自制物理实验器具进行自主实验探究

李东晓

摘 要：高中物理是一门以实验为基础的自然学科。受应试教育的影响，发现高中物理教师在课堂教学活动开展中为了给学生传授更多的物理知识来应付考试，常常会忽视物理实验操作，通常会利用多媒体直接展示实验操作过程，在观察过程中引导学生探究物理知识，甚至有些老师只是一味按照教材实验的操作方法来“说实验”，将实验课上成了讲授课。在枯燥的知识讲授中，很难理解其中所蕴含的物理知识，甚至连物理实验操作方法也是知之甚少。尽管无法改变这一物理教学背景和教师的教学方式，但是可以从自身做起，利用自己身边的一事一物来进行简单的物理实验操作，这样可以在简单的动手实验中获取有价值的物理知识，提高物理实验能力。

关键词：高中物理；实验操作；实验器具

学生从小不仅要学会动脑，还要学会动手。传统教育的弊端是把手、脑分离。我们培养的学生不仅要有知识，更重要的是要用这种知识去解决实际问题。这就指出在学习的过程中，我们不仅要动脑掌握基础的物理知识，还要动手进行实验操作，在对实验操作中将手、脑充分利用起来，以此在多种感官的作用下获取有价值的物理知识。由此可以看出高中物理实验操作的重要性——物理实验是物理课程的重要组成部分。尽管我们在课堂学习过程中，无法要求教师将教材中的每一个实验或每一个物理概念、理论都以实验的形式呈现在我们面前，但是我们可以利用自己身边的事物来自制实验器具，并利用这些自制的器具在课下进行实验操作。我在自制实验器具进行自主物理实验的时候一般会从以下方面入手：

一、选择实验材料

高中物理教材中所呈现的实验需要的器具都是特定的，而且对其准确性有严格的要求，我们在课下自制实验器具的过程中不可能花钱买到每一个实验器具，此时就需要利用身边的事物来取代专门的实验器具，以此保证实验器具的有效性，此处的实验主要是指一些简单的小实验。

二、开展小实验

1.利用学习用品开展小实验

尽管我们在初中阶段就已经学习了“重心”，但是如何找重心一直是我们的知识漏洞。在做题的时候，重心是无处不在的，但是我们无法找到重心。老师在课堂上只是长篇大论地叙述理论内容，这些方法在我们的大脑中是模糊的。针对这一情况，我会利用身边的学习用具来做简单的小实验找到重心。比如，利用一根绳子悬挂钢笔，并将钢笔放在一把小刀的刀刃上，当钢笔和小刀平衡的时候，小刀刀刃的支撑点就是该钢笔的重心。通过这种简单的小实验，我们可以以此类推出如何在做题的时候寻找重心。

电路问题一直是影响我们物理学习的“老大难”，一旦电阻、电流、电压发生变化的时候，整个电路都会发生相应变化，在实验的过程中我们不可能具备不同性质的电阻、电流表或电压表等，但是我们可以利用学习用具，如用铅笔来替代相应的实验设备。在电路实验中，我们可以将铅笔芯联入电路中，通过不断调节铅笔芯被联入部分的长度，来观察灯泡或电流表、电压表的变化情况，此时铅笔芯作为滑动变阻器在整个电路中发挥作用。

2.利用生活物件设计小实验

物理理论、概念等不仅是由物理实验产生的，而且还是来源于生活的。利用生活中的日常用品制作物理实验器具是世界各国物理实验开展的一个主要方向。因此，我们在开展物理小实验的时候，也需要立足生活，從生活中选取有利于实验操作的日用品来充当实验器材，以此在提高物理实验操作数量的基础上，发挥自身的创新能力。

比如，在进行“曲线运动”这一内容教学的时候，老师只是按照教材内容来照本宣科，我们的大脑无法建立曲线运动模型。此时，我会在课下利用透明塑料袋来进行实验演示：我先用针在一个透明塑料袋上扎几个小孔，然后向塑料袋里装水，并用力挤压塑料袋里的水，随时调整塑料袋的方向，来观察水柱不同方向的运动，在实验中我发现，水柱的初速度如果与其所受的重力方向共线的话，则该水柱做直线运动；如果水柱的初速度与所受到的重力方向不共线的话，则该水柱做曲线运动。通过这样的小实验，我们不仅可以了解到初速度与重力不同关系下的物体的不同运动状态，还可以在头脑中树立形象的运动模型，有利于迁移到物理问题解答中。

除了以上利用学习工具和生活物品进行物理小实验之外，我们还可以利用自己的身体来感受物理实验效果。如为了更好地进行力的分解，我会将一根挂着砝码的线绑在一根手指上，然后利用一根小木棍一端插在手掌中，另一端支起挂有砝码的线，这样手指就可以感受到线的拉力和木棍的压力。最后在受力方向上进行力的分解。

总之，在高中物理实验学习中，我们可以利用一切可以利用的事物来替代传统物理实验器材，在亲身简单的操作中感受物理实验，体会物理知识。

参考文献：

[1]杨丽.利用创新实验优化中学物理教学设计的实践探索[D].四川师范大学，2016.

[2]高永品.自制教具中的创新实验研究[J].学周刊，2016.

编辑 孙玲娟