农村初中自制物理实验仪器的尝试

龚华

摘 要：实验是学习物理的基础，农村初中由于受各种条件的限制，有些实验难以让学生实践操作，本文就农村初中老师、学生开展自制教具的研发做了一些探讨。

关键词：初中；物理；实验仪器

中图分类号：G633.7文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2016）16-081-1

随着新课程改革的全面推进和国家经济的发展，农村初中的办学条件得到了极大的改善，教学质量也因此逐步提高。但由于经费的分配和部分实验器材的可操作性不强等原因，农村中学物理实验教学存在一些亟待解决的问题。因地制宜，就地取材，自制教具，作为中学物理实验教学的重要一环，应该而且确实受到了越来越广泛的重视。

一、农村实验教学存在的问题

1.学校的实验仪器经费投入不足，部分实验仪器操作复杂。

当直接用于实验的经费投入不足时，将导致实验室及设备、器材欠缺，不能满足物理实验教学的需求，影响实验教学。部分实验仪器操作复杂将导致实验失败，影响学生学习物理的兴趣。

2.较难演示的实验在“黑板”上实验的现象普遍。

由于某些物理实验仪器操作复杂，现象不明显，导致这类物理实验在“黑板”上演示的现象十分普遍。老师把实验的设备、仪器画个简单图，实验用的器材的性能作用说清楚，实验过程及实验过程中出现的现象讲细。一些实验要牵涉到有实际数据的，老师凭经验写出数据。“实验”完成后，首先强化结论，要求学生硬记住结论，其次出示一些与结论相关的问题讨论，拓展知识。巩固上课成果的妙招是：除记住实验结论外，还要学生把实验过程中的细节也记住。一节课下来，学生要记这、记那，苦不堪言。

由此，教师动手自制一些演示装置，既可以将教学内容融入实验氛围，增加学生的直观认识，又可丰富学校实验教具，以备后用，何乐而不为！

二、自制物理实验仪器的基本原则

1.科学性。

实验的重要作用就是让学生用感官能够直接观察和感受具体的物理现象与实验过程。因此，设计的物理实验必须正确反映物理现象和规律，反映物理现象变化的客观过程。一个巧妙的实验设计除了器材上的合理应用以外，还应该包含精彩的实验方法，不仅能够释疑解难，而且能够透过具体的实验给人以解决其他问题所需的智慧方法的启迪，提高学生解决实际问题的能力。

2.经济性。

在农村地区经费、实验设施欠缺的情况下，我们所设计的实验就更应该采用简单易寻的材料，就地取材，如：可乐瓶、易拉罐、泡沫塑料、乒乓球、气球、电子表、气体打火机、电灯泡、注射器等。

3.易做性。

若是学生自制实验，应选择让学生较容易做出实验现象的实验，制作的仪器难度适中，防止学生因实验过难产生挫折感，不利于学生的成长。如，可以对书本上的一些实验进行改进：对现有仪器进行改进或改装、自制或仿制新的教具、设计一些小实验或小制作等，这样可以提高学生对物理知识的理解。

4.安全性。

在设计实验时应该尽量避免一切有危险的和对身体有害的实验。例如：以前八年级教材中的托里折利实验，实验中的水银对人体有害，不宜安排让学生实验，可将其改为一个演示实验：找一个医用针筒，用细线和薄膜堵住针筒口子，由于大气压的作用，针筒活塞下可以挂几千克的物体而不会掉下来，这既可以证明大气压的存在，也可以让学生粗略地测出大气压值。

三、自制物理实验器材的基本途径

生活中，可以利用的实验材料十分丰富，教师要引导学生善于从生活用品、废旧物品、人体体验等各个方面开发设计自制物理实验仪器。

1.就地取材。

利用身边的物品来揭示物理规律。这不但可以增加实验的真实感、可信度，而且可以缩短与学生间的距离。例如：初二物理“大气压强”一节，由于实验室的“马德堡半球”陈旧，不能用它来观察到大气压强把两个半球压住在一起拉不开这种情况，换用两片玻璃，用水把玻璃问的空气排除后，两手掰不开。再对玻璃受力进行讨论、分析。学生对“大气压强”存在的问题就不难理解了。这样，实验对学生来说显到格外亲切，不仅拉近了物理学与生活的距离，让学生深切地感受到科学的真实性，科学和日常生活的联系。

2.废物利用。

在农村，废品资源广泛，如废旧的灯管、纸盒、易拉罐、塑料瓶、旧弹簧、橡皮筋等，充分地利用他们，不仅可以变废为宝，而且有利于培养学生的环保意识和勤俭节约的习惯。

例如：将日光灯管的一端切掉，装上湿砂子来回晃动，再用清水冲洗，管内壁荧光粉即可被擦净，可得一薄壁粗长的玻璃管，用它可做许多实验。例如，取一小段直径略小于玻璃管内径的圆木柱（或装水的塑料小药瓶），在端头旋入木螺丝配重，将圆木柱放入装满水的灯管，捂住开口两端，使开口向下成竖直状，放开手，水沿圆柱与管壁间的缝隙向下流出，而圆木柱却上升，说明存在大气压，这样的课外小实验简单易做。

3.以“人”为本。

新课程不仅重视知识和技能目标的实现，而且特别强调体验性学习目标的达成，充分地开发人的器官在学习中的体验潜能，可以让学生在探究活动中获得知识，增长才干。例如寒冷的冬天，学生通过搓手使机械能转化为内能。手变暖和了，从而体会了摩擦生热的道理。在山区，下雨以后，路面很滑。学生很容易摔倒，有的学生通常在鞋上拴上稻草或绳子，鞋子就不容易打滑了，学生从中体会到了摩擦力和接触面的粗糙有关的道理。学生通过这些亲身感受所学到的物理知识，比任何语言描述都更生动、更可信，印象也更深刻。

总之，自制物理实验器材不仅是实验器材的简单替代，更是实验装置的简化，实验现象的明了。自制物理实验仪器成本虽低，运用的智慧不低，具有的内涵不低，教育价值不低，有助于培养学生创新思维，提高科学探究能力。农村中学应该大力加强自制物理实验仪器的开发。