打破常规，巧妙自制物理实验教具
【摘要】初中物理课堂教学是一门以实验为基础的自然学科，实验效果直接影响着学生探究、猜想、认识事物的习惯与思维方式。
本文概述了物理实验在初中物理教学中的重要地位，阐明了初中物理教学要注重对学生建立物理实验模型的培养，然而要让物理的演示实验真正活起来，必须打破常规，要精心设计形式多样的可操作的物理实验教具，并介绍了教学中如何方便有效地利用生活中闲置的甚至是废旧物品，直接利用或者组合、改进，就能做成有益于学生观察声、光、电、力、热学等实验现象的物理实验器材，填补初中物理教学中的一些空白！
【关键词】物理实验可操作性实验教具
【中图分类号】g633.7 【文献标识码】b 【文章编号】2095-3089（2013）03-0231-03
物理是一门以实验为基础的自然科学，物质的大世界浓缩于物理的小课堂，物理的小课堂研究的就是物质的大世界，因此实验既是物理学习的主要内容，也是学习物理的重要手段，对落实物理教学目标有独特的、不可替代的作用。
中学物理的实验教学是物理学科教学的一个重要组成部分，通过实验教学，不仅构建起知识体系，而且也是学生发现物理现象、探究物理真理、获取物理知识、提升科学素养、培养综合能力的重要路径。
新课程实施以来，课标要求明显重视物理实验教学，并将大量的小实验或实验探究引进课堂，把实验分为教师演示实验、学生分组探究实验、课外小实验等形式。
本文在原有教材的基础上做出改进或创新，因为受到实验室器材的限制，或是受到自然条件（阳光、湿度、温度、风向、环境等）影响，很多实验都做不成功或者干脆不做并直接让学生看图匆匆了事，这样是对”寓学于动”的极大讽刺，所以要让物理的实验真正活起来，必须打破常规，要精心设计形式多样的可操作的物理实验教具，让学生在实验中体验，在体验中感悟，在感悟中提高，真正提高课堂教学效率。
一、自制物理实验教具需要注意的四个问题
1、自制物理实验教具要确保实验的安全性：教师在制作教具之前一定要考虑实验的安全系数，在确保实验安全的前提之下方可动手制作教具，例如高温实验教具、高电压方面的实验教具、易碎易爆危险品教具以及有毒的实验教具一般不宜制作和推广，因为这些实验性教具，实验成功或失败很难说清楚，万一实验失败将会造成重大的人身和财产损失。
2、自制物理实验教具要讲求趣味性：兴趣是最好的老师，学生之所以喜欢上物理实验课就是因为感觉学习物理知识，探究物质存在的奥秘感觉新奇有趣，因此教师在制作物理实验教具的时候要考虑到实验教具的趣味性，通过实验培养学生热爱科学、勇于探索未知领域的进取精神。
3、自制物理实验教具实验现象要明显：物理是一门基础的自然学科，是以物质研究为对象的，物质本来是看得见摸得着的东西，大自然中的一些现象需要我们在物理课中得到现象原因的解释和
现象原因的实验论证，因此教师在制作教具的时候，要考虑到实验现象的明显性，能让学生对实验现象一目了然，从现象中得出实验结论。
同时自制实验教具的改进是让现象更明显更有说服力，但不能改变物理的本质。
4、自制教具应易于仿制，具有可推广性：自制教具的目的是原材料选择方便且廉价，制作也程序也比较简单，相比较实验室现成教具也很有创意，实验效果比较明显，能运用到课堂当中去，因此自制教具应易于仿制，具有可推广性，原理不宜太复杂。
二、如何巧妙制作教具
（一）光学
实验1：会自燃的火柴
实验器材：a4白纸一张，火柴一根（可多根），透明胶，投影仪一台
教具制作：将火柴用透明胶黏在a4白纸后面的正中央（如图1所示）
实验方法：将投影仪打开，把平面镜拿开，再用黏好火柴的白纸平放在投影仪的正上方，上下移动白纸的位置，使得投影仪发出的光在黏有火柴的白纸上呈现一个最小最亮的光点（如图2所示），不到20秒，不用火点燃的火柴能将这张白纸点燃（如图3所示）。
实验原理：凸透镜对光具有会聚的作用
实验说明：这个实验很好的阐述了什么是焦点，怎样测焦距的方法。
神奇的火柴不用火也能将纸点燃，这个实验可当成引入实验，
极大的激发了学生学习透镜的兴趣，也为后面讲解焦点的概念以及测量焦距的方法奠定了基础，而教材上是拿着一个凸透镜正对着太阳光，再把一张纸放在它的另一侧，改变透镜与纸的距离，直到纸上的光斑变得最小最亮，可是万一当时上课过程中教室里没有太阳光射进，极大的限制了实验的有效性。
（二）力学
实验，2：细针转硬币
实验器材：一元硬币（1995年版）一枚，针一根，泡沫一小块，笔壳一个
教具制作：将针插在泡沫的上面固定
实验方法：将硬币的印有国徽的那一面顶在针的上面，针眼正好放在天安门城楼上的第三个小门上，再拿笔壳在硬币上平衡（如图4所示），顺势给硬币一个转动的力，使得硬币转动起来，要使硬币转得时间长一些，还可在硬币边缘顺势吹气。
实验原理：重心在生活中的应用
实验说明：学生很喜欢转书，转笔，转球，特别是转书，这些小动作会让学生在思考问题过程中容易分神，所以在讲重心的实验时我不赞同也不鼓励学生去找书的重心，这样会让他们信手捏来地养成转书的坏习惯，于是我就做了”针能转起硬币”这个实验，用手指转书不算本事，但能让一根针转起一枚硬币那就是非常了不起的，这样不仅能吊起了学生学习的胃口，还能让学生对教师产生崇拜之情。
实验3：与人作对的保鲜膜
实验器材：保鲜膜一卷
教具制作：将保鲜膜拉开，做成一张a4纸大小的长方形，然后反复折叠，折5层左右，做相同的两份
实验方法：让一位大力士男生和一位柔弱的女生来参与实验，规定男生是用脸去撞破保鲜膜，而女生用手指去戳破保鲜膜。
实验原理：压强不仅与压力的大小有关，而且与压力的作用面积有关
实验说明：男生用脸去撞破保鲜膜，无形之中会出现一些搞怪的鬼脸表情，大力士男生还不能战胜柔弱的女生，一张小小的保鲜膜能给学生带来无限的乐趣，何乐而不为呢？虽然不能保持保鲜膜受力一定，但也能明显的说明”压力越大，压强一定大”这种错误的观点。
（三）电学
实验4：”闹别扭”的吸管
实验器材：珍珠奶茶吸管两根，大头针一根，餐巾纸一张
教具制作：将针戳破一根珍珠奶茶吸管a的中央的一侧，另一侧不要戳破，且能让针恰好能顶在吸管a的中央，让吸管a能自由转动，但不会掉下
实验方法：让餐巾纸去摩擦吸管a后，将吸管a放回针上，然后快速地再拿餐巾纸去摩擦另一根吸管b，拿吸管b去靠近吸管a（如图5所示）。
实验原理：同种电荷相互排斥
实验说明：教材上给出的演示实验是玻璃棒跟丝绸摩擦带电，然后靠近带同种电荷的另一根玻璃棒，这在实际的操作中可行性较低，因为用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电很少，将玻璃棒放在绝缘钩上，此时再去摩擦另一根玻璃棒，实验现象并不明显；然而借助吸管这个实验，可以很轻松的说明同种电荷相互排斥的原理，操作简单，实验效果明显。
（四）热学
实验5：自制温度计
实验器材：试管（200ml）一个，胶塞一个，细直管一个，记号笔一支，红墨水一瓶，胶头滴管一个，水180ml，打孔器一个，呈有热水和冷水的烧杯各一个
教具制作：将打孔器在胶塞上打孔，使得细直管恰好插进胶塞中，然后将水放入试管中，滴上红墨水，将胶塞插进试管中，扭紧胶塞口（如图6所示）。
实验方法：用记号笔记下此时红墨水柱在细直管的位置，将试管底部浸入热水中，记下此时红墨水柱所在位置；然后将试管底部浸入冷水中，记下此时红墨水柱所在位置
实验原理：温度计是根据液体的热胀冷缩原理制成的
实验说明：这个实验对教材上的自制温度计的实验有所改进，教材上是在一个小瓶里装入一些带颜色的水，而笔者认为，敞口小瓶的容积过大，热胀冷缩的效果不是很明显，瓶口的容积也过大，并
且没有那么大号的胶塞，实验操作的可能性不是很大，而把小瓶换成试管，就解决了一系列的问题，学生参与度高，很快就能很好的理解温度计的构造和液体热胀冷缩的原理。
实验6：会”喊”的塑料瓶
实验器材：塑料瓶一个，酒精15毫升
教具制作：将酒精放入塑料瓶中，用盖子盖好。
实验方法：将装有酒精的塑料瓶从中间使劲的用手扭动，扭到不能再扭的时候，冲着空旷的地方，快速地松开瓶盖，听到一声巨响，观察到瓶口有白雾逸出
实验原理：物体对外做功，温度降低，内能减小
实验说明：这个实验很多男生都玩过，但大都不懂是什么原因，在内能这一节课中，以这个小实验为引入实验，既能让学生回忆起童年时的玩物，引起求知的共鸣，并且这个”喊”得巨响，有提神的作用。
值得注意的是，讲授此课时正值冬季，因为太冷了，瓶内与瓶外温差不大，白雾不明显，所以最好事先将塑料瓶用温水预热十分钟，并用酒精代替水，这样实验现象更明显。
这几个自制教具的改进实验共同特征就是：选材容易，制作简单，演示操作容易，现象直观明显。
通过对这几个实验器材和方法上的改进与创新，我们认识到只有打破常规，推陈出新，不要一味的依赖教材，才能让实验更具有可操作性和趣味性。
因此，在完成物理实验的学习目标和学习内容同时，要挖掘物理实验的内涵，尽量让学生能从多层面、全方位去认识物理规律的全貌，重视物理实验在
教学各环节中的教育功能。