自制教具在高中物理演示实验中的应用探讨

在高中物理教学中，由于物理实验设备的缺少，导致课堂实验达不到理想的效果。在物理实施演示性实验中，需要借助大量仪器及其它辅助性物品，而自制教学工具并用以辅助实验教学，一方面可以解决教具缺乏的问题，同时，还可以促使学生在自制教具的过程中，更深入、准确地掌握不同仪器的使用操作方法，从而有效推进演示实验的顺利实施。

一、高中物理演示实验中自制教具所具有的特点

1.制作成本较低

在高中物理教学中，需要用到大量各种仪器设施，但也增加了实验的成本及投入。自制教具因其具有较低的成本且同样发挥辅助实验教学的作用，目前受到教师的重视。自制教具可以有效改善学校教学设施不足的问题，其中不少生活用品都可以作为实验器具，如吸管、玻璃瓶及作业纸等均可用于实验。

2.具有较强趣味性

自制教具由于大部分由学生根据教学实际自制开发，因而具有较强趣味性。如，在重力与重心相关知识点的教学中，在实施锥体向上滚动相关的实验时，就可以引导学生用硬纸板制作锥体，以书本作轨道展开相关实验，增强了实验的趣味性。

3.实验现象更为直观

自制教具由于是对原有器具所进行的改进，因此更符合实验要求，所以，有助于将实验中不够明显的现象有效放大，使学生更清晰直观地观察实验过程，并将抽象的概念变得更为直观、具体，推动学生更深入地感知和掌握物理实验现象与知识原理。

二、自制教具在高中物理演示实验中的应用策略

1.培养学生的创新思维能力

在高中物理演示实验教学中，加入自制教具的使用，可以激发学生学习物理实验的兴趣，提高学生的动手实践能力和动脑分析能力。教师通过不断地完善演示实验和自制教具，能够激发学生的自主探究意识，促进学生物理创新思维能力和物理实验综合素养的提升。物理教材中有很多演示实验并且有很多实验的通用性极强。由于很多学校的物理实验设备不完善，教师就可以结合实际情况根据书中的实验设计实验教具，以此来完成物理演示实验的教学。例如：在学习“薄膜干涉”相关问题时，如果按照书中的实验做法，会因为实验所需的外部条件、实验时间和实验人数等原因的限制，致使这个实验很难完成，即使实验可以成功，实验的效果也不会理想。因为在实验过程中会有一部分学生无法看清实验的现象，这就会导致学生做完实验之后也不能理解“薄膜干涉”的概念。为了可以解决这一问题，学生可以和教师一起通过上网查阅资料或是通过查阅物理实验书籍的方法，并结合自己的想法和时间情况，对“薄膜干涉”实验进行改进，以此提高实验的效果。具体的实验方法是：“将整个实验装置放在一个大的塑料瓶中展开实验，在这种方式下可以有效地避免在外部进行实验时不可避免的干扰，如人的呼吸和风所带来的干扰。除此之外，也要将实验中的肥皂液换成洗衣粉溶液，同时要在洗衣粉溶液中加入一些食糖水或者是甘油，这是为了使实验达到更好的效果。在用酒精灯加热时，也可以撒少量的食盐，在这样的操作下酒精灯火焰的颜色就会变为黄色，会使实验的效果更加直观。”通过这样的改进方式，让学生清晰地看到了“薄膜干涉”的实验现象，更加直观地了解到了这个实验的特点，还可以加强学生对于实验的理解和认知，以此提高学生在学习物理演示实验的创新性思维。

2.加强自制教具之间组合的效果

在高中阶段的物理学习中，自制的一些展示物理现象的教具，一般是不在学校提供的设备名单上的，而这些教具其实很容易制作。自制教具之间的组合可以最大程度地发挥每个教具在实验中的作用。在物理演示实验的教学中，使用组合法进行演示实验就是将不同的自制教具进行组合，根据每一个自制教具的不同用途设计出一个全新的教具用于实验。在教具的组合中，教师也要注意保持自制教具具体化、形象化的特点，以此保证物理演示实验的正常进行。例如：在学“向心力”的相关内容时，想要让学生直观地了解到向心力与质量、角速度与半径之间的关系，但由于学校没有该实验的设备，这种情况下教师可以引导学生利用机械的守恒公式，将对速度大小的测量改为高度的测量。教师拿出教具将其放在桌面上，校准仪器，再开始探究这四个物理量之间的关系。在实验过程中，教师要先跟学生确定每一个物理量的单位，其中向心力为 F，高度为 h，小球的质量为m，圆的运动半径为 r 由于教师使用的是组合型的自制教具，没有精准的实验设备，所以要通过多次的反复实验来证明实验的最终结果。经过多次的实验之后发现，在 m 与 r 相等时，F 与 h 成正比；m 与 h 相等时，F 与 r成反比；r 与 h 相等时，F 与 m 成正比，以此通过对各个物理量的总结计算，得出向心力的大小公式。

总而言之，在高中物理教学中，自制教具能够在辅助物理实验演示过程中提升教学质量，优化演示性物理实验，提高学生对实验过程的参与度及创新意识。教师要认识到在高中物理演示实验教学中使用自制教具的特点，并不断优化和改进，以挖掘学生的创新思维能力，推动学生物理综合素养的全面提升。

参考文献

[1]刘炳昇.继承传统开发自制教具的创新教育功能（上）[J].教学仪器与实验，2013（1）.

[2]李明.以自制教具促进物理探究实验的发展[D].天津：天津师范大学，2012.