善用自制仪器,创新性开展初中物理实验

(整期优先)网络出版时间:2023-03-14
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善用自制仪器,创新性开展初中物理实验

李勤

江苏省徐州市树人初级中学  221000

摘要:实验是初中物理教学的基础,也是学生学习和领悟物理知识的关键环节,仪器是初中物理实验开展的支撑,教师在准备实验仪器的时候,要多一些自制仪器,以实现多重的教育价值。本文主要论述了初中物理教师要自制创新仪器、废旧材料仪器和简易仪器,以提高实验教学效率,优化实验教学成效,转化实验教学成果。从而帮助学生在自制仪器及后续的实验中学习到更多的物理知识,培养好学科素养。

关键词:初中物理;自制仪器;实验教学

在过去,初中物理教师在开展实验教学的时候,很少自制仪器,以从市场上购买成品仪器为主。商品化的仪器虽然可以完成实验教学任务,但是探究性不强,过程单调,而且目标浅显,无法充分实现实验教学对于初中物理高质量教学的作用。为此,初中物理教师在准备仪器的时候,要结合实验需要,自主制作,或者带领学生共同制作,也可以要求学生自制,以实现自制仪器的多样、高质。

一、自制新仪器,开发新实验

在现实中,一些教师所开展的实验活动多年未变,已经失去了新意,无法吸引学生参与到实验教学中,也就无法实现应有的实验教学效果。为了转变这一落后的实验教学局面,教师需要结合实验需要,自制新仪器,进而以这些新仪器为基础,开发新的实验活动,创新实验教学的形式与内容,最终实现更高的实验教学成效。教师在自制新仪器开展新实验的时候,首先需要了解新实验所要实现的要求,要将实验理论体系梳理出来,制定详细的实验教学环节。然后以此为基础去自制新仪器,这样的仪器才具有实用性与实效性,也才能支持新实验的完成。

例如,教师在开展“绝缘体与变导体”实验教学活动的时候,为了创新实验形式,带给学生全新的实验体验,要对传统使用220V交流电压开展的相关实验活动进行创新,以带给学生耳目一新的感觉,进而更愿意参与到教师的实验教学活动中。为此,教师要引导学生从实验室器材库中选择合适的资源来制作仪器,自制的原则就是能在实验中检验绝缘体和变导体的相关概念。如一些学生从实验室器材库中找到手电筒灯泡,代替了传统实验中的白炽灯,然后用干电池代替了传统实验中的交流电,创新性将废旧灯泡打碎,然后利用其中的玻璃芯柱作为绝缘体的材料。整个实验过程因为新仪器的介入有了创新,学生可以用酒精灯加热玻璃芯柱30秒,就可以实现教材中实验相同的效果。甚至因为学生参与了仪器自制,可以取得更高的实验教学成效。

二、利用废旧资源,实现多种教育可能

初中物理教师在自制仪器的时候,要尝试就地取材,鼓励学生到生活中搜集合适的废旧材料,这样的自制过程不仅节约资源,而且保护了环境,实现了物尽其用,这对于学生综合素质的培养具有积极作用。教师在引导学生搜集和利用废旧资源自制仪器的时候,在安全的基础上,要深入把握废旧材料的物理性能,研究废旧材料可能实现的实验教学目标。为了达到这一效果,学生可以借助网络查找相关的知识点,也可以到学校图书馆借阅相关书籍。教师还要引导学生做一个有心人,对于在生活中准备丢弃的废旧物品,要保护好环境,充分利用废旧物品的剩余价值。

例如,教师在准备开展“机械能及其转化”这一个实验活动的时候,可以组织学生自制仪器,主要制作过程是到生活中收集一些废旧的玻璃管,然后将这些玻璃管制作成内能做功演示器。具体操作是将废旧玻璃管的内塞去掉,用两根直径为1.6mm、长度为16 cm的铜芯导线作为两个电极,然后利用锉刀将放电端挫尖。接着将通过固化处理的玻璃胶作为右端的塞子,最后用铁架台将玻璃管、导线等零部件全部固定好。这个仪器就是内能做功的演示实验器材,通过学生的自主制作,可以实现对这一知识点的深层次理解。

利用废旧资源自制实验仪器也体现了学生的创新性,能够对看似无价值的废旧物品进行深度探究,能创新性发挥价值,并可以对学生接下来的高效实验奠定基础,从而实现多种教育可能。

三、制作简易仪器,提高实验效率

在初中物理教学中,一些实验教学要求比较繁琐,整个实验教学会占据学生大量的时间与精力,在“疲劳战”中会让学生丧失参与实验活动的热情。为此需要简化实验,多一些课堂小实验,以及时帮助学生理解知识点。简化实验流程目标实现的关键是仪器要简易,很多实验室的仪器非常复杂,需要一定的时间去整理。为此,初中物理教师要自制一些简易的仪器,以提高实验效率。教师要结合实验目标,根据实验需要的仪器支撑,掌握实验仪器的原理,进而在这个基础上去自制简易的实验仪器,就能完成实验环节的简单化处理,也能实现应有的实验教学成效。

例如,教师在开展“弹力”实验教学的时候,如果在实验室中开展,按照教学安排需要一节课的时候,这不利于学生实验活动参与热情的激发,也会导致学生在繁琐的实验环节中学习不到物理知识。为此,教师要鼓励学生结合自己对弹力的理解,以及该实验的具体环节与步骤,制作一些简易的仪器。如学生可以用一个中号票夹夹住激光笔,然后在书桌上放置两快平面镜,并且通过不断调整两块平面镜的相对位置,使得激光笔发出的光经过两次反射之后能射向屋顶。接着用力按压书桌,因为平面镜的光杠杠作用,对形变进行两次放大,就能直观观察到桌子发生微小形变,由此可以证明弹力存在。从而以一个简单的实验,达到了实验室中繁琐实验的结果,而且要更高效。

初中物理教师在引导学生自制简易仪器的时候,不能为了偷懒而简易,而是要始终立足需要实现的实验教学目标,多对原材料进行科学合理的处理,不断放大简易仪器的实验教学成效。

综上所述,实验是初中物理教学的主要项目,也是学生最爱的教学环节,实现初中物理实验教学成效的关键支撑是仪器。为了提高实验教学成效,降低实验教学难度,增强实验教学趣味性,教师要加强自制仪器。尤其是能自制新仪器,开发新实验,以打造更具趣味的实验教学;利用废旧资源,拓展实验教学阵地,以实现多种教育可能;制作简易仪器,简化实验环节,以提高实验效率。从而带给学生更好的实验体验,获取更多的物理知识,培养更好的学科核心素养。

    参考文献:

[1]李红顺.初中物理教学中学生动手能力的培养[J].亚太教育,2022(09).

[2]蒋志伟.自制教具在初中物理教学中的实践与应用研究[J].当代教育实践与教学研究,2020(08).

[3]卓嘎.自制实验教具对解决西藏初中物理教学的作用探析[J].西藏教育,2019(11).