摘要：本文闡述了教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)儀器的設(shè)計(jì)與制作在普通物理教學(xué)中的重要性，針對(duì)目前我國(guó)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀并結(jié)合當(dāng)前物理教學(xué)中存在的實(shí)際問(wèn)題，提出幾點(diǎn)建議，使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能充分發(fā)揮其在素質(zhì)教育中的特殊作用。闡述了普通物理電磁學(xué)演示實(shí)驗(yàn)儀的原理和作用，并對(duì)自己設(shè)計(jì)和制作的演示儀器進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。論述了普通物理演示儀的設(shè)計(jì)與制作的基本要求、如何利用自制儀器提高課堂教學(xué)效果以及在物理教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)要注意的問(wèn)題。另外對(duì)如何發(fā)揮自制演示儀器設(shè)計(jì)與制作的積極作用，提高對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的重視程度、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣、掌握正確的學(xué)習(xí)方法進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞：教學(xué)演示儀;自制

物理是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的自然科學(xué)，是一門(mén)建立在物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的學(xué)科。物理學(xué)中的概念、規(guī)律及結(jié)論，往往都是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)總結(jié)概括得出的。

物理學(xué)作為一門(mén)科學(xué)的地位是由物理實(shí)驗(yàn)予以確立的，物理學(xué)理論必須接受實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中不斷地得到修正、補(bǔ)充和完善。在物理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)是學(xué)生獲得物理知識(shí)的重要手段和方法。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，不僅能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使學(xué)生自主的獲取物理知識(shí)，還可以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、創(chuàng)造能力和實(shí)踐能力，并且在提高學(xué)生良好的科學(xué)素養(yǎng)方面都有著極其重要的作用。

物理教學(xué)必須以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，這是由實(shí)驗(yàn)本身的特點(diǎn)及其在物理教學(xué)中的作用決定的[1]。在物理學(xué)發(fā)展的過(guò)程中，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)起著舉足輕重的作用。物理實(shí)驗(yàn)作為教學(xué)的重要手段，能夠?qū)W(xué)生學(xué)習(xí)的理論知識(shí)和生活實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合，拉近物理與生活的距離，從而使學(xué)生對(duì)物理的概念、規(guī)律及原理得到充分的認(rèn)識(shí)。

中學(xué)物理新課程標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的任務(wù)，并把培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能作為中學(xué)物理教學(xué)的目的之一。通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)加強(qiáng)中學(xué)物理的教學(xué)，提高教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、操作能力和分析能力。在提倡素質(zhì)教育的今天，物理實(shí)驗(yàn)顯得尤為重要。

隨著素質(zhì)教育的進(jìn)一步深化，我國(guó)不少專(zhuān)家學(xué)者和廣大物理教師對(duì)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性的認(rèn)識(shí)在逐步加深。國(guó)內(nèi)學(xué)校也普遍提出應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)儀器的設(shè)計(jì)與制作，各地教育部門(mén)也制定了相應(yīng)的物理教學(xué)改革方案。但就目前而言，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀還是不容樂(lè)觀的。物理實(shí)驗(yàn)儀器的設(shè)計(jì)與制作在各學(xué)校的開(kāi)展也不盡人意。主要存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

首先，學(xué)校和教師受傳統(tǒng)教育教學(xué)的影響，往往用演示實(shí)驗(yàn)代替學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。有些教師認(rèn)為實(shí)驗(yàn)是可有可無(wú)的輔助手段，甚至形成了“做實(shí)驗(yàn)不如講實(shí)驗(yàn)，講實(shí)驗(yàn)不如背實(shí)驗(yàn)”的思想觀念。加之多媒體教學(xué)在學(xué)校的普及，使得部分教師過(guò)分依賴(lài)多媒體進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，大搞“紙上談兵”，學(xué)生只看不動(dòng)，導(dǎo)致學(xué)生的動(dòng)手操作能力得不到提高。總而言之，目前大部分教師在課堂教學(xué)上很少帶領(lǐng)學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，放棄了運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的直觀教學(xué)方法，忽視了對(duì)學(xué)生各項(xiàng)能力素質(zhì)的培養(yǎng)。這樣不利于提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維方法的形成。

其次，實(shí)驗(yàn)器材不足是大部分中學(xué)尤其是農(nóng)村中學(xué)普遍存在的問(wèn)題。這主要是因?yàn)樯弦患?jí)教育部門(mén)或?qū)W校對(duì)實(shí)驗(yàn)不重視。雖然近幾年各級(jí)政府和教育行政部門(mén)加大了對(duì)中、小學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器和電教設(shè)備的建設(shè)投入，但是仍然有部分儀器得不到及時(shí)的補(bǔ)充或修理。

再次，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)大多數(shù)與科技前沿相距太遠(yuǎn)，而且受到教材、場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)器材以及時(shí)間等的限制，實(shí)驗(yàn)就只能停留在教材中和實(shí)驗(yàn)室里，使學(xué)生感覺(jué)物理實(shí)驗(yàn)毫無(wú)趣味可言，嚴(yán)重制約了學(xué)生學(xué)習(xí)的趣味性、主動(dòng)性、能動(dòng)性和探究性。長(zhǎng)此以往，學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的思想缺乏了解，對(duì)實(shí)驗(yàn)器材不熟悉，所以很難根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康莫?dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并且選擇儀器。這是不能較好的進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要原因之一。

另外，物理教師對(duì)課堂實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備，不僅僅是需要準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)器材，課前還要對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行多次的調(diào)試，這樣才能保證在做實(shí)驗(yàn)時(shí)能夠達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果。有些教師在課前沒(méi)有對(duì)儀器進(jìn)行檢查和調(diào)試，最后使得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不理想，有的甚至出現(xiàn)相反的結(jié)論。這樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不但不能幫助學(xué)生理解講授內(nèi)容，反而會(huì)使教師講述的內(nèi)容顯得牽強(qiáng)，沒(méi)有說(shuō)服力。還有一種情況就是學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)前，教師沒(méi)有把實(shí)驗(yàn)原理及儀器的使用方法及性能向?qū)W生交代清楚，沒(méi)有講清學(xué)生應(yīng)重點(diǎn)觀察的事項(xiàng)。學(xué)生還沒(méi)有思想準(zhǔn)備，實(shí)驗(yàn)已開(kāi)始，而學(xué)生還不知道應(yīng)觀察什么現(xiàn)象時(shí)，實(shí)驗(yàn)已結(jié)束，所以學(xué)生的觀察沒(méi)有重點(diǎn)，影響實(shí)驗(yàn)效果[2]。這會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在觀察、分析及總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等方面的思維活動(dòng)收到限制，陷入盲目的境地，產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)的負(fù)面效應(yīng)。

最后，由于我國(guó)教學(xué)評(píng)價(jià)機(jī)制仍不夠完善，現(xiàn)行的升學(xué)制度嚴(yán)重影響了中學(xué)實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)效果。目前評(píng)價(jià)教師授課效果主要是圍繞中、高考指揮棒旋轉(zhuǎn)，社會(huì)和學(xué)校對(duì)教師教學(xué)水平高低的評(píng)價(jià)都基于學(xué)生的升學(xué)率，忽略了學(xué)生在探究能力、實(shí)驗(yàn)操作能力等方面的提升。這種評(píng)價(jià)機(jī)制不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)素質(zhì)能力的培養(yǎng)，也淡化了物理實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的作用。

目前初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的薄弱的原因有多方面，我們應(yīng)該對(duì)這些原因進(jìn)行思考并探尋相應(yīng)的措施。隨著中學(xué)物理教學(xué)的改革，越來(lái)越多的教師認(rèn)識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，并努力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)儀器的設(shè)計(jì)與制作，以使實(shí)驗(yàn)教學(xué)能充分發(fā)揮其在素質(zhì)教育中的特殊作用。針對(duì)實(shí)際情況，提出幾點(diǎn)改變物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀的建議：

首先，中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀在很大程度上與教學(xué)觀念有關(guān)，要加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念是關(guān)鍵。物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的基礎(chǔ)和出發(fā)點(diǎn)，是物理教學(xué)的重要組成部分，是物理教育實(shí)施素質(zhì)教育的最好突破口。學(xué)校和教師應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的重要作用和地位。學(xué)校只有樹(shù)立了全新的教學(xué)觀念，才能在課程設(shè)置、經(jīng)費(fèi)投入、師資配備和其他方面充分考慮到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際需要。教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的探究過(guò)程，使學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主體，在教學(xué)中大膽采用創(chuàng)新教學(xué)方法，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)儀的設(shè)計(jì)與制作，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生探索知識(shí)的積極性，滿(mǎn)足學(xué)生的求知欲，使學(xué)生能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)踐相結(jié)合，更好的提高教學(xué)質(zhì)量。

其次，實(shí)驗(yàn)室是教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)學(xué)、學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的場(chǎng)所，也是學(xué)校辦學(xué)的重要組成部分。因此，各地教育行政部門(mén)應(yīng)加大對(duì)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理的投入。要完善實(shí)驗(yàn)室的管理體制，加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)人員的培訓(xùn)，并在人力、物力及財(cái)力方面給予大力的支持。學(xué)校要逐步完善寄送學(xué)設(shè)備和各項(xiàng)必備條件，增加現(xiàn)代化的物理實(shí)驗(yàn)儀器，以確保物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利開(kāi)展。

再次，作為一名中學(xué)物理教師，應(yīng)具備一定的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)，即觀察實(shí)驗(yàn)的素質(zhì)、實(shí)驗(yàn)思維的素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)操作的素質(zhì)。其中，實(shí)驗(yàn)思維的素質(zhì)和實(shí)驗(yàn)操作的素質(zhì)表現(xiàn)在設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)之中，是綜合性和創(chuàng)造性素質(zhì)的反映[3]。教師必須充分利用課余時(shí)間，進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)研究，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)儀器的設(shè)計(jì)與制作，通過(guò)親手的設(shè)計(jì)和操作，逐步提高自身的素質(zhì)，從而提高自身的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力，這樣才能幫助學(xué)生更好的完成物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)和探究過(guò)程，從而提高學(xué)生在分析、解決及創(chuàng)造等方面的能力。

另外，創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是一個(gè)國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。目前，在物理教學(xué)課堂中，教育改革的目標(biāo)是將應(yīng)試教育變?yōu)樗刭|(zhì)教育，注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力的培養(yǎng)。教師應(yīng)著力培養(yǎng)學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?dòng)手操作能力、課外實(shí)驗(yàn)及小創(chuàng)作、小發(fā)明等方面的素質(zhì)。教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生自行設(shè)計(jì)一些和生活密切聯(lián)系的趣味性實(shí)驗(yàn)，多帶領(lǐng)學(xué)生利用身邊的廢舊材料開(kāi)展一些小創(chuàng)作、小發(fā)明的實(shí)驗(yàn)儀器。以能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。作為教師，應(yīng)該認(rèn)真領(lǐng)會(huì)教育創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，精心創(chuàng)設(shè)探索性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力。盡量采用多種實(shí)驗(yàn)方法，活躍學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神[4]。

最后，在課堂教學(xué)之外，開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，不僅可以使學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室去通過(guò)“動(dòng)手”自主的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，還能有效的拓展學(xué)生的創(chuàng)造空間。學(xué)校和老師除了根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求安排足夠的學(xué)生實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)之外，還應(yīng)最大限度地利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的器材，力求利用多年閑置的器材開(kāi)發(fā)新的實(shí)驗(yàn)，充分地開(kāi)發(fā)和利用實(shí)驗(yàn)室的豐富課程資源。這樣，學(xué)生就可以利用課余時(shí)間，結(jié)合課堂上所學(xué)的理論，邊學(xué)習(xí)邊實(shí)踐，不僅有助于加深理解課堂上所學(xué)知識(shí)，而且可以通過(guò)處理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所遇到的問(wèn)題，掌握各種實(shí)驗(yàn)手段，熟悉各種實(shí)驗(yàn)設(shè)備的原理和構(gòu)造，把物理知識(shí)融會(huì)貫通起來(lái)。在提升教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力及創(chuàng)新能力等方面都有著極其重要的作用。

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，必須轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，大力加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)儀器的設(shè)計(jì)與制作，以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)科學(xué)發(fā)展的需要，使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能充分發(fā)揮其在素質(zhì)教育中的特殊作用[5]。

物理教學(xué)以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，而只靠書(shū)本中所安排的演示實(shí)驗(yàn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足教學(xué)的需要。因此，教學(xué)演示儀的設(shè)計(jì)與制作是教師在實(shí)驗(yàn)室為加強(qiáng)學(xué)生對(duì)有關(guān)知識(shí)掌握而進(jìn)行的重要行教學(xué)工作。物理教學(xué)中，物理實(shí)驗(yàn)儀的設(shè)計(jì)與制作應(yīng)當(dāng)達(dá)到如下基本要求：

首先，激發(fā)興趣，啟發(fā)思考，教育性強(qiáng)。物理教師演示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，并非只是“教師演戲，學(xué)生看戲”，不是簡(jiǎn)單地顯示一下有關(guān)的物理現(xiàn)象。應(yīng)使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想，帶著有準(zhǔn)備的頭腦進(jìn)行觀察，從而使思維能力與觀察能力同步得到提高。例如在對(duì)比類(lèi)實(shí)驗(yàn)中，可以使學(xué)生在對(duì)比中發(fā)現(xiàn)差異，主動(dòng)思考，充分領(lǐng)會(huì)，探究規(guī)律。同時(shí)使學(xué)生學(xué)會(huì)如何運(yùn)用已有知識(shí)進(jìn)行預(yù)測(cè)、解釋實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案等等，對(duì)于學(xué)生而言，所有的思維活動(dòng)都有助于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神，促進(jìn)實(shí)踐能力。

其次，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主題突出，便于操作。實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)儀多數(shù)是為了加深學(xué)生對(duì)原理的理解，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，教師在設(shè)計(jì)和制作實(shí)驗(yàn)儀器的過(guò)程中，應(yīng)該盡量避免裝置的復(fù)雜程度，盡量使實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單，以免干擾學(xué)生的視線，分散學(xué)生的注意，掩蓋設(shè)計(jì)與制作的目的。演示實(shí)驗(yàn)的器材學(xué)生越熟悉，越接近生活，越能使學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生親切感，同時(shí)便于學(xué)生理解和掌握。

最后，效果明顯，對(duì)比強(qiáng)烈，可見(jiàn)度高。演示儀的設(shè)計(jì)與制作應(yīng)有明顯的效果，應(yīng)當(dāng)盡可能顯示一些新奇的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，盡量設(shè)計(jì)對(duì)比式的實(shí)驗(yàn)，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這樣可以極有效地集中學(xué)生的注意力，使學(xué)生印象深刻。否則將無(wú)法發(fā)揮實(shí)驗(yàn)應(yīng)有的作用，使整個(gè)教學(xué)效果受到影響。演示儀還應(yīng)有較高的可見(jiàn)度和色彩鮮明的對(duì)比度，以使所有的學(xué)生演示儀的設(shè)計(jì)與制作在某種意義上是教師和學(xué)生共同完成的，只有加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)儀器的設(shè)計(jì)與制作，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，這樣才能幫助學(xué)生更好的完成物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)和探究過(guò)程，使學(xué)生掌握相關(guān)物理原理及現(xiàn)象，使學(xué)生的能力得到更好的鍛煉。

我們應(yīng)該正確認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的地位和作用，把實(shí)驗(yàn)作為理論講授中不可缺少的輔助手段，使實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中發(fā)揮其應(yīng)有的作用，因此要通過(guò)實(shí)驗(yàn)儀的設(shè)計(jì)與制作加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的印象，使學(xué)生更牢固的掌握知識(shí)。學(xué)校應(yīng)該鼓勵(lì)教師自己動(dòng)手，研究和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)的效果和投資并不是成正比關(guān)系，即使在發(fā)達(dá)國(guó)家中學(xué)的物理課堂上也有許多手工制作的演示儀器，因此應(yīng)大力提倡教師自制教具[6]。

本文闡述了教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)儀器的設(shè)計(jì)與制作在普通物理教學(xué)中的重要性，并提出了要充分發(fā)揮其咋素質(zhì)教育中的作用。在演示儀的設(shè)計(jì)和制作過(guò)程中，應(yīng)結(jié)合實(shí)際存在的問(wèn)題，提出自己的想法，開(kāi)拓思維，努力創(chuàng)新，使得儀器的使用達(dá)到最佳的實(shí)驗(yàn)效果，從而提高教學(xué)質(zhì)量。制作的教具還應(yīng)該有豐富的物理學(xué)思想，有啟迪學(xué)生的思維，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、可見(jiàn)度好，很適合學(xué)生在課下自己去動(dòng)手制作，這樣可以使學(xué)生將理論與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合，從而使學(xué)生對(duì)物理的概念、規(guī)律及原理得到充分的認(rèn)識(shí)。

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作者簡(jiǎn)介：董靜，女，遼寧省海城人，就職于遼寧省海城市南臺(tái)高級(jí)中學(xué)，任物理教師。