實(shí)驗(yàn)教學(xué)離不開教具。教具在教學(xué)中是展現(xiàn)知識(shí)（原理）產(chǎn)生、演變過(guò)程、實(shí)現(xiàn)信息傳遞與交換的載體，同時(shí)也是促進(jìn)認(rèn)知的媒體。自制教具，作為一個(gè)過(guò)程，是師生動(dòng)手動(dòng)腦的一項(xiàng)創(chuàng)造性的活動(dòng)，有助于提高師生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力。作為一種器具，則成為教具大家庭的重要組成部分，在教學(xué)中發(fā)揮著不可低估的作用。它既能為直觀教學(xué)提供條件，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，又能開拓、更新和豐富教具，填補(bǔ)現(xiàn)行教學(xué)儀器的不足，推進(jìn)教學(xué)改革和新課程的實(shí)施。

筆者根據(jù)多年來(lái)自制教具和應(yīng)用的實(shí)踐，對(duì)自制物理教具的方式、方法和材料的利用，有了一些粗淺的認(rèn)識(shí)和體會(huì)。

1 立足于改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，提高裝置的科學(xué)性和準(zhǔn)確性而自制教具

現(xiàn)行高中物理教材中，“通、斷電自感現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)”是一個(gè)重點(diǎn)、難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)。教材中對(duì)該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)雖有易于演示的特點(diǎn)，然而卻存在三點(diǎn)不足：一是分兩個(gè)電路來(lái)演示，易使學(xué)生發(fā)生錯(cuò)覺，似乎通電自感與斷電自感是發(fā)生在不同的電路中；二是在斷電自感實(shí)驗(yàn)中，若線圈L的自感系數(shù)不夠大，則斷電時(shí)線圈產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)與自感電流過(guò)小，不會(huì)使小燈泡發(fā)生比原電流更強(qiáng)的亮光，自感現(xiàn)象就看不出來(lái)；三是這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置都不能顯示自感電動(dòng)勢(shì)（或感生電流）的方向。針對(duì)以上問題，筆者在確保效果明顯且不失科學(xué)性的前提下，對(duì)該演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)并自制了“通、斷電自感現(xiàn)象演示器”。［1］經(jīng)過(guò)物理教師多次在課堂反復(fù)演示，證明實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果很好。原理結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

該自制教具的特點(diǎn)是：①取材方便，利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有器材。②制作精巧，美觀實(shí)用，操作簡(jiǎn)單，現(xiàn)象明顯直觀。③兼用傳統(tǒng)的小燈泡和具有單向?qū)щ娦缘陌l(fā)光二極管，不僅可以用來(lái)演示自感現(xiàn)象通電和斷電時(shí)的兩種情況，而是更能表示自感現(xiàn)象產(chǎn)生時(shí)，所產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向。正是具備了這些特點(diǎn)，使實(shí)驗(yàn)裝置更加科學(xué)合理，提高了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，在教學(xué)應(yīng)用方面有極大的推廣價(jià)值。

2 立足于對(duì)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有儀器缺陷的彌補(bǔ)而自制教具

新課標(biāo)九年級(jí)物理教材（北師大版）第十一章第五節(jié)“絕緣體變導(dǎo)體”實(shí)驗(yàn)是通過(guò)圖2所示的教具來(lái)演示的。該實(shí)驗(yàn)效果較好，但不易操作，并且安全性較差（該實(shí)驗(yàn)使用220V交流電源）。

筆者在分析現(xiàn)有儀器設(shè)計(jì)中的缺點(diǎn)或?qū)嶒?yàn)中潛在的不安全因素的基礎(chǔ)上，對(duì)該實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行了有針對(duì)性的改進(jìn)。將該實(shí)驗(yàn)改為如圖3的教具在低電壓下來(lái)演示。

用音樂卡片里的音樂集成塊來(lái)替代電燈泡，用三節(jié)干電池替代交流220V電源，并且選用玻璃泡較小的廢燈泡里的玻璃心柱（這種玻璃心柱較小，實(shí)驗(yàn)效果更好），用酒精燈給玻璃心柱加熱30s左右，音樂卡就響起了悅耳的音樂聲，達(dá)到了很好的實(shí)驗(yàn)效果。

3 通過(guò)開發(fā)新實(shí)驗(yàn)，自主研制新教具

現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)裝置往往不能滿足教學(xué)的需要。課本上還有許多內(nèi)容沒有現(xiàn)成的儀器配備做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)，內(nèi)容顯得枯燥乏味。真是“千言萬(wàn)語(yǔ)道不清，不看實(shí)驗(yàn)難分明”。為此可開發(fā)一些新的實(shí)驗(yàn)，制作一些新的教具。

八年級(jí)物理新教材（北師大版）第八章第七節(jié)中對(duì)“飛機(jī)為什么能飛上天”一節(jié)，由于沒有實(shí)驗(yàn)，學(xué)生很難理解，為此筆者研制了一臺(tái)“飛機(jī)為什么能飛上天”的演示器。［2］

該演示器是用長(zhǎng)方體型的發(fā)泡塑料銼成機(jī)翼斷面的形狀（圖4），在風(fēng)扇對(duì)著機(jī)翼吹風(fēng)時(shí)，該機(jī)翼會(huì)受到升力的作用而慢慢上升。具體制作方法可參考文獻(xiàn)［2］。

4 科學(xué)選用實(shí)驗(yàn)裝置的主要材料

選用什么樣的材料，對(duì)自制教具的實(shí)驗(yàn)效果影響很大。如果制作材料選得好，實(shí)驗(yàn)效果就會(huì)得到充分的體現(xiàn)。

在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，“電流間的相互作用力實(shí)驗(yàn)”是一個(gè)難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室里沒有現(xiàn)成的儀器，自制的儀器往往實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，甚至實(shí)驗(yàn)不成功，很多學(xué)校的物理教師往往不做該實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵在于：通電平行直導(dǎo)線的質(zhì)量要小、平行、有一定彈性，并且必須通以大電流。筆者選用多種材料，經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)，最終選用屏蔽空心網(wǎng)狀線代替普通導(dǎo)線（從根本上解決了平行直導(dǎo)線材料的選用問題），成功研制了一臺(tái)簡(jiǎn)易“電流間相互作用力演示器”。［3］

該演示器制作簡(jiǎn)單，成本低，操作容易，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯，在我校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用，深受師生們的歡迎。

5 化繁為簡(jiǎn)，以簡(jiǎn)馭繁

“一項(xiàng)演示實(shí)驗(yàn)，使用的材料越簡(jiǎn)單，學(xué)生就越熟悉，就越想透徹地獲得所驗(yàn)證的結(jié)果”（麥克斯韋）。演示實(shí)驗(yàn)宜簡(jiǎn)不宜繁，過(guò)于復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)裝置還會(huì)分散學(xué)生的注意力，不易抓住事物的本質(zhì)，也不易鼓勵(lì)學(xué)生自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)。

用激光指示器做微小形變的實(shí)驗(yàn)，可以取得很好的效果。用一個(gè)中號(hào)票夾夾住激光筆，桌上放兩平面鏡，調(diào)整角度使光線經(jīng)兩次反射后照于天花板。當(dāng)用力壓桌面時(shí)，桌子發(fā)生了微小形變，由于平面鏡的光杠桿作用，對(duì)形變進(jìn)行了兩次放大，演示效果相當(dāng)明顯，達(dá)到以簡(jiǎn)馭繁的效果。

6 就地取材，充分利用廢舊物品

筆者在研究實(shí)驗(yàn)、自制教具時(shí)，十分注重就地取材，講求廢舊物的利用。這不單節(jié)約了資金，降低了成本，易于推廣，更是在自制教具過(guò)程中，滲透了能源意識(shí)、環(huán)保意識(shí)和創(chuàng)新教育，讓學(xué)生潛移默化，提升科學(xué)素養(yǎng)和人文素質(zhì)。同時(shí)，由于取材為學(xué)生所熟悉，更能激發(fā)學(xué)生的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與教（學(xué)）具制作的熱情。

綜上所述，不管采取何種方式開展教具制作活動(dòng)，其基本出發(fā)點(diǎn)應(yīng)該是教學(xué)需要，其根本目的在于增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果，同時(shí)要兼顧經(jīng)濟(jì)原則。師生自己設(shè)計(jì)、自己制作教（學(xué)）具，將成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)組成部分，具有廣闊的創(chuàng)造空間和強(qiáng)大的生命力。

參考文獻(xiàn)：

［1］夏彪.通、斷電自感現(xiàn)象演示實(shí)驗(yàn)的改進(jìn).《教學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn)》.2006年第4期

［2］夏彪.自制“飛機(jī)為什么能飛上開”的演示器.《實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器》.2006年第4期

［3］夏彪.自制簡(jiǎn)易電流間相互作用力演示儀.《教學(xué)儀器與實(shí)驗(yàn)》.2007年第4期

(欄目編輯王柏廬)