八年級物理力學部分自制教具的應用策略研究

徐青玲

摘 要：物理實驗作為物理教學的有效補充，能夠讓學生客觀真實的認識物理現象，對于提高整體教學水平具有重要作用。因此在物理教學中，教師必須提高對實驗的重視程度，在需要的時候加以應用，從而提高物理教學的有效性。但是在日常物理教學中，受制于各種條件，物理實驗受到一些限制，這就需要教師自制教具，豐富實驗內容，提高實驗效果。文章以八年級物理力學部分課程為例探究自制教具在物理教學中的應用策略。

關鍵詞：八年級;物理;力學;自制教具

物理是一門較為抽象、注重邏輯的學科，講求各知識點之間的聯系，新舊知識之間的聯系往往非常緊密，對于很多學生而言，物理是難度較大且枯燥乏味的學科。因此，物理教學方式也需要不斷創新，使學生更加喜歡學習物理。實驗演示教學法是中學物理教學的重要方法，能夠在探究性實驗中展示物理知識，具有很好的教學效果，但是教具短缺和教具損壞的問題制約了實驗教學的開展，使得部分地區、部分學校的物理教學效率較低。因此，教師需要充分挖掘身邊的生活化材料，自制實驗教具，提升物理教學的有效性。文章以北師大版八年級力學部分的《運動和力》《壓強與浮力》《機械和功》三章為例，探究教師自制實驗教具在課程教學中的應用策略。

一、 中學物理教學中應用自制教具的必要性

筆者所在的學校硬件設備齊全，實驗儀器配備基本能滿足初中物理實驗需求，但新的整套的物理實驗器材會存在很多問題，例如，器材穩定性不夠（探究杠桿平衡條件實驗器材）、實驗誤差較大（探究阿基米德實驗器材）、與課本要求實驗不相符（平面鏡成像實驗器材）等。另外，很多時候教師對物理實驗的重視程度不夠，有一些教師喜歡用PPT演示代替物理實驗，PPT演示雖然在演示效果上非常不錯，但是缺少生成性，學生無法根據自身的操作完成對知識的建構。

相比于傳統教師的講授，物理實驗的進行能夠在部分教學階段發揮獨特的作用，具有傳統課堂無法比擬的優勢。物理實驗能夠創設良好的學習情境，也能有效的提升學生的學習興趣，讓學生掌握物理知識的邏輯與特點，有了實驗做“潤滑劑”，能使課堂活起來，效果好起來。同時，在課程重難點的部分可以使用物理實驗對重難點進行突破，這些優勢是傳統課堂難以達到的。只有學生親身觀看并參與物理實驗，學生才能夠對慣性、浮力和杠桿等物理內容有越來越深入的理解。因此，在初中物理教學中，教師必須提高對物理實驗的重視程度，雖然這一過程具有一定的阻力，但是我們必須盡可能的改變現狀，不斷提高初中物理教學水平。

二、 自制教具在八年級物理力學部分的應用策略

（一）自制教具在八年級物理力學分組實驗部分的應用

1. 自制教具在《運動和力》中的應用

牛頓第一定律又稱慣性定律，是本章教學的重點內容，指的是一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止，除非作用在它上面的力，迫使它改變這種狀態。那么，體現在現實生活之中，慣性是非常常見的現象，比如，人在坐車時突然停車，人會向前傾;開車時踩剎車，車不能立刻停下。在教室進行牛頓第一定律實驗教學時，教師也可以自制教具進行實驗演示。

首先，教師要準備好膠帶、硬紙殼和一個玩具娃娃。教師用膠帶將娃娃的腳部輕輕地粘在硬紙殼上，使其保持不倒但也不穩固的狀態。教師先用手推著硬紙殼勻速向前，此時娃娃保持穩定，和硬紙殼之間保持相對靜止的狀態。隨后，突然向后拉動硬紙殼，娃娃會出現向前傾倒的現象，這是由于硬紙殼受力使其運動狀態發生改變，而娃娃此時由于慣性要保持原來的靜止狀態，就會出現傾倒。這樣的自制道具實驗，能夠很好地進行慣性教學。

教師也可以通過其他的道具實驗演示這個原理。首先，教師要準備好一塊橡皮、一把剪刀和一根三十厘米的細繩。教師將細繩的一端綁在橡皮上，另一端綁在自己的左手手指上，隨后開始左右晃動，并在橡皮晃到左側時，突然將線剪斷，橡皮繼續向左側方向運動并掉落。在演示之后，我問學生在剪斷之后，橡皮受到幾個方向的力，學生能夠回答出受到重力，橡皮會向下掉落;橡皮向左側方向運動，是由于慣性，原來向左運動的橡皮會繼續向左運動。

2. 自制教具在《壓強與浮力》中的應用

當教師講授物體的沉浮條件時，會講到物體浸沒在水中，會同時受到向上的浮力和向下的重力，則這兩個力的合力決定著水中的物體如何運動。當物體浸沒在液體中時，V排=V物，物體所受的重力G=V物gρ物，其所受的浮力F浮=V排gρ液。若ρ液>ρ物，則F浮>G，物體上浮;若ρ液=ρ物，則F浮=G，物體懸浮;若ρ液<ρ物，則F浮

在實驗開始前，教師要準備好食用鹽、水、一個氣球、一根細線、透明玻璃杯和透明玻璃碗，教師展示一只氣球放到水里，能升能降，還能懸浮水中一動不動。首先，教師用玻璃杯將水灌進氣球中，排盡氣球中多余的空氣后，用細線將氣球系緊，再將氣球放進盛滿水的透明玻璃碗中，等它靜止，能夠看到氣球懸浮在水中。然后，在透明玻璃碗中倒入鹽，讓碗中的清水變成鹽水，會發現氣球上浮了起來。最后，將碗中的鹽水和氣球中的清水全部倒出，將氣球中的水換成鹽水，碗中的水換為清水，再將氣球放入碗中，發現氣球下沉至水底。這能夠說明：由于鹽水比清水密度大，當氣球是清水，碗中是鹽水時，氣球會上浮;當氣球中是鹽水，碗中是清水時，氣球會下沉。這樣的實驗方式簡單便捷，實驗教具都是生活中常見的材料，容易得到，也能夠起到很好的浮力相關知識的實驗教學效果。

3. 自制教具在《機械和功》中的應用

杠桿的平衡條件是本章學習的重點內容，指的是杠桿在動力和阻力作用下，靜止或勻速轉動時，我們稱之為杠桿平衡。在使用杠桿時，為了省力，就應該用動力臂比阻力臂長的杠桿;若要省距離，就應該用動力臂比阻力臂短的杠桿。因此使用杠桿可以省力，也可以省距離。杠桿平衡在生活中有著廣泛的應用，如秤、剪刀、自行車的剎車閘、水龍頭開關都是生活中常見的杠桿原理。為了豐富學生對杠桿平衡原理的認識，可以帶領學生一起制作課本第96頁“做一做”的內容——戥子，也就是秤，是古代用來稱藥材的工具。制作戥子，教師可以搜集身邊的素材，自制實驗教具交給學生，讓學生組成小組，進行實驗探究活動。