低成本物理实验教具的开发

申海平

摘 要：低成本实验教具的开发，既可有效弥补教学所需，又具有现成实验器材所难以承载的、独特的教育价值——取材方便、成本低廉;制作简便、动手动脑;参与互动、接近生活;启发思维、培养能力等。

关键词：物理实验;新课程;节日资源

低成本自制教具由于材料易找、实施便利，贴近生活、亲近感强，形式多变、节省资源，易于制作和使用等特点，特别能吸引学生的学习兴趣，学生也能在课外做实验，教学效果也非常好。巧妙利用低成本自制教具进行实验，不仅能提高学生的综合素质，还能促进物理实验教学的不断发展。

实验教学是物理教学的重要组成部分，是落实新课程教学目标的重要途径。但实验教学又是物理教学的薄弱环节，经费不足和设备缺乏是主要原因，班额大且实验时费时、费力也是主要因素，这些都极大地影响了物理新课程教学改革的实施。积极开展低成本物理实验教具的开发是解决这一矛盾的有效途径。

教师常使用日常生活用品、废旧器材等自制的低成本物理实验仪器，用它们代替实验室专用仪器进行物理实验，可使学生参与其中，更能激发学生的兴趣，更能引起学生参与学习的主动性和积极性，更有利于促进学生手脑并用、培养学生的实践能力、探究与创新能力。

低成本实验立足于生活实际，体现科学原理，研究日常用品在实验项目中的应用非常有必要，具体可根据实验的设计来选择身边的物品，或由物品来设想可做的实验。譬如随处可见的矿泉水瓶，取材方便、价廉物美，瓶盖的密封性好，轻巧，质地“柔软”。相对于玻璃瓶来说它不易划伤皮肤，不会发生危险，是非常好的物理、化学实验材料。如用矿泉水瓶做“潜水艇”。在矿泉水瓶中加满水，瓶口用带玻璃管的单孔塞塞紧，瓶外管口连胶皮管，再连大容积的注射器，将瓶子两侧绑上铁条沉入水底，通过注射器抽水、注水。可使“潜水艇”上浮、下沉。

演示超重和失重时，利用废弃的饮料瓶就很好地完成实验。取一只旧塑料瓶（如矿泉水瓶），在瓶的一端侧壁上钻个小孔，用手指堵住小孔，向瓶中装满水（向水中滴几滴红墨水，便于看得更清楚），松开手指，则水就会喷射出来。这是水的重量产生的压强对瓶壁的作用。如果松开了拿瓶的手，让瓶自由下落，这时可以看到水立即停止喷出。这是因为正在自由下落的水处于完全失重状态，水层之间不再存在压力，故水不会从孔中流出。

我们也可以利用身边的玻璃瓶来演示微小的形变。在选择玻璃瓶的时候，我们尽量要选择不是圆柱形的，并且质地要稍微硬一些，用胶塞塞住它的瓶口，在塞子上钻一个孔，里边放入一个内径比较细的玻璃管，或者是橡胶管，内径越细越好，因为内径越细，观察到的微小形变就越明显。用手按压，液珠上升，侧面再按压。通过实验，可以看到用手挤压瓶身，由于瓶子的体积缩小，所以在玻璃管中的液体升高了，通过液珠的上升，显示出用力施加在玻璃瓶上，确实让玻璃瓶的形状发生了改变，接下来，我们将玻璃瓶换一个方向，用双手捏它的侧身，这就是为什么我们不选择圆柱形玻璃瓶的原因，竖着捏它的瓶身，由于它的体积变大，我们会看到液珠在下降。

低成本实验教具是成本低而智慧不低，成本低而价值不低。使用身边随手可得的物品进行探究活动和各种物理实验，可以拉近物理学与生活的距离，让学生深切地感受到科学的真实性，感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。此外，要大力开发和利用日常生活用品作为教学用具，由于这些物品本来的用途并不是进行物理实验，所以这种做法本身就是一种创新。当然，利用日常生活用品做实验，对教师的业务素质要求较高。不仅自己要动手参与设计和制作，还需要指导和帮助学生进行小制作、小发明。不仅需要专业知识，还需要一定的动手能力，所以加强教师知识培训和专业素质培训也是非常重要的。

教师自己动手设计、制作出的教具在教学中能直观、生动、鲜活地将知识的本质传授给学生，能很好地激发学生学习物理的热情，所以，自制教具的开发有助于提高教學效果。

参考文献：

[1]刘炳升.中学物理实验教学与自制教具[M].上海：上海教育出版社，2000.

[2]马凤华.浅谈自制教具的设计要求[J].教育仪器设备，2001.

[3]刘济昌.自制教具的新发展[J].教学仪器与实验，2003.

[4]顾霞.自制教具与中学物理教学[J].教学仪器与实验，2005.

编辑 李建军