自制物理实验材料，开拓物理学习新途径

魏智宇

摘 要：众所周知，物理是一门以实验为基础的自然学科，在参与物理学习活动过程中，物理实验活动的开展是必不可少的。在应试教育背景下，教师在组织物理教学活动的时候很少会在课堂上呈现物理实验，为了弥补这一缺陷，我们学生在学习物理的时候，可以借助自制实验材料的方式自主实验。如此可以借助直观的实验来帮助我们理解抽象的物理知识。那么，我们要如何自制物理实验材料呢？这是本文论述的重点所在。

关键词：高中物理;物理实验;自制实验材料;制作方法

既然物理是一门以实验为基础的自然学科，那么，物理学习活动的开展自然无法与实验相割裂。而物理实验的开展是由物理材料为支撑的。但是，在日常的学习活动参与中，我们学生是无法接触到专业的物理实验材料的。对此，则需要发挥我们自身的主观能动性，借助多样化的方式来自制物理实验材料，由此自主操作物理实验，直观地感知、理解物理知识。那么，究竟什么是自制物理实验材料呢？所谓的自制物理实验材料是指在学习物理知识的过程中，借助生活中常见的物品，自主设计和制作符合物理学习要求的实验材料。由于这些材料是由自己制作自己使用的，生产者与使用者是相融合的，所以我们将其称为自制材料。那么，自制物理实验材料的方法有哪些呢？

1.仿制法

所谓的仿制法是指在制作物理实验材料的时候，立足现有的实验仪器从形态和结构等方面对其进行仿制。而进行仿制所使用的材料大都是从生活中选取的。比如，在学习大气压强这一内容的时候，在课堂教学活动开展中，教师一般会借助马德堡半球实验来引导我们感知大气压的存在，但是由于这一实验常常会由于马德堡半球密封困难，出现漏气这一现象而导致实验失败，所以，大部分教师直接借助语言描述的方式来代替直观的实验。对此，在物理学习过程中，我选择了生活中常见的挂钩来作为实验材料。因为挂钩的实验原理其实就是大气压在发生作用。由此，我借助挂钩这样证明了大气压的存在：首先，我将两个挂钩的吸盘相连，接着用大力气向中心挤压这两个挂钩，将两个挂钩吸盘中的空气全都挤压出来，借此使之仅仅地吸在一起。然后，我两手各执该吸盘的一端向反方向拉扯。在拉扯的过程中我发现，在我用尽力量的时候才能将其拉开，这就说明了，在我们的生活中大气压确实是存在的。由此可以看出，自制教具不仅可以弥补传统实验的不足，还使我意识到了物理与生活的关系，为借助所学物理知识解决物理问题打下了坚实的基础。

2.改造法

所谓的改造法是指在物理实验活动开展中，由于物理实验材料在形态、结构、功能等方面存在一定的缺陷，此时，为了更好地进行实验，需要我们对其加以改造。以电磁阻力实验为例，该实验的开展在实验室里有现成的实验装置，在实验室里进行该活动的时候，明显的实验反差会激发我们的探究兴趣。但是，该实验在操作的时候存在一大缺陷，即由于铅管是封闭的，小球的该铅管中运动的时候无法直观地看到其运动状态。针对这一缺陷，我借助所学到的物理知识对其进行了这样的改进：选取生活中常见的一块厚铅板，一块木板。用相同材质的广告纸将这两块板的一面都贴上，借此保证这两块板表面的摩擦系数是一样的。接着，将两块板分别垫高，借此形成倾角相同的两个斜面。然后，将一块磁性极强的磁铁，分别从这两块板上滑下来。在磁铁下滑的过程中，我发现，磁铁在这两块板的下滑速度存在着较大的差异。通过下滑速度的差异生动地揭示了电磁感应现象。在改造物理实验材料的过程中我们需要注意一点，对实验的改造是以原有实验的缺陷为基础的，要想有效地实现实验改造，需要我们对原有的实验进行细致的观察与分析，对原有的实验有一个深刻的理解，如此才能为改造实验奠定坚实的基础。

3.组合法

所谓的组合法主要是指在开展物理实验材料的时候，借助几种较为常见且简单的材料，对其加以改造组合，借此使实验材料更加完备、齐全。以研究弹簧的伸长量与弹力的关系这一实验为例，在进行该实验活动的时候，教师一般会借助下图所示的实验装置来进行操作：

在进行该实验操作的时候，我们需要利用数学中所学习的函数有关内容来解决问题。这对于数学学习能力有限的学生来说是一大难题。而且，在弹簧拉伸的的过程中，由于感官差异，所获得的数据会存在一定的偏差，这就无法保证实验的准确、客观。对此，我为了使该实验的操作更加的简明、易懂，我借助生活中所处可见的材料，诸如弹簧、细线、木板以及砝码等，将其组装在一起构成一个简易的胡克定律探究仪，具体装置如下图所示：

在这样组合实验材料的支持下，实验操作不仅简单易行，而且实验现象愈加明显，保证了实验数据的准确性。

总之，在高中物理学习活动开展中，我们需要对物理实验给予充分的重视。在操作物理实验的时候，需要看到原有物理实验的不足，借助生活中常见的材料，借助多样化的方式对原有实验加以改进，借此在简单易行的实验操作中加深对基础知识的理解，为学以致用的实现打下坚实的基础。

参考文献

[1]宋宇轩.生活材料在中学物理实验中的研究与应用[J].科技经济导刊，2017（03）：161.

[2]鐘明彩.低成本材料在高中物理实验教学中的应用[J].科教文汇（下旬刊），2011（01）：92+98.