利用身边物品自制教具提升物理教学效果

1、    利用身边物品自制教具，提升物理教学效果    陈瑜摘 要：在物理教学中利用学生身边的一些物体开发物理实验，可以让学生很好地亲近物理，拉近物理与生活的距离，也可以弥补实验仪器的不足，从而提升物理教学的效果，提高学生的科学素养。关键词：身边物品；演示实验；实验资源；教学效果：g633.7 ：a ：1003-6148（2015）2-0051-3实验是物理教学的基石，搞好物理实验教学可以很好地提高课堂教学的效率，提升学生的科学素养。实验教学除了要重视学生的分组实验，还要重视演示实验。演示实验除了可以运用实验室现成的实验器材，还可以根据实际情况和要求，利用

2、生活中的存在物开发。在物理教学中，教师要是能因地制宜地开发出符合教学和学生实际的物理实验，可以使自己的教学更富有个性，充满智慧。更重要的是让学生亲近生活，增强了感知和体验，可以起到激发学生兴趣，提高教学效果，提升学生的科学素养的目的，使物理课堂对学生更有吸引力和亲和力。本文以牛顿第一定律教学为例，介绍笔者在教学各个环节中利用生活物品所开发的演示实验，以期抛砖引玉。1 利用身边物品开发演示实验，激发兴趣导入新课利用实验引入新课，可以起到激发学生兴趣，调动学生学习积极性的重要作用，从而为本节课奠定一个好的学习氛围。而利用学生身边的一些物品来做实验，会让学生感觉到更亲切，让学生正真体验到物理与生活的

3、紧密联系，拉近生活与物理、学生与物理的距离，激起学生学习物理的热情。案例1 隔空灭火在牛顿第一定律的教学中，我们可以利用学生比较常见的生活物品（茶叶罐、气球、蜡烛等）做一个演示实验来引入新课，可以起到出其不意的效果。材料：茶叶罐、气球、蜡烛、细铁钉。制作：用细铁钉将茶叶罐底部打一个小孔，把气球开口部分减掉一截，将剩余部分套在茶叶罐灌口。（如图1所示）操作：将蜡烛点燃置于水平桌面，将茶叶罐罐底的小口对准蜡焰，用手指弹或按橡皮膜。实验现象：手指隔空可以将蜡烛弹灭。教学效果：这是现实版的“炮打隔山”。在实验之前让学生猜测实验结果，埋下伏笔，营造课堂气氛。实验结果出乎学生的意料，起到出其不意的效果。在

4、这里通过设问，引导学生思考“为什么隔空可以弹灭蜡烛？”，“要科学合理地解释这一现象就要学习牛顿第一定律”。这样，可以最大限度地引起学生的探究兴趣和学习激情。2 利用身边的物品开发演示实验，过程凸显物理思维物理是一门十分注重思维含量的学科，肩负着培养学生的科学素养，提升学生的思维能力的重要使命。所以，物理课堂的效果关键在于课堂是否让学生的思维得到训练，思维品质得到提升。在牛顿第一定律的教学中，牛顿第一定律的发现过程是教学的重点。牛顿第一定律的发现过程的教学，可以展示很多物理上的思想方法和物理学家的思维过程，尤其是伽利略理想斜面实验。在还原理想斜面实验时，也可以用身边的一些器材开发演示实验，把思维

5、过程凸显出来，使看不见的思维有了具体的载体，而不再抽象和难懂。案例2 巧用木板探寻理想实验牛顿第一定律的教学，难点之一在于让学生理解伽利略理想实验、实验的重要意义、实验的思维过程，尤其是理想实验的合理外推的思维。通过t型木板，利用生活中的常见物品可以巧妙地制作一个实验教具，把斜面实验和伽利略摆合二为一，在教学中可以很好地凸显伽利略理想实验的思维过程。材料：方木板、木条、小球（一大一小各一个，小的有孔）、细线、不同型号的铁钉若干、线槽。制作：将木板锯成“t”型；在木板的“把手”从上端开始依次选取5个等间距的点，用稍粗的铁钉打5个小孔，小孔恰好可以用手把铁钉插入。插入细铁钉，如图2所示。锯一段木条

6、，打磨光滑。用细铁钉从线槽侧边的细缝将线槽钉在木条下方，再将线槽钉在木板背面以固定木条。实验时将细线穿过小孔，并悬挂在“把手”最上面小孔所插入的铁钉上，如图2所示。给木板制作两个“脚”。操作与现象 步骤1：按照图3所示单摆，小球从e点释放后几乎能到达与e等高的位置（1至4号孔中无铁钉插入）。推理1：如果没有空气阻力小球可以到达与a等高的点。步骤2：将剩余小孔插入铁钉，如图3中小球从m点释放，到了o点的右侧半径依次变大，小球几乎到达与m点等高的a、b、c、d、e。推理2：如果没有空气阻力的话小球能到达与m点等高的a、b、c、d、e。如果将轨迹换成光滑的圆弧轨道，如图4所示，小球从m点释放则能依次

7、到达与m等高的a、b、c、d、e。随着运动轨迹半径的增大，小球由于要回到与释放位置等高的地方，所要经过更长的路程，花费更多的时间，而速度的减小也越来越慢。如果把圆弧轨道换成斜面，由图4过渡到图5。将小球从图5的m点释放，可推理出，如果斜面光滑小球将会滚到与m等高的位置。第二个斜面的倾角变小后小球为了回到等高的b、c、d、e点而经过更长的路程花费更长的时间。如果第二个斜面水平，小球为了回到等高的位置，要经过无限长的路程与时间，而一直运动下去12。这时把图1所示的仪器反转，换成图6所示的仪器，并演示斜面倾角逐渐减小时，要经过更长路程的过程。教学效果：凸显了牛顿第一定律的发现过程的思维推进，化解了学

8、生思考的难度，而且与原来的纯理论的讲授相比，实验较好地激发了学生的学习兴趣。3 利用身边物品开发演示实验突破教学难点教学难点的突破关系到一节物理课能否使学生的认识上一个台阶，只有突破了教学难点，才能解决学生在学习过程中“卡壳”的节点。如，在牛顿第一定律的学习中，虽然学生初中就知道质量越大惯性越大，但很多学生还不能很好地理解，也仍然经常犯错。利用演示实验，可以加深学生对“质量越大惯性越大”的理解，从而突破惯性这一难点。 案例3 小小活动突破大难题质量越大惯性越大，学生都记住了，而且在初中就记住了，但是却不理解，也很难用理论去解释。通过一个小小的探究活动，可以很好地突破这一难点。材料：废纸若干。操

9、作：将两张废纸叠在一起撕一个小口，小口两侧一侧较宽，一侧较窄。叫班上力气较大的男生用手抓住其中一张废纸较宽的一侧，老师抓住另一张纸较小的一侧。两人同时用力甩，比比看谁先甩掉另一侧的纸。结果：教师抓住较小的一侧，甩较大一侧，先甩掉。教学效果：师生同台比赛能很好地调动学生的学习热情，而这样的情景学生会有更多的体验，得到的结论能够保持更长时间的记忆。4 利用身边物品演示物理知识在生活中的运用物理新课标提出“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念，这要求加强物理和生活的紧密联系。运用物理知识分析解决生活中的问题，是物理与生活紧密联系的重要部分。还是以牛顿第一定律教学为例，学习了牛顿第一定律和惯性后，可

10、以让学生列举惯性在生活中的运用。但是，如果教师能准备几件物品，演示惯性在生活中的运用，将会获得更好的教学效果。案例4 小小锤子蕴含大道理为了加深学生对牛顿第一定律的理解，教师可以准备一个手柄松动的小锤，让学生想办法弄牢固，并解释为什么。但是，解释不能像初中时期那样仅仅停留在“因为惯性的缘故”这样浅层的解释上，而是要理性化、有序化地思考和表达，并能根据所学知识解决生活中的实际问题，或预防生产生活中事故的发生。材料：小锤。操作与结果：将小锤的把手弄松。教师设问：现在锤柄松了，请同学们帮忙解决这一问题。学生给出方案：把锤柄竖直向下撞击地面，并示范。教师设问：请用所学知识解释为什么锤柄竖直向下撞击地面

11、，原来松动的小锤就套紧了？此时学生的答案，往往是“因为惯性”，而没有更进一步地详细解释。学生在教师的引导下解释：锤头和柄原来静止，在人施加的力的作用下，运动状态改变，一起向下运动，当柄碰到地面时，受到很大的撞击力，柄的运动状态变为静止。而锤头由于惯性要继续向下运动，但是会受到柄施加的力的作用（弹力、摩擦力）改变运动状态而最终停下。因为锤头沿锤柄向下运动一小段距离滑到锤柄上更粗的地方套紧，增大了锤头和柄之间的弹力，从而增大了二者之间的最大静摩擦力，而让锤头不易松动。根据日常生活经验，我们知道，刚才套紧的小锤在使用过程中很快就松动了，松动的小锤在使用过程中会有怎样的危险？如何做才能使松动的小锤套紧

12、后不易再次松动？引导学生分析：松动的小锤，使用过程中会因为惯性导致锤头飞出去，造成人或财物的伤害。要使锤头不易松动，就应该在锤柄和锤头接触的地方垫一层牛皮或橡胶，或者在锤柄与锤头之间加楔子，以增大二者之间的最大静摩擦力。教学效果：在这样的情景中，得到的结论能够保持更长时间的记忆。同时，让学生学习把简单的物理问题理性化、有序化思考和表达，而不只是停留在回答“由于惯性”。5 结束语物理教学应重视实验，以实验为物理教学的根基。但是，往往实验室的设备不能完全满足教学的要求。我们欣喜地看到现在政府和学校越来越重视实验教学，越来越多的现代化的数字实验进入到越来越多的学校，给物理教学增添了活力。用身边物体做演示实验，除了可以对学校实验室的器材有一个较好的补充以外，还能起到很好的教