自制物理实验实验仪器的探索与研究

宁旺 徐立新

【摘 要】物理学是一门实验科学，物理实验是物理学的重要组成部分，物理规律的发现、理论的建立、物理学的发展，都离不开实验，都必须严格地以物理实验为基础，并受到实验的检验。因此，物理实验在物理学的创立和发展中占有举足轻重的地位，同时也在推动其他科学、工程技术的发展中也起到极其重要的作用。因此可知，物理实验对物理教学也是意义重大。

【关键词】自制教具；物理实验；科学探究

在物理教学中占有特殊地位的物理实验，对于学生形成物理概念、理解物理概念、提升分析解决物理问题能力具有重要的作用。同时物理实验能够给学生提供探究物理规律和直接验证的机会，这其实是物理实验不能被其他教学方法取代的原因。物理实验除了是一种有效的教学手段之外，同时也是物理教学的重要内容，在推动物理学发展的同时，也促进了人们去认识科学与生活的紧密联系。物理实验如果想要顺利有序地开展起来，与之相应的实验仪器必不可少。作者认为，物理教学实验工具也应当来源于生活。根据作者的经验，如果学生能够可以向科学家一样的去经历物理事实的探究过程，这样得来的知识才会更加的有用和牢固。

一、自制教具的背景和現状

（一）自制教具的背景

让学生各方面能力得到发展是重要的任务，在对比我国教育背景之下，国家借鉴国际上先进的教学思想与理念，于全国范围内进行了大范围的基础教育改革的实施和推广，并在提高全部学生科学素养的总目标下积极地展开工作。不断推进的教育改革，促使每个学科的的新课改得到落实，就以物理学为例，其以往课程的偏、难、烦、旧以及课程结构的单一状况得到了有效的改变。就其教学方式上也有长足的改变，从以往的讲课本方式到提倡科学探究，就以往学生的单纯参与到培养学生的实践动手能力，从抛开实验的课堂教学方式到从实验入手的教学方式，都有了令人喜悦的提高。同时，新的课程标准之中还明确地提出：“除专门配备的仪器外，应提倡师生利用身边的器具、物品、材料等进行物理实验”

（二）自制教具的现状

传统物理教学思想的束缚下，偏重知识的传授在大部分的物理教学中仍旧颇受青睐，实验在教学中的作用一直被忽略，实施新课改提出的“科学探究”的计划备受阻挠。被动接受依旧是物理教与学的的主要方式，所以在这个教学背景之下，希望学生通过动手实践获得知7识的愿望变成了奢望。学生的主体地位也没有得到很好的体现，他们很少根据自己的想法在教学中发表意见。现如今，在物理教学的课堂之上仍然暴露了许多的问题：必要的演示实验已经沦为口头描述或者多媒体演示的现象屡见不鲜，师生不能够有效的互动，实验现象的不真实性，都是阻碍学生学习的巨大问题，对于学生的观察动手能力的培养都没有多大的帮助。

（三）对自制教具的认识

自制教具在物理实验中具有独特的意义，它可以使教学向自主、合作、探究的方向发展。但是自制教具并没有在每个中学得到深入的发展，作者认为其原因主要是学校、师生对自制教具的认识还不到位。所以，按作者的观点来看，掌握自制教具的含义、特征、作用是十分必要的。

二、自制教具的常用作法

自制教具的制作方法作者也有一些罗列，以期给予大家帮助。

（一）替代法

使用已经存在且容易得到的东西充当教具，是一个十分完美的想法。投影仪模拟太阳光的效果，盛满水的烧杯充当三棱镜，面积较大的教科书当作直尺都是不错的选择。

（二）仿制法

为了向全班同学清楚直观地展示某一现象或方便自己使用，教师可以用仿制的方法，依照现有的仪器或设备进行仿制。例如：在学习《质量与密度》这一章节时，学生需要了解天平的结构组成并掌握天平的使用方法，为了演示方便，教师可以利用常见的材料，像铁架台、量角器、刻度尺、铁钉、螺帽等，仿制一个尺寸更大的天平，便于学生观察。用学生熟知的物品制成天平，能很好吸引学生的注意，使课堂气氛活跃起来，从而达到满意的教学效果。

（三）改进法

对于有缺陷的仪器设备，教师可以从仪器的结构、功能、外观等方面下手，图2-1自制天平第对其进行改进，例如，前几年，利用单摆测量重力加速度的实验还是人为地数摆动周期并用秒表记录总时间，然后根据测量结果计算重力加速度，这种方法简单方便，但由于人的反应时差，周期的测量不是特别准确，为了进一步提高精确度，物理学者在单摆的平衡位置安装了光电门，通过光电计数器记录摆球遮挡光电门的次数以及所用的时间来计算重力加速度，这样大大提高了测量精度。

三、总结

任何事物的发展都要经历一个过程，教育改革也是如此。通过长期的实践摸索，教育者们逐渐意识到，物理实验教学在培养学生科学意识、巩固所学知识以及理论联系实际中起到的显著作用。但由于教学仪器的不完善、教师对多媒体的依赖以及对自制教具的不全面认识，导致实验教学不能到达预期的效果。笔者通过查阅资料并结合自己的理解，全面概括了自制教具的作用以及在物理教学中的意义，通过调查研究，分析自制教具的应用现状以及产生的原因，并提出加强自制教具在中学物理教学中的应用的相关建议。希望通过我的研究，让中学物理教师重新认识自制教具在物理教学中的作用，并根据教学内容亲自动手制作教具，并将这些自制教具应用到实际教学中去，我相信过不了多长时间，学生就会爱上物理课。

【参考文献】

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[3]王永刚. 中学物理自制教具研究[D]. 四川师范大学，2009

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