2008年北京開(kāi)始實(shí)施新課程標(biāo)準(zhǔn)，新課程增加了大量實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)難度也有較大提高。其中最大的問(wèn)題是新教材中有些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是新增的，但是學(xué)校實(shí)驗(yàn)室沒(méi)有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材或教學(xué)儀器。在這種情況下，如何自己設(shè)計(jì)并制作教具以彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)儀器和教具的不足就成為柯本勇老師的重要工作內(nèi)容。

人教版高二物理3-1的第三章、第二節(jié)教學(xué)內(nèi)容為“磁感應(yīng)強(qiáng)度”，它是高中物理的一個(gè)非常重要的基本概念。“探究影響通電導(dǎo)線(xiàn)受力的因素”的演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘f(shuō)明在特定的條件下，安培力的大小與通電導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度及導(dǎo)線(xiàn)中的電流強(qiáng)度大小有關(guān)，并且安培力的大小隨著這兩個(gè)物理量的變大而變大，并不能說(shuō)明“垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力大小與通電導(dǎo)線(xiàn)中的電流強(qiáng)度成正比，與導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度成正比”(安培力的計(jì)算公式：F=BIL，B為常數(shù))，此時(shí)只有知道安培力的計(jì)算公式才能進(jìn)行下一步關(guān)于“磁感應(yīng)強(qiáng)度”概念的教學(xué)。從這樣的半定量實(shí)驗(yàn)引出安培力公式很容易使學(xué)生對(duì)它的正確性產(chǎn)生懷疑，影響教學(xué)效果，進(jìn)而影響到學(xué)生對(duì)反映磁場(chǎng)本身屬性的磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的認(rèn)識(shí)和理解。

用新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求審視這個(gè)實(shí)驗(yàn)，柯本勇老師想：能否做得更好一些？能否利用定量實(shí)驗(yàn)探究的手段進(jìn)行磁感應(yīng)強(qiáng)度概念教學(xué)，這是一個(gè)對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)研究方法教育和讓學(xué)生親身體驗(yàn)科學(xué)研究過(guò)程的很好實(shí)例，因?yàn)橥ㄟ^(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)規(guī)律、建立相關(guān)物理概念是提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及學(xué)習(xí)效率的有效手段，也是很多物理教師的追求。于是他就思考設(shè)計(jì)磁感應(yīng)強(qiáng)度探究實(shí)驗(yàn)器。

據(jù)柯本勇老師介紹，在實(shí)驗(yàn)器的設(shè)計(jì)和制作過(guò)程中遇到了很多問(wèn)題，他們一一想辦法克服，例如：(1)最初天平很難平衡，通過(guò)改造橫梁上刀與線(xiàn)框的相對(duì)位置解決了該問(wèn)題；(2)線(xiàn)框電阻很小難以測(cè)量，尋找低電壓大電流輸出的直流電源，串聯(lián)限流，通過(guò)試驗(yàn)解決了問(wèn)題；(3)線(xiàn)框的制作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，每個(gè)線(xiàn)框一氣呵成，線(xiàn)框定型、抽頭、線(xiàn)頭的固定是個(gè)難題，需要隨時(shí)用膠粘，并用手捏住，弄得滿(mǎn)手都是膠，兩個(gè)線(xiàn)框就繞了兩天；等等。經(jīng)過(guò)兩年多的不斷完善和改進(jìn)，終于形成了現(xiàn)在的作品。磁感應(yīng)強(qiáng)度探究實(shí)驗(yàn)器用于教學(xué)中，學(xué)生對(duì)用它來(lái)學(xué)習(xí)表現(xiàn)出極高的學(xué)習(xí)興趣，享受到了發(fā)現(xiàn)概念和規(guī)律的樂(lè)趣，其他教師也稱(chēng)“這個(gè)教具真神”！

利用磁感應(yīng)強(qiáng)度探究實(shí)驗(yàn)器進(jìn)行磁感應(yīng)強(qiáng)度概念教學(xué)，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)由淺入深地全面考察影響安培力大小的因素。第一，可以展示安培力作用的現(xiàn)象(天平)。第二，較精確地測(cè)量安培力的大小(自制鉤碼和電子天平)，歸納出安培力的實(shí)驗(yàn)規(guī)律。第三，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析(尋找不變量—某幾個(gè)物理量的比值：)引入反映磁場(chǎng)本身屬性的磁感應(yīng)強(qiáng)度概念，確認(rèn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小跟通電導(dǎo)線(xiàn)中的電流強(qiáng)度和導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度沒(méi)有關(guān)系。

同時(shí)，實(shí)驗(yàn)器本身的設(shè)計(jì)也很巧妙，如以線(xiàn)框直接作為天平的橫梁；利用電子天平測(cè)量微小量(安培力)；場(chǎng)源永磁鐵組合可變，滿(mǎn)足探究磁場(chǎng)對(duì)安培力的影響的實(shí)驗(yàn)要求。

柯本勇老師在第八屆全國(guó)優(yōu)秀自制教具展評(píng)活動(dòng)中被評(píng)為“全國(guó)自制教具能手”。多年從事自制教具工作，柯本勇老師有許多經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)。他說(shuō)，自己的經(jīng)驗(yàn)就是多思，多動(dòng)，理論與實(shí)際相結(jié)合，設(shè)計(jì)制作與教學(xué)相結(jié)合，從教師的角度、學(xué)生的角度論證設(shè)計(jì)的合理性、可操作性和可接受性；既要有理論知識(shí)，又要不斷學(xué)習(xí)和提高實(shí)驗(yàn)操作及加工技術(shù)；需要不斷地學(xué)習(xí)新知識(shí)、新技術(shù)，了解可用的新材料；為實(shí)現(xiàn)目標(biāo)集思廣益，不懈努力，同時(shí)也要量力而為，尋求幫助。對(duì)于這個(gè)過(guò)程，柯本勇老師樂(lè)在其中，他說(shuō)：“我只想踏踏實(shí)實(shí)做自己想做的事情，把對(duì)教學(xué)改革的理解和想法融入自制教具之中，幫助教師解決實(shí)際問(wèn)題，幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率。工作過(guò)程中也會(huì)不斷激勵(lì)自己、肯定自己的能力。自制教具需要耐心和堅(jiān)持?！?/p>