○ 凯里市炉山中学 石大椿
实验是初中物理中的重要组成部分,对于教学发展有好处。但是大部分教师对于实验的进行并不重视。学校对于实验器械长时间不进行更新,导致没有精确的设备进行物理实验,实验数据误差较大,同时学生对于实验也没有积极性。但是在进行实验中,学生会发现诸多的问题,这些问题就会让他们对此重视,加深记忆。
一、初中物理演示实验中自制教具的特点
1.经济实用,成本低廉
自制的道具往往采用常见的材料,进行粗略的加工即可得到,其只能满足较为简单的实验,不能进行高精度的实验内容。所以相对便宜、性价比高。制作实验道具的过程可以帮助学生更加了解实验,了解道具的原理,明白实验的过程。由于有些学校的实验器械不及时更新,器械残缺不全,所以自制器械就显得重要。
2.操作方便,使用灵活
由于条件与知识的有限,自制道具通常适用于简单的物理实验,而不适用于高精度的实验。所以操作较为简单、容易上手。而且器械较为轻便,方便学生携带,能增强学生的使用效果。例如,设计简单的测量仪器,完成粗略测量深度,或者是简单的测力器,对力进行测量。因为材料以及制作成本的有限,所以无法制作精密器械。简单、易上手的试验器械可以提高学生对于实验的兴趣,增强实验体验和反馈。同时器械的可塑性比较强,可以将其转化成不同功能的实验器械,最大程度地节约实验空间与原材料。教师在设计自制器械时需要以经典器械作为对象,可以适当进行改进。
3.现象直观,效果明显
复杂的实验设备往往需要结合公式,才能得出相应结果。简单的实验装置可以更直观地反映实验的成果,对于实验数据进行直接读取。高中的实验并不繁琐,所以自制器具可以更好地反映实验现象。
4.设计科学,性能可靠
由于自制教具的设计简单,所以在实验时其副作用较小,不会产生实验危险。虽然自制教具并没有经过严密的计算以及测试,但是其具有科学性,教师在使用时需要保持科学的严谨态度。
二、自制教具在初中物理演示实验中的应用实践
1.仿制法
制作教具的常规方法还是以仿制为基础,案例实验道具都是前人经过长时间的钻研所设计出的,其实验性已经非常成熟,教师以之为模板,既可以保障实验教具的科学性与安全性,同时也能节约大量时间和精力。教师选择容易制作的教具,进行自制。但是制作的过程并不简单,其中需要相关的细节研究和把控,教师可以从网络上进行学习,在自制时注重细节,否则会导致自制教具的测量不准确。教师以模板教具的实验原理进行仿制,可以针对自己所要进行的实验进行整改,让其更适合自身的实验情况。教师以身边的废的或者实验陈旧设备为原材料,进行实验教具的制作,可以提高废品的利用率,达成低碳环保的目的。在进行摩擦起电的实验中,可以选取塑料泡沫、针、线,虽然材料简单,但是所呈现的教学效果是不错的。教师可以仿造弹簧测力计的原理,制作简易的测力计。首先找出弹簧、示数板、钩子等必要器具,将其组装完成后,进行简单的测试,让力与读数相对应,进行力度较小的拉力测量。上述的实验材料都是无用之物,将其进行组合,就可以变废为宝。
2.改造法
有些常见的实验器具不一定适合自身的实验条件,学生无法通过现有教具完成对应的实验,对于找不到相关的适合实验教具,教师可以自行改进。可以将实验教具的相关细节修改,方便自身实验。也可以加大改进力度。例如在电学的实验中,目前仅有一电压表,而教师需要测电流,就可以将某改成电流表。为了方便学生对于实验过程的观察,可以将教具改得更加直观,加入声音或者将示数进行放大。在进行平抛实验的教学中,为了让学生对于平抛运动的轨迹更加了解,需要用到精密的记录仪器。但是并无法让学生对于实验结果有深刻的记忆,为了让学生加深对于实验的理解,教师选择自制教具。首先思考,如何让物体持续做平抛运动。一次平抛运动是短暂的,学生对于落地的瞬间无法用肉眼捕捉到。可以联想到水流,让水流持续呈平抛运动流出,就会一直落于一点,方便学生观察。所以,学生需要让水流的轨迹持续不变。水流的轨迹与水中的压强有关,就是保证水中的压强不变。考虑到水的流出,为了维持压强,需要流出与流入的量相平衡,可以将挂点滴与之联系。如果不进行教具改装,学校实验室是不具备此类实验器械的。将器械进行改装,可以培养学生的创新思维,加强学生对于物理的兴趣爱好,了解知识点之中的联系。
3.自主实验,拓宽视野
物理较为抽象,需要学生具有一定的抽象能力和空间想象力。教师需要重点培养学生的相关能力,通过完成实验,可以让学生的思维更加丰富。例如,在进行“摩擦起电”的教学中,这是易于完成的实验,其实验材料容易获得。学生进行毛皮与橡胶摩擦之后,可以用橡胶棒吸引质量较小的物体,可以发现对于物体的吸引力明显变强。让学生在了解物理知识的同时感受物理乐趣,学生也可以自主完成滑轮组的实验。为了验证滑轮组中不同组合方式的滑轮组特点,学生准备一个定滑轮、一个动滑轮、若干砝码。以自制的角度,可以准备两个小轮以及重量相同的重物若干。
三、结束语
教师需要培养学生的自制能力,让学生可以综合发展,提高物理素养。