吳通

[摘要]在“農(nóng)村義務教育薄弱學校的改造計劃”中，自治區(qū)黨委、政府和廣西教育廳為實驗教學的實施提供了物質(zhì)保障。但是，并不是所有的物理實驗都配備了實驗器材?！澳Σ辽鸁帷笔浅踔形锢怼秲?nèi)能》這節(jié)課的教學重點、難點，很多學生不太理解。在物理教學中，可利用各種資源自制使用方便、容易操作、實驗效果明顯的教具。

[關鍵詞]教具；摩擦生熱；實驗

[中圖分類號]G633.7 [文獻標識碼]A [文章編號]1674-6058（2017）05-0075-02

《內(nèi)能》是人教版九年級物理第十三章的教學內(nèi)容，通過學習，學生知道改變物體內(nèi)能的方法有“熱傳遞”和“做功”。以往的教學中，在學習《內(nèi)能》這節(jié)課后，大部分學生僅僅會背“摩擦生熱”，但真正理解并接受的學生非常少。怎樣解決這個問題？應用實驗進行教學容易突破這個教學難點。按照《初中物理教學儀器配備目錄》的要求，初中物理實驗室并沒有配備相關的“摩擦生熱”實驗器材。利用自制的“摩擦生熱”教具可成功演示相關實驗，解決這個問題。在“摩擦生熱”這個知識點的教學中，該教具的成功演示起到了非常重要的作用。為了充分發(fā)揮演示實驗在教學中的作用，讓學生深刻理解“摩擦生熱”時溫度升高，內(nèi)能增加，本人結(jié)合多年的實驗教學經(jīng)驗，不斷反思、總結(jié)，結(jié)合實驗室資源和生活中的廢棄物品，自制了使用方便、操作簡單、效果明顯的“摩擦生熱”教具。

一、教具的制作和使用

（一）所需材料及工具

制作材料及工具：小木箱、塑料盤、砂紙、小電機、熱敏電阻、溫度演示器、配套開關、電池盒、干電池、導線、玻璃膠、螺絲、電鉆、刻度尺、電烙鐵。

主要制作材料的來源：塑料轉(zhuǎn)盤是電風扇損壞后的風葉，鋸掉風葉剩下中間的塑料盤；小電機和配套開關也是電風扇所用的配件；熱敏電阻和溫度演示器是家用燃氣熱水器演示熱水溫度的配件。

（二）組裝步驟、制作方法

1.用電鉆在小木箱正面的正中間鉆出直徑20mm的小孔（安裝電機用），在小木箱正面的正上方鉆出規(guī)格為50 mm×28 mm長方形孔（安裝溫度演示器用）。

2.在小木箱側(cè)面合適的位置鉆出電源總開關孔、電機擋位開關孔（電風扇的調(diào)速器）、溫度演示器開關孔。

3.用螺絲把電機裝在木箱的里面，轉(zhuǎn)軸在小孔上露出，并用螺絲把塑料轉(zhuǎn)盤擰緊在電機的轉(zhuǎn)軸上，用玻璃膠把砂紙粘牢在塑料轉(zhuǎn)盤上。

4.用螺絲把電池盒固定在木箱內(nèi)部并裝上電池，用玻璃膠把溫度演示器和各種開關粘牢在相應的位置，把電池盒、熱敏電阻和溫度演示器的電線連接好。

5.用電烙鐵把相應的電源線焊接好。

6.在相應的位置上貼好“溫度開關”“電源開關”、“0擋”、“慢擋”、“快擋”的標簽。

（三）教具裝置圖（圖1）

（四）實驗步驟

1.將本教具放置在水平桌面上，向?qū)W生介紹本教具的結(jié)構及特點。

2.把“溫度開關”按鈕向上按，用“溫度演示器”演示“熱敏電阻”未摩擦做功前的溫度，并記下溫度。

3.插上電源插頭，向上按下“電源”開關。

4.把調(diào)速開關從“0擋”擰到“慢擋”，小電機接通電源帶動塑料轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，使熱敏電阻與轉(zhuǎn)盤摩擦，溫度演示器演示的溫度越來越高，達到一定值時，會穩(wěn)定下來，并記下此時的溫度。

5.再把電機開關從“慢擋”擰到“快擋”，溫度演示器演示的溫度會上升更高，最后溫度也會穩(wěn)定在一個數(shù)值上，并記下此時的溫度。

6.使用結(jié)束后，關閉所有開關，拔下電源線即可。

二、自制“摩擦生熱”教具后的反思

（一）自制教具要有針對性

自制教具從設計到完成制作需要花費很多精力和時間，所以教具的制作不能隨心所欲、朝三暮四，要針對物理教學中的重點、難點和需要解決的知識點。摩擦生熱是《內(nèi)能》這節(jié)課的教學重點、難點，這個知識點非常抽象，學生很難理解。本教具就是要把抽象的物理知識，轉(zhuǎn)化為可以用眼睛看到的物理現(xiàn)象，把物理知識形象化和具體化。

（二）自制教具要利于提高教學效率

物理教師動手設計、制作的教具并運用在物理課堂教學中，目的就是為了使教師上課上得輕松、愉快，學生學得扎實、透徹，提高教學效率。比如，教師可以在物理課堂上用“摩擦生熱”教具做演示實驗，也可以請一些學生到講臺上實驗，教師一邊指導他們操作，一邊引導他們觀察，并把觀察到的實驗現(xiàn)象記錄下來，然后進行思考和分析。比如，讓學生把觀察到的第一次、第二次、第三次的溫度記錄下來，并進行比較。第二次的溫度比第一次的溫度高，為什么？因為第一次實驗時熱敏電阻不摩擦，溫度是室內(nèi)溫度，而第二次實驗時，熱敏電阻與塑料盤摩擦做功，內(nèi)能增加，同時溫度上升。比較第二次和第三次的溫度，第三次的溫度比第二次的溫度高，為什么？因為第三次實驗時轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的速度比第二次的大，克服摩擦做的功比第二次的多，內(nèi)能增加比第二次的多，溫度上升就會比第二次高。學生親手實驗探究物理的奧秘，同時完成了實驗操作，他們會有一種成就感，這樣自然而然就調(diào)動了學生學習物理的積極性，讓學生真正理解并接受“摩擦生熱”是“兩物體相互摩擦產(chǎn)生熱量，溫度上升”，而不像以前只會背“摩擦生熱”，根本不知道“摩擦生熱”是什么意思。

（三）自制教具要有利于激發(fā)教師參與教改的積極性

教具的制作過程就是教師鉆研教材、研究教學、研制或改進儀器的過程。農(nóng)村義務教育薄弱學校改造計劃開始后，學校抽調(diào)我到物理實驗室擔任專職物理實驗教師，在實驗教學之余，本人自制了很多教具。其中，在2011年秋季學期的公開課上用“摩擦生熱”教具進行實驗教學，課堂氣氛非常活躍，學生學得很輕松，對“摩擦生熱”這個知識點理解透徹、牢固，獲得了聽課教師和領導的一致好評。多次參加廣西教育廳舉辦的教具評比活動，每次都獲得獎勵，其中“摩擦生熱”教具獲得了縣特等獎和市一等獎。物理教師們發(fā)現(xiàn)：用自制教具進行教學，教師講得輕松，學生學得容易，這是一舉多得的好事。物理教師鉆研教材、研究教法、研制和改進儀器的激情被激發(fā)起來。現(xiàn)在我們學校物理儀器室要用兩個儀器柜才能裝得下物理教師自制的教具。在師生的共同努力下，我們學校每年畢業(yè)班的中考實驗操作考試合格率都為百分之百。

（四）自制教具在應用中要不斷地完善和改進

教具制作完成后，把它應用于教學中，還需不斷地總結(jié)和反思，發(fā)現(xiàn)不足并進行改進，才能使自制教具更好地為教學服務。本教具的小木箱需要有一定的動手能力才能把它做得方正、美觀。木箱里面的電子配件由低壓部分（32作電壓3 V）和高壓部分（32作電壓220 V）組成。兩部分電路相互獨立，導線很多，要把線路焊接好，需要一定的電器維修技能。這個教具的內(nèi)部電路比較復雜，初中生電學知識還比較膚淺，不適合推給廣大初中生自己動手制作。如果能把低壓部分和高壓部分組合在電路板上，把各種機械開關換成電子感應開關，進行生產(chǎn)并配備到學校，本教具是可以作為學生分組實驗使用的。

總之，在講授《內(nèi)能》時，通過自制教具的應用，使學生對“摩擦生熱”這個知識點有了更直觀的認識。在課后，與本章有關的練習及考查中，發(fā)現(xiàn)學生對“摩擦生熱”這個知識點的理解和掌握，與之前的教學相比有了更深刻的理解。這與物理課堂上用自制教具演示實驗的成功是分不開的。把實驗室的資源充分利用起來，根據(jù)教學內(nèi)容的需要和現(xiàn)有條件自制教具，并將其運用在課堂教學中，不但可以活躍課堂氣氛，提高學生學習物理的興趣，而且還會收到非常好的教學效果。

（責任編輯 易志毅）