浮力，下沉。松手后增加的水又被排出，重力又小于浮力，浮出水面。

綜上所述，物理教師要力求做好每個自制教具的實驗，并在教學實踐中不斷地探索與創(chuàng)新，同時結合其他形式和多種教學方法，以及現(xiàn)代教學手段，提高物理教學的質量和效率。