学校自制实验器材思路

杨宪平

（浙江省义乌市佛堂镇初级中学）

在初中课程中，一些课程需要用到实验器材，它占据了教学的绝大部分，实验过程也是学生对知识进行掌握的过程，对一些规律性东西从更深层次进行把握。一些时候，实验器材不能够对课本中一些实验进行合理的反映，需要学校有针对性地进行独立自制，这需要实验员根据课程内容进行一对一的实验器材的自制，设计出具有高水准和精密的实验器材，使自制出的实验器材具有较高的使用功能，使实验过程中能够对教学知识进行真实的反映。

一、对现有实验器材和教具进行改进

我国初中学科，物理和化学使用到的实验器材较多，也是实验质量要求最高的阶段，学校购置的实验器材大多是和各科知识同步。经过社会不断的发展，科技水平的不断提高，很多实验器材的发展也比较完善，实验员对一些教学器材和很多实验器材随着科技的发展也在做着不断的创新和优化，从设计方面越来越科学化，特别是一些实验演示和大型的分组实验等，都有了很大的教育功能。

在我国教育改革的基础上，实验员在对实验器材进行创新和优化的同时不能把传统的一些器材丢弃掉，不能否认传统器材给我们留下的经典实验，但也有一部分实验不能够适应现代发展的需要，必须要经过详细的优化来达到一定的实验目的。所以，对现有的实验器材进行必要的改进是为以后得到更好发展的前提，以此达到最大的实验效果，这在很大程度上是实验器材开发和发展的最好思路。

比如，实验员在对平抛竖落仪进行分析和改进时，需要先了解它的知识范围。这种平抛竖落仪体积比较小，在一些分组实验中非常合适，但是在一些演示实验中就显得有些小，所以，实验员需要对此种情况进行必要的改进，可以把平抛竖落议和视频展示台进行相互融合，使每个实验环节都反映在大屏幕上，用两个篮球代替竖落球，采用放大版平抛竖落仪来对这个实验进行很好的诠释，可以取得很好的实验效果。

二、自制实验器材原则

我国针对实验器材的研究目前取得了很好的成绩，自制实验器材在进行研究的过程中需要遵循以下几个原则。

1.科学性原则

实验器材是对某种实验性问题进行验证，在此基础上必须要保证实验器材在实验过程中的可续性和应该达到的效果，在实验的整个过程中，实验器材需要符合事物的发展规律，也就是需要具备一定的科学性，在科学性的基础上必须保证实验器材正常工作。

2.艺术性原则

自制实验器材不但需要符合一定的科学性，而且还需要有一个好的外观，降低扭曲变形程度，给人一个好的实验形象。实验器材不同部位的色彩设计根据不同情况应有一个比较鲜明的对比，很大程度上表现出实验器材的艺术性，体现出一定的美观。但是实验员在对其进行自制时也应一定程度上避免对实验器材过度的装饰，那样不但达不到教学效果，而且一定程度会降低试验器材的艺术性。

3.安全性原则

实验由于是在对结果不确定的情况下进行的假设结果，又因为实验多用到的是一些比较危险的物品，特别是在化学试验中，所以，在一定程度上存在危险因素。实验不管是公开演示还是独自实验，都应该保证实验过程的安全性，最大限度地保证人身和财产安全。与此同时，使用到的实验物资也应适量和可靠，避免物资使用过量产生危险，比如，大火、漏电和高温等危险情况。

4.实用性原则

由于很多实验不可能进行一次，需要多次对实验结果进行求证，因此，实验器材的质量在很大程度上需要得到保证，但也不能太过繁杂，在保证质量的同时最大限度地做到结构简单，操作方便，最好是可以进行就地取材。实验器材的实用性能够在一定程度上降低学校成本，也是下一个实验顺利完成的保障，与此同时，要确保实验现象非常明显，这需要我们实验员进行仔细的研究。

5.经济性原则

学校对实验器材进行自制的一个重要原则是经济性原则，主要是通过低成本来达到与其他实验同等的实验效果。学校实验员为了达到节约成本的目的，对实验器材中的各个元件进行自费购买，或者利用身边的一些废弃器件来代替，不但降低了成本，能够达到同等的教学质量。

6.易得性原则

学校周边的优势群落如车前草等，依托小商品城品种丰富易于选购、网购。随着经济的发展，很多事物能够通过多种渠道进行选购，这体现出了它的易得性。实验器材现在有很多的供货渠道，由于市场竞争比较激烈，因此，通过价格较低的供货渠道进行选购也是一个比较好的办法。

三、自制实验器材的方法

自制实验器材是对一个项目的创新和发明，具有很好的创新精神。实验员在日常生活中应对不同的实验器材进行仔细的观察，发现其中的差异之处，还需要结合实验的内容对实验器材进行创造。一般情况下实验器材的自制主要有以下方面的方法：

1.替代法

实验器材自制的替代法在一些情况下也叫功能变通法，指的是结合实验过程和需要得出的结论对身边的任何一个器材进行合理的改造，来替代所需的实验器材，这种方法自制出的实验器材相对比较简单，比如，可以用注射器中的针筒来做压强实验器材中的一部分，主要是因为针筒材质有很好的透明性，较强的密封性，能够保证压强实验的质量。

2.增效法

学校中的实验器材由于和教学实验内容相互融合，能够很好地对教学中实验内容进行有效的反映，但是在一些试验器材中也存在着一定的缺陷，比如，使用方法和使用过程等，在此基础上实验员可以通过自身对实验内容的理解，针对实验中出现的一些不足进行必要的改进和创新，最大限度地提高实验方法和实验过程的质量，能够在很大程度上增强实验效果，使实验结果更加真实。增效法不只是对实验器材本身进行效果的增加，还可以通过其他辅助工具对实验效果进行增加，比如，使投影仪和实验器材进行很好的融合，对实验的过程进行必要的放大，增强实验效果，这其实也是对实验器材的一种改进方法。

3.创新方法

创新方法的主要手段是依靠现代高科技手段进行技术性的实验创新，主要采用的是转换、移植和组合等多种新的发明方法，这些发明方法使实验通过更加先进的技术得到了质量的提高。采用新的工艺和新的材料对实验内容通过一定的实验方法进行创新实验。实验器材的创新方法在很大程度上符合我国现代化的发展节奏。这种实验器材的创新有很多，比如，在探讨显微镜原理时，可以把放大镜和幻灯机进行相互融合来对显微镜的使用原理进行模拟。

由此可以看出，学校自制实验器材对初中实验教学具有很重要的作用，实验器材的实用性能够在很大程度上提高教学质量和实验员设计水平，对事物之间的本质联系通过实验淋漓尽致地展现出来，很好地对实验器材进行不断的创新和优化，还可以发挥出实验员对实验器材更多的创新，在很大程度上推进实验教学的改革，对实验器材的创新和发展具有很好的推动作用。

［1］谭志云，杨友昌.自制实验器材，开展趣味物理实验［J］.湖南中学物理，2012（06）.

［2］朱希耀.通过自制实验器材，提高物理实验教学有效性［J］.湖南中学物理，2013（02）.