劉寶全

摘 要：自制教具能幫助物理教師在新課標的教育理念下將物理實驗教學有效地應用于課堂中，能為教學方式的改進提供方法和策略，并能找到將物理有趣的一面展現給學生的方法，從而實現高效物理課堂。因此，教師應在實驗教學中盡可能多地自制教具，以使教學取得更好的效果。

關鍵詞：實驗；高效；研究

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9132（2016）18-0168-140

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.18.101

自制教具可以使學生加深學習物理的興趣，燃起學習物理的熱情。自制教具可以補充現有實驗器材的不足，幫助教師和學生更好地完成實驗，從而提高課堂教學的效率。生活中的廢舊物品很多，利用這些廢舊物品制成自制教具用于實驗，與物理教學相結合，會給學生留出很多創(chuàng)造空間并幫助學生培養(yǎng)學習物理的興趣，燃起學習的熱情。

下面是兩個利用自制教具進行物理實驗教學的案例。

一、利用自制教具探究大氣壓強與液面高度關系的實驗裝置

該裝置如下：自制連通器一個、塑料蓋一個、安裝有氣密嘴的塑料蓋一個、小打氣筒一個、滴有紅墨水的水。進行實驗：（1）向連通器任意一邊倒入帶有紅顏色的水，發(fā)現水從高處流向低處，過一會兒后，左右兩面液面相平。用膠塞堵住連通器底部右邊流水口，向左邊容器倒水，給左邊容器加蓋密封，取走膠塞，觀察液面變化情況：發(fā)現水沒有從左邊高處流入右邊低處。（2）在右邊再塞上膠塞兒，取走左端蓋子，用膠塞堵住連通器底部左邊流水口，取走右邊膠塞，給右邊容器加蓋兒，接著取走左邊膠塞，繼續(xù)觀察液面變化情況：發(fā)現水沒有從左邊高處水位流向右邊低處。將右邊蓋子開一點縫隙，發(fā)現左右液面很快相平了。（3）給右邊加一個帶氣密嘴的蓋子，用打氣筒打氣，發(fā)現水慢慢從左邊低處流向了右邊高處。通過探究發(fā)現，水不但可以實現不從高處流向低處，還能實現水從低處流向高處?？梢娨后w液面的高低，與它上方的壓強有關系，液面上方壓強越小，液面越高。

為什么會出現這種現象呢？通過對實驗的研究我們知道了，水的流動方向不是取決于水面的高低，而是水的不同部分受到的壓強，水會從受壓強大的地方向壓強小的地方流動。如果高處水受的壓強小，低處水受到的壓強大，就會出現水從低處流向高處這種現象。通過以上實驗我們還發(fā)現，液面的高低與液面上方是否有密封蓋無關，只取決于液面上方大氣壓強的大小，液面上方大氣壓強大的液面低，液面上方大氣壓強小的液面高。

二、噴泉成因模擬實驗裝置

該實驗裝置包括一個帶噴嘴的廢礦泉水瓶、帶噴嘴帶漏斗的塑料容器、盛有冷鹽水、熱紅水的大小相同的玻璃瓶各一個、薄塑料擋板一塊。下面讓我們用實驗來說明自然界噴泉的原因：（1）用雙手緊握灌滿水帶有噴嘴的礦泉水瓶，我們會發(fā)現，隨著用力的加大，瓶內水面在上升，水噴了出來。（2）使用帶噴嘴、有漏斗的塑料容器，向水漏斗內加水，隨著水的增多，可以看到噴嘴處的水面在升高，水面達到噴頭時，水向高處噴了出來。（3）將裝有冷鹽水的瓶子放在下面，將裝有熱紅水的瓶子用塑料檔板蓋好，倒扣在冷水瓶上方，撤掉塑料檔板，我們發(fā)現沒有什么現象發(fā)生。調整一下位置，將裝有熱紅水的瓶子放在下面，裝有冷鹽水的瓶子用塑料檔板蓋好，倒扣在熱水瓶上方，取走塑料擋板，再觀察現象。我們發(fā)現，紅顏色的熱水向高處噴了出來。

通過簡單的自制教具揭示出了自然界中噴泉的成因：一種成因是巨厚廣闊的巖石產生巨大的壓力壓在地下水層上，受其巨大的壓力，水只能沿巖石通向地表的縫隙向上流動，形成噴泉；另一種噴泉成因可以用連通器的原理來解釋，噴泉旁側的水位高，與噴泉出口處形成連通器.根據連通器液面相平的原理，噴泉口地勢低，水位低于周圍水位，所以水從出口噴出，形成噴泉；第三種原因底下水層靠近地熱或熔巖，水被加熱。水的體積增大，大量熱氣能產生巨大的壓力，地下水層水位上升，從地表縫隙處大量噴出，形成地熱噴泉。

從以上兩個利用自制教具提高物理課堂教學的高效性的實驗可以發(fā)現：有效的教具、學具能節(jié)省實驗準備和操作時間，具有真實、具體、直觀、形象的特點，利用好教具能達到提高課堂教學質量的目的。同時自制教具在物理實驗教學中具有非常獨到的優(yōu)點，與成套的教具結合使用，優(yōu)化了物理實驗教學過程，真正實現了高效物理課堂的教學。

總之，高效的實驗教學不僅增強了學生創(chuàng)新意識及實踐能力，也讓學生體驗到了科學探究過程的樂趣，提高了學生的動手能力，掌握了科學研究的方法，提高了他們科學素養(yǎng)。自制教具打造高效物理課堂會成為一株“常青藤”，讓物理課堂越來越魅力四射。