做研究型的物理教師研修總結(jié)
榮昌縣永榮中學(xué) 李之應(yīng)
內(nèi)容摘要 ：
作為理科教師，特別是物理教師要堅(jiān)持自制教具。優(yōu)秀的自制教具就來(lái)自于我們的教學(xué)過程，來(lái)自于課堂實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)積累，來(lái)自于一種鍥而不舍的追求精神。教師在研究教學(xué)、研究教材的同時(shí)，認(rèn)真研究實(shí)驗(yàn)教具和對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的改進(jìn)。積極動(dòng)手實(shí)踐，將自制教具的研究融入到教學(xué)科研的活動(dòng)中去，就能夠提高教師的教育教學(xué)水平和教育科研能力。自制教具是提高教師研究能力的有效途徑。
關(guān)鍵詞：堅(jiān)持 自制教具 研究型教師 途徑。
一、堅(jiān)持自制教具的實(shí)踐活動(dòng)
�。ㄊ紫冉榻B關(guān)于自制教具的特點(diǎn)和意義。）
1．自制教具的內(nèi)涵及特征
教具：是指具有教學(xué)特點(diǎn)，能體現(xiàn)教育思想和教學(xué)方法的實(shí)物，模型等直觀教學(xué)器具以及實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練器材，涵蓋所有應(yīng)用于教育過程中物化了的儀器和設(shè)備。自制教具：是指教師和學(xué)生自己動(dòng)手制作的教具。它除了具有教具的科學(xué)性、教育性、安全性外，還具有其自身的獨(dú)特性。
經(jīng)濟(jì)性。
自制教具包括物品利用和物件代用兩個(gè)方面，其材料來(lái)源廣泛。有工業(yè)邊角料、日常生活用品、廢舊物品等等，制作成本低，甚至無(wú)成本。國(guó)際上通常把自制教具稱之為“無(wú)花費(fèi)”或“廉價(jià)”教具。
簡(jiǎn)易性
很早以前，逝江大學(xué)的朱正元教授就曾經(jīng)倡導(dǎo)，要以“壇壇罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)”。自制教具的制作工藝不復(fù)雜，制作條件比較簡(jiǎn)單，制作場(chǎng)所不固定，“就地取材、因陋就簡(jiǎn)”是其顯著特點(diǎn)。在日常生活和教學(xué)活動(dòng)中，找到什么材料就用什么材料，有什么工具就用什么工具，邊做邊改。簡(jiǎn)易性還表現(xiàn)在自制教具易制作易修改，造型不講究過分地精雕細(xì)刻和美觀大方，只要能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)目的，堅(jiān)固耐用，安全穩(wěn)定即可。
教學(xué)性
自制教具“貴在實(shí)用”，具有明確的教學(xué)目的，傳遞科學(xué)信息，傳授科學(xué)知識(shí)，接近科學(xué)與生活的距離，讓學(xué)生體會(huì)科學(xué)的真實(shí)性，感受科學(xué)與社會(huì)的緊密聯(lián)系，理解科學(xué)在日常生活中的運(yùn)用。自制教具可稱為“立體教材”、“實(shí)物教材”和“形象教材”
靈活性
自制教具與成品教學(xué)儀器相比，自制教具更具有靈活性。成品教學(xué)儀器在一定的時(shí)期內(nèi)具有相對(duì)的穩(wěn)定性。新儀器的研制、開發(fā)、定型、生產(chǎn)所需過程相對(duì)復(fù)雜，環(huán)節(jié)多，周期較長(zhǎng)，與教材成在一定的時(shí)間差，往往落后于教學(xué)實(shí)際，具有滯后性。而自制教具能消除這個(gè)時(shí)間差。師生可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)實(shí)踐的要求，及時(shí)改進(jìn)或創(chuàng)造適應(yīng)教育教學(xué)需要的教具。另外，從制作角度看，自制教具可以一氣呵成，也可以停下來(lái)修改；從使用角度看，它可以在課堂上邊講邊做，也可以利用課余時(shí)間制作，其靈活性是成品教學(xué)儀器無(wú)法比擬的。
2．自制教具的意義和作用
�。�1）自制教具是成品教具的必要補(bǔ)充
在長(zhǎng)期的物理教學(xué)過程中，都非常重視對(duì)學(xué)生觀察能力、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力的培養(yǎng)。今天的新課程標(biāo)準(zhǔn)，更進(jìn)一步地強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位和作用。演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)和邊學(xué)邊做的實(shí)驗(yàn)等需要大量的儀器和物品。如果我們?cè)趯?shí)現(xiàn)以上的教學(xué)過程中，全部依賴成品教具，顯然是不夠的。這就要求我們自制一定數(shù)量的教具，補(bǔ)充和完善成品教具的不足。再?gòu)墓?jié)約經(jīng)費(fèi)的角度考慮，教學(xué)儀器全部通過購(gòu)買，對(duì)大多數(shù)學(xué)校來(lái)說沒有必要，對(duì)農(nóng)村學(xué)校、貧困地區(qū)學(xué)校來(lái)說更難以承受。對(duì)于義務(wù)教育階段學(xué)校經(jīng)費(fèi)緊張是不爭(zhēng)的事實(shí)，既然教具能夠自制，我們就應(yīng)當(dāng)大量提倡。
�。�2）自制教具可以改善成品教具的不足
在課程改革之前，學(xué)校裝備的教學(xué)儀器主要是為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、演示性實(shí)驗(yàn)服務(wù)。這些教學(xué)儀器大部分能夠適應(yīng)新課程改革所倡導(dǎo)的探究性實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)。小部分教學(xué)儀器需要加以改進(jìn)，取其所長(zhǎng)，另行開發(fā)新用途。還有少數(shù)教學(xué)儀器存在某些缺陷和不足之處，需要我們對(duì)它進(jìn)行改進(jìn)和完善。無(wú)論是改進(jìn)還是完善原有的教學(xué)儀器，都是為了提高這部分儀器的利用率，都是對(duì)成品教具的補(bǔ)充。
�。�3）自制教具發(fā)揮著成品教具不能代替的作用
成品教具都有保證“知識(shí)和技能”教學(xué)得以實(shí)現(xiàn)的教育功能，但自制教具增加了動(dòng)手的過程和環(huán)節(jié)，它還具有培養(yǎng)學(xué)生情感、態(tài)度、價(jià)值觀的教育功能。自制教具對(duì)促進(jìn)學(xué)生智力和非智力因素發(fā)展，增強(qiáng)學(xué)生心理素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)等方面所發(fā)揮的作用。所以說，自制教具有著成品教具所不具備和不能代替的作用。
3．自制教具的實(shí)施過程
談到自制教具，教師們總感到有些犯難。有的教師不知道從何下手，不知道去選擇什么樣的內(nèi)容，不知道該做成什么樣的教具，不知道該怎樣去選擇和積累材料等等。其實(shí)，我的體會(huì)是：優(yōu)秀的自制教具就來(lái)自于我們的教學(xué)過程，來(lái)自于課堂實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)積累，來(lái)自于一種弁而不舍的追求精神。下面我將具體地來(lái)講講實(shí)施自制教具的過程和要求。
（1）實(shí)施自制教具內(nèi)容的來(lái)源
①自制教具內(nèi)容來(lái)源于備課中。
我們?cè)趥湔n時(shí)必然要涉及到備實(shí)驗(yàn)。如教材上的演示實(shí)驗(yàn)，你不僅要了解學(xué)校實(shí)驗(yàn)室有不有這樣的實(shí)驗(yàn)器材？而且要親自操作使用，考察其效果是否良好。如果沒有這項(xiàng)器材，你就可以考慮是否可以制作這樣一套相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)器材來(lái)彌補(bǔ)這項(xiàng)教具。如果有這項(xiàng)教具，但效果不好，使用操作也不方便，你就可以考慮是否可以對(duì)它進(jìn)行改進(jìn)。比如說講游標(biāo)卡尺的內(nèi)容。游標(biāo)卡尺的精度，一般常用的有0.1毫米、0.02毫米和0.05毫米這樣幾種規(guī)格。實(shí)驗(yàn)室的演示游標(biāo)卡尺又只有0.1毫米的模型教具，沒有0.02毫米和0.05毫米的演示游標(biāo)卡尺模型教具。于是，我們?cè)谥v精度為0.02毫米和0.05毫米的游標(biāo)卡尺的原理和讀數(shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生總感到費(fèi)解和吃力，學(xué)生掌握不牢固。后來(lái)我們就想辦法自制了精度為0.02毫米和0.05毫米的演示游標(biāo)卡尺模型，為了方便，我們還自制了一個(gè)同時(shí)可以完成精度為0.1毫米、0.02毫米和0.05毫米的多功能演示游標(biāo)卡尺模型的教具。填補(bǔ)了學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中這項(xiàng)教具的空白。（展示自制游標(biāo)卡尺模型實(shí)物圖）。
又比如在80年代初期我們使用的高中物理教材。在講全電路歐姆定律的內(nèi)容時(shí)，為了能讓學(xué)生直接觀察到電池的內(nèi)電壓，當(dāng)時(shí)的教參書上是這樣介紹的。將稀硫酸（密度為1.28）盛入水槽內(nèi)，在水槽內(nèi)盡可能遠(yuǎn)的相對(duì)位置放入一對(duì)鉛、鋅板作電極，靠近兩極板內(nèi)側(cè)放入探針（探針最好選用鉑金絲）就可以測(cè)出電源的內(nèi)電壓來(lái)。我們就按照這一要求來(lái)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。我們好不容易在化學(xué)實(shí)驗(yàn)室找來(lái)了鉑金絲，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)，幾乎都觀察不出來(lái)內(nèi)電壓。當(dāng)時(shí)使用的演示電表靈敏度低，量程大。其效果更差。我們通過反復(fù)分析，覺得把液體盛在一個(gè)水槽內(nèi)，兩極板間的面積相當(dāng)大，其內(nèi)電阻將非常小，內(nèi)電壓降自然就小了，我們用普通的演示電表是不好觀察到內(nèi)電壓的。找到問題后，我們就設(shè)想將稀硫酸液體分別盛入到兩只1000毫升的大燒杯中，并用“u型”玻璃管將兩燒杯中的液體連通。再分別在兩個(gè)燒杯中放入電極和探針，閉合外電路時(shí)，內(nèi)、外電壓讀數(shù)就非常明顯了。這項(xiàng)演示實(shí)驗(yàn)成功以后，我們?yōu)榱私窈笫褂梅奖�，還做了底座，連通管也做成了橫截面積可以改變大小的閘閥。這樣就做成了一個(gè)可調(diào)的高內(nèi)阻電源。為了測(cè)量其內(nèi)、外電壓，使讀數(shù)更方便。我們還將兩只演示電表改裝成量程為兩伏特的電壓表。這一自制教具在80年代參加重慶市在沙區(qū)進(jìn)修校舉辦的自制教具評(píng)展，我們還得了獎(jiǎng)。我在這次同時(shí)獲獎(jiǎng)的還有《空氣柱共鳴測(cè)聲速》等自制教具（展示自制教具的實(shí)物圖片）。后來(lái)，我們還自制了通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力的演示實(shí)驗(yàn)；奧斯特實(shí)驗(yàn)和環(huán)形電流周圍的磁場(chǎng)等系列的演示實(shí)驗(yàn)，滿足了教學(xué)的需要。（展示實(shí)物圖片）。
�、谧灾平叹邇�(nèi)容來(lái)源于原有器材的老化、損壞和丟失。
有時(shí)我們演示教具或?qū)W生實(shí)驗(yàn)儀器在使用時(shí)間長(zhǎng)了變老化，或者搬運(yùn)不當(dāng)時(shí)，可能不小心損壞和丟失零部件，在損壞嚴(yán)重時(shí)既不能修復(fù)又沒有多的器材時(shí)，我們就可以考慮能否進(jìn)行自制這一教具。例如，在講授機(jī)械波的內(nèi)容中，講到縱波的形成和傳播時(shí)，要用到螺旋彈簧來(lái)演示縱波的傳播的實(shí)驗(yàn)。我們學(xué)校實(shí)驗(yàn)室曾經(jīng)有一個(gè)彈簧波的演示儀器，使用時(shí)間長(zhǎng)了，彈簧多處變形并相互纏繞在一起，無(wú)法恢復(fù)和使用。于是，我們就想來(lái)自制一個(gè)這樣的儀器。起初，我們用直徑為0.5毫米的鐵絲在外徑為6厘米粗的鐵管上密繞數(shù)百圈后，放入爐火中退火，自然冷卻后，再將它慢慢地從鐵管中退下來(lái)，結(jié)果在整理和吊線過程中不小心造成多處變形。容易變形的彈簧，演示縱波的傳播效果自然就不那么理想。我們就想找彈性系數(shù)大的鋼絲來(lái)做，結(jié)果鋼絲的繞制過程非常難做，不好降服它。后來(lái)我們發(fā)現(xiàn)電阻絲來(lái)做這種彈簧是比較理想的材料。我們選用直徑為0.8毫米的電阻絲在外徑為6厘米的鐵管上密繞數(shù)百圈后，將兩端扎牢，然后放入爐火中燒成暗紅色，取出來(lái)自然冷卻。仔細(xì)地將它從鐵管上退下來(lái)。自然松脫后在各圈之間形成小的間隙，這樣制作的彈簧既揉軟回復(fù)彈性也好。在裝配和實(shí)驗(yàn)過程中都不容易疲勞變形和損壞了。同時(shí)我們還在旁邊用廢鋼鋸條做成振動(dòng)片，只要輕輕一按鋼鋸條，就產(chǎn)生一個(gè)縱波，操作變得非常方便了。（展示實(shí)物圖片）。又比如，我們?cè)诎徇w實(shí)驗(yàn)室時(shí)，搬運(yùn)工人不慎將玻璃鐘罩打碎了。這就無(wú)法演示聲波不能在真空中傳播這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。怎么辦呢？我突然想到為什么不能用一只大的玻璃瓶來(lái)帶替鐘罩呢？于是，我找來(lái)一只大玻璃瓶，在一個(gè)大的橡膠塞中間打上一個(gè)孔，安裝上抽氣閥。再在它的旁邊穿入兩根漆包銅導(dǎo)線里面連接音樂電鈴（考慮固體能夠傳聲，電鈴不能與瓶壁接觸，處于懸窒空狀態(tài)），外面連接上電池和開關(guān)。將橡膠塞把玻璃瓶密封，抽氣后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較，果然效果還不錯(cuò)。（展示實(shí)物圖片）。我曾記得很早以前我們學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)室就有一套光具盤實(shí)驗(yàn)教具，后來(lái)新買了氦氖激光光學(xué)演示儀。原來(lái)的光具盤實(shí)驗(yàn)教具就借給兄弟學(xué)校。幾年過后，氦氖激光器老化不能使用，原來(lái)的光具盤實(shí)驗(yàn)教具又被借去的學(xué)校丟失，一時(shí)間又沒能去購(gòu)買新的，教學(xué)需用怎么辦呢？于是，我就考慮到自制一套光學(xué)實(shí)驗(yàn)教具來(lái)滿足教學(xué)的需要。在自制過程中，光源我采用投影儀中的鹵鎢燈做光源，250w的燈泡其亮度是可以的。我制作了可調(diào)節(jié)焦距的光源筒，散熱選用了計(jì)算機(jī)中的風(fēng)扇。支架選用鋁合金材料。最難做的是要算多縫的遮光欄、光具刻度盤和各種光學(xué)元件。不過我以前已經(jīng)有過用有機(jī)玻璃制作光學(xué)元件的經(jīng)驗(yàn)，通過較長(zhǎng)時(shí)間的設(shè)計(jì)、制作、試驗(yàn)和修改，終于完成了一套《多功能光學(xué)實(shí)驗(yàn)演示儀》。在教學(xué)中使用效果很好。這套《多功能光學(xué)實(shí)驗(yàn)演示儀》于2000年參加重慶市自制教具評(píng)展榮獲一等獎(jiǎng)，隨后推薦參加全國(guó)第五次自制教具評(píng)展，榮獲二等獎(jiǎng)。（展示實(shí)物圖片）。
�、圩灾平叹邇�(nèi)容來(lái)源于教材中的部分演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)所用的器材和實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)。
對(duì)于教材中所例舉的演示實(shí)驗(yàn)裝置和我們實(shí)驗(yàn)室所購(gòu)買的相關(guān)實(shí)驗(yàn)儀器大部分的實(shí)驗(yàn)都是比較好的，但也有少部分實(shí)驗(yàn)方法和裝置不大理想，不僅操作不方便，觀察的效果也不明顯。這就有待于我們?nèi)ゼ右愿倪M(jìn)，設(shè)計(jì)制作較好的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)達(dá)到更好的實(shí)驗(yàn)效果。例如：在講浸潤(rùn)及毛細(xì)現(xiàn)象這部分知識(shí)時(shí)，教材中講到，“在玻璃容器內(nèi)裝上浸潤(rùn)液體，液面向上彎曲；裝上不浸潤(rùn)液體，液面向下彎曲�！边@一現(xiàn)象，如果液體裝在圓形的容器里就不便于觀察。我們就用無(wú)色有機(jī)玻璃粘接成一個(gè)如上圖所示的長(zhǎng)方體容器，并將中間隔成兩部分。在容器的左面盛上適量的紅顏色的水，右邊盛上水銀。由于容器截面的寬度做得較窄，浸潤(rùn)液體和不浸潤(rùn)液體在兩端邊沿上升和下降的程度更為顯著。直接就能讓學(xué)生觀察到上彎月面和下彎月面的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象了。然后，在容器上方加上蓋板，用蠟封嚴(yán)就可以長(zhǎng)期保存和使用了。（展示實(shí)物圖片和圖形尺寸）在演示毛細(xì)現(xiàn)象時(shí)，浸潤(rùn)液體在毛細(xì)管中上升的現(xiàn)象容易看到，但對(duì)于水銀作為玻璃的不浸潤(rùn)液體在毛細(xì)管中下降的現(xiàn)象，只有在管口的豎直上方才能觀察得到。為了提高這一現(xiàn)象的觀察效果，我們又用無(wú)色的有機(jī)玻璃粘接成兩個(gè)如右圖所示的楔形容器。在容器上口面做上定位孔，分別從定位孔中插入三支內(nèi)徑不同的毛細(xì)管。毛細(xì)管應(yīng)在楔形容器中由大到小從容器的寬處向窄處排列。要求各位置上的毛細(xì)管的外徑略小于該處容器的寬度，目的是讓毛細(xì)管能將它與容器壁處的液體分隔開來(lái)。這樣，我們就能在裝有水銀的容器中觀察到水銀在毛細(xì)管中的下降現(xiàn)象和觀察到裝有紅顏色水的容器中水在毛細(xì)管中的上升現(xiàn)象了。（展示示例圖）。
又比如，在講授靜電學(xué)的知識(shí)時(shí)，靜電學(xué)方面的實(shí)驗(yàn)在我們南方常常因氣候潮濕不容易做成功。在這里你就要注意到靜電實(shí)驗(yàn)中“壓高量少”的特點(diǎn)來(lái)對(duì)它進(jìn)行研究。“壓高”是指的電壓高，“量少”是指的電荷量少。這就要在實(shí)驗(yàn)中考慮絕緣問題和盡量減少電荷跟空氣中的離子中和的問題。同時(shí)還要想辦法將實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)得更加優(yōu)化合理。才能將實(shí)驗(yàn)做得圓滿成功。靜電儀器使用一段時(shí)間后受到汗?jié)n灰塵污染，塑料絕緣性能將下降。金屬構(gòu)件的邊沿出現(xiàn)毛剌，容易在空氣中放電。我們對(duì)這些儀器要不定期地做相應(yīng)的處理和改造。在講電荷的性質(zhì)時(shí)，要演示電荷間的相互作用。教材上的裝置是在鐵架臺(tái)上用線連接一掛勾，實(shí)驗(yàn)過程中，將玻璃棒放在掛勾上。若按照書上的裝置去做，當(dāng)玻璃棒受力稍有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)吊線就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相反方向的扭力矩阻止玻璃棒的轉(zhuǎn)動(dòng)，不能明顯地看到排斥現(xiàn)象。因此，要做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)，關(guān)鍵就是要改進(jìn)這個(gè)裝置，盡量減小扭力矩。我對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)做了這樣的改進(jìn)。用一塊較薄的有機(jī)玻璃板加工成一個(gè)半圓形的框架，在支承座上裝上一枚鋼針做為轉(zhuǎn)軸，鋼針上面托起半圓形框架，讓半圓形框架在鋼針上面自由的轉(zhuǎn)動(dòng)。讓原來(lái)的連接變?yōu)榱它c(diǎn)接觸，排除了扭力矩。這個(gè)裝置已經(jīng)做了20多年了，最近才維修了一下，仍然好用。我今天帶來(lái)了就給大家現(xiàn)場(chǎng)演示一下。（現(xiàn)場(chǎng)操作，同時(shí)講解注意事項(xiàng)和要領(lǐng)）。我還做了起電盤來(lái)做靜電實(shí)驗(yàn)效果也非常好。
在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中，有的實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)操作過程甚至實(shí)驗(yàn)原理也有值得研究的地方。
例如在高中物理《研究平拋物體運(yùn)動(dòng)》的實(shí)驗(yàn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)是力學(xué)中一個(gè)很重要的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也是一個(gè)很難操作的學(xué)生實(shí)驗(yàn)。最早的全國(guó)統(tǒng)編教材對(duì)該實(shí)驗(yàn)的裝置要求是將平拋實(shí)驗(yàn)器卡在桌子邊緣，在桌子旁邊豎直地立一塊木板，木板上面鋪上白紙，采用鉛筆和小球在空中相碰的描點(diǎn)方法。后來(lái)又改成用有孔的紙卡代替鉛筆的描點(diǎn)方法�，F(xiàn)在人教版出版的試用修訂本，必修課本中又改成用鉛筆試碰法找小球經(jīng)過的位置。實(shí)驗(yàn)裝置如上圖所示。（展示示例圖片）。
現(xiàn)在的教材與以前教材不同的是將白紙更換成了坐標(biāo)紙，教參上講，這樣做的目的是：坐標(biāo)紙代替白紙有利于測(cè)量和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；用鉛筆試碰法是為了加強(qiáng)學(xué)生觀察和動(dòng)手的訓(xùn)練。
以上的方法都存在較多的問題，給學(xué)生的'實(shí)驗(yàn)操作帶來(lái)困難。第一是先不知道鉛筆或紙卡放在什么地方才合適，學(xué)生經(jīng)過多次重復(fù)操作都還找不到一個(gè)恰當(dāng)?shù)狞c(diǎn)子．因?yàn)閷?shí)驗(yàn)時(shí)一般都是兩人一組互相配合。木板不會(huì)做得足夠長(zhǎng)，只能將它放在倒放的凳子上面讓其中的一個(gè)同學(xué)穩(wěn)住。另一位同學(xué)尋找點(diǎn)跡和掉在地上的小球。當(dāng)?shù)谝淮问『�，等他找回小球做下一次�?shí)驗(yàn)時(shí)，又不知道鉛筆或紙卡該放到什么地方才合適了。第二是儀器的前面用卡子固定在桌子下面，既不穩(wěn)固，也難保證水平。第三是學(xué)生都在過道中做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生要在地上找球，相互擁擠，造成豎直木板和儀器的移位，增加重新調(diào)整位置的麻煩。針對(duì)這些問題，很多同行都提出了改進(jìn)意見。2002年四月份我到成都看了全國(guó)第44屆教學(xué)儀器匯展。該實(shí)驗(yàn)儀器主要流行的是采用上下移動(dòng)檔球板和復(fù)寫紙留痕跡的方法來(lái)確定小球通過的位置這種形式的儀器。這套儀器確實(shí)解決了一些問題。但它也還存在一些不如人意的地方。第一是小球拋出后與檔板接觸，靠檔板的彈力擠壓小球通過復(fù)寫紙將痕跡留在白紙上。由于它是靠彈力和磨擦力使小球減速到停止。結(jié)果在白紙上留下一系列的“v”字形痕跡，作為小球在檔板內(nèi)減速運(yùn)動(dòng)的軌跡。當(dāng)檔板越向上移動(dòng)，痕跡越不清晰。第二是學(xué)生在用力上、下移動(dòng)檔板的過程中，難免將儀器移位，使水平狀態(tài)發(fā)生變化。我通過潛心研究，已在十年前就研究自制出了新的平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)儀，通過自制加工出24套這種儀器分別在各個(gè)年級(jí)中進(jìn)行了試用，效果很好。
現(xiàn)將該裝置介紹如下：與記錄面板為一整體。底座下面又有接球盒，每—儀器裝置如圖二所示：它主要由檔球板1、軌道2、鋼球3、重錘線4、記錄面板5、白紙6、記錄窗7、底座和接球槽8，調(diào)節(jié)螺母9等部件組成。
學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，將儀器擺放在實(shí)驗(yàn)桌上，小球放到軌道的水平段，先調(diào)節(jié)底座下前面的兩顆螺釘，使小球在軌道上不左右滾動(dòng)時(shí)，表明軌道前段已保持水平，然后在面板上鋪上一張白紙，以下面底板為準(zhǔn)，上面多余的白紙沿面板上邊緣折向后面，并用兩個(gè)文件夾固定。用三角板和鉛筆將重錘線的方向和小球離開槽口的“o”點(diǎn)投影到記錄用的白紙上。（注意：o點(diǎn)的位置不在槽口位置，而應(yīng)上移到槽口上方球心的位置）。在白紙上面放上記錄窗。由于面板是用鐵板做成，記錄窗是帶有磁性的，所以它能在白紙上面被任意移動(dòng)或停止。實(shí)驗(yàn)時(shí)，將記錄窗由上向下逐步移動(dòng)。每當(dāng)小球停在檔板位置釋放一次，小球就通過記錄窗掉在底座的接球盒內(nèi)。然后用三角板和鉛筆把記錄窗中顯示小球通過的位置投影在白紙上。用手恢復(fù)一下記錄窗后，再將記錄窗向下移動(dòng)一個(gè)位置，重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)過程做第二次，第三次……。直到記錄窗移到底座的右下方為止。拿去記錄窗，取下白紙，以o點(diǎn)為原點(diǎn)，畫出豎直向下的y軸和水平向右的x軸，根據(jù)白紙上記錄下小球的一系列位置，用平滑的曲線畫出小球做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。然后測(cè)量和分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
儀器的主要特點(diǎn)：
第—，儀器簡(jiǎn)潔規(guī)范，安裝調(diào)試方便。
第二，節(jié)約易耗材料，不用復(fù)寫紙，只用一張白紙，也可以采用坐標(biāo)紙。從培養(yǎng)學(xué)生能力的角度考慮，最好用白紙讓學(xué)生自己去建立坐標(biāo)。
第三，采用記錄窗這種新的記錄方法后，每次小球通過的位置能準(zhǔn)確地記錄下來(lái)，每一點(diǎn)僅拋—次。
第四，由于采用磁吸附式記錄窗，軌道與記錄面板為一整體。底座下面又有接球盒，每一位學(xué)生都能單獨(dú)操作完成實(shí)驗(yàn)。
該儀器通過反復(fù)試用，教師感到輕松多了，能夠方便地在教室內(nèi)輔導(dǎo)學(xué)生，課堂教學(xué)秩序好。學(xué)生們都能在課堂內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)的基本要求和教材要求一樣，實(shí)驗(yàn)過程中同樣加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生觀察和動(dòng)手能力的訓(xùn)練。
又比如：原高中物理第三冊(cè)中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)《碰撞中的動(dòng)量守恒》(目前編排在試驗(yàn)本，必修第一冊(cè)中)。這也是一個(gè)十分重要的力學(xué)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也是一個(gè)被大家公認(rèn)的學(xué)生特別難操作的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差大，實(shí)驗(yàn)所用的消耗材料多。由于實(shí)驗(yàn)誤差過大，就不能有效地說明問題，甚至使學(xué)生對(duì)動(dòng)量守恒定律產(chǎn)生懷疑。該實(shí)驗(yàn)在教材中要求的實(shí)驗(yàn)裝置如右圖所示。這套實(shí)驗(yàn)裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，原理直觀。但是，用這套裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，卻存在以下一些問題。
a、儀器不易調(diào)節(jié)準(zhǔn)確。由于儀器采用卡子將前端固定在桌子的邊緣。前面用力過大，后面將會(huì)向上蹺。前面用力過小，儀器又會(huì)晃動(dòng)。給水平調(diào)節(jié)帶來(lái)困難．該實(shí)驗(yàn)要求入射球m1與被碰球m2發(fā)生對(duì)心正碰，才能保證碰撞前后總動(dòng)量守恒。所以在調(diào)節(jié)儀器時(shí)要調(diào)整斜槽軌道的水平段水平，支承被碰球m2的支球柱頂端高度應(yīng)調(diào)至合適位置，確保兩球碰撞時(shí)等高。同時(shí)要調(diào)整支球柱的軸線與斜槽水平軌道的中心線應(yīng)在同一豎直平面內(nèi)，以上調(diào)節(jié)偏差過大，就無(wú)法保證對(duì)心正碰．也就無(wú)法保證兩球落地點(diǎn)的準(zhǔn)確，而造成較大的誤差。
b、被碰球安放困難。因?yàn)閮x器的支球柱的重心位置高，處于不穩(wěn)定的翻倒?fàn)顟B(tài)，支球柱的直徑又很小，如果支球柱柱口加工不精細(xì)，要將被碰球成功地安放在靶球柱的頂端是很不容易的，有的學(xué)生重復(fù)幾次或幾十次都還難成功一次。我們還發(fā)現(xiàn)，有時(shí)入射球還沒運(yùn)動(dòng)到被碰點(diǎn)，由于儀器的抖動(dòng)，被碰球隨同支球柱已開始翻倒，由此造成的實(shí)驗(yàn)誤差就更大了。
c、記錄小球的落點(diǎn)位置的方法不理想。在記錄小球的落點(diǎn)位置按書中的要求是用一張較長(zhǎng)的白紙鋪在地上，白紙上面再鋪上三張復(fù)寫紙。通過復(fù)寫紙將小球落點(diǎn)的痕跡留在白紙上。其缺點(diǎn)之一是消耗材料用得較多。缺點(diǎn)之二是小球落地后將反復(fù)跳動(dòng)，造成多處重復(fù)點(diǎn)跡。缺點(diǎn)之三是落點(diǎn)的中心位置不好確定，學(xué)生操作的隨意性較大。造成實(shí)驗(yàn)誤差增大。
d、在實(shí)驗(yàn)過程中教師對(duì)學(xué)生的課堂輔導(dǎo)困難．由于該實(shí)驗(yàn)的記錄完全在地上進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)時(shí)，所有過道下面都鋪上了記錄的白紙，小球滿教室跑，找球的學(xué)生擁擠不通。教師更無(wú)法到下面去進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)，課堂教學(xué)秩序混亂。
為了克服上述缺點(diǎn)，我們對(duì)該實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)記錄方法等進(jìn)行了比較系統(tǒng)的改進(jìn)。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)儀器如右圖所示。它主要由儀器的檔板1，斜槽軌道2，水平調(diào)節(jié)螺母3，支球柱4，重錘線5，記錄紙帶6，記錄窗7，儀器底座及接球盒8等構(gòu)成。儀器改進(jìn)的主要部分是增加了儀器的底座和接球盒。底座通過特殊處理后，穩(wěn)度較大，接球盒內(nèi)有減振裝置。小球落點(diǎn)有記錄窗裝置，對(duì)支球柱口增加了一段較薄的銅導(dǎo)管，另外還增設(shè)了重錘線的調(diào)節(jié)孔。
對(duì)實(shí)驗(yàn)器材安裝的改進(jìn)。原實(shí)驗(yàn)儀器是讓學(xué)生將它固定在桌子的邊緣后，再進(jìn)行其它方面的調(diào)節(jié)。改進(jìn)后的斜槽軌道是被牢固地固定在底座的支柱上。學(xué)生只需要將儀器在桌上放置平衡，然后對(duì)軌道的水平以及支球柱高低位置進(jìn)行檢查，必要時(shí)做適當(dāng)調(diào)節(jié)即可．將一條50厘米長(zhǎng)，2厘米寬的紙帶安裝在記錄窗的后面就完成了實(shí)驗(yàn)儀器的安裝調(diào)整。
對(duì)小球落點(diǎn)記錄的改進(jìn)。原實(shí)驗(yàn)對(duì)小球的落點(diǎn)位置是在教室內(nèi)的地板上鋪墊白紙和復(fù)寫紙進(jìn)行記錄的。改進(jìn)后對(duì)小球落點(diǎn)是用記錄窗來(lái)實(shí)現(xiàn)的。每當(dāng)小球拋射一次或碰撞一次，記錄窗就將各球的落點(diǎn)位置準(zhǔn)確地顯示出來(lái)，然后用三角板和鉛筆將各位置投影到紙帶上。用手將記錄窗恢復(fù)以后，又可以重復(fù)做第二次實(shí)驗(yàn)。對(duì)落點(diǎn)記錄方法的改進(jìn)，它不僅可以節(jié)約大量的白紙，復(fù)寫紙等消耗材料(實(shí)驗(yàn)中可以采用做運(yùn)動(dòng)學(xué)實(shí)驗(yàn)的一段記錄紙帶)，而且對(duì)同一實(shí)驗(yàn)不需要重復(fù)十幾次。做3到4次觀察落點(diǎn)位置都無(wú)大的變化就可以確認(rèn)了。
對(duì)記錄數(shù)據(jù)處理的改進(jìn)。原實(shí)驗(yàn)中要求做完實(shí)驗(yàn)后，去掉復(fù)寫紙，選擇小球落點(diǎn)痕跡較多的地方，用圓規(guī)做一個(gè)圓，盡可能將大多數(shù)的點(diǎn)子圈在圓內(nèi)。這時(shí)圓心就作為小球的落點(diǎn)位置。再?gòu)膐點(diǎn)量到落點(diǎn)的距離作為小球的動(dòng)量尺度。其結(jié)果往往是得到的幾處落點(diǎn)都不在同一直線上，有的偏離甚遠(yuǎn)。改進(jìn)后的數(shù)據(jù)處理變得非常方便。由于重錘確定的o點(diǎn)和各次小球的落點(diǎn)，都是通過垂直投影到記錄的紙帶上。實(shí)驗(yàn)完后，取下紙帶，考察確定幾次小球落點(diǎn)投影的平均位置，然后用直尺從o點(diǎn)開始量出到各點(diǎn)的動(dòng)量尺度。這時(shí)o點(diǎn)和各處小球的落點(diǎn)都被矯正到同一條直線上了。其余的分析處理方法與教材要求相同。
對(duì)支球柱的改進(jìn)。在那些無(wú)法放穩(wěn)小球的支球柱上端加上一段銅套。銅套的邊緣薄且整齊，內(nèi)空面積被適當(dāng)增大。這樣要放小球就變得容易了，同時(shí)提高了穩(wěn)定性。
改進(jìn)后的儀器通過加工自制了24套，分別在各個(gè)年級(jí)中應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)效果很好。學(xué)生在一節(jié)課中能比較輕松地完成了實(shí)驗(yàn)，而是每個(gè)同學(xué)都單獨(dú)完成了實(shí)驗(yàn)。因?yàn)楦倪M(jìn)后的儀器一個(gè)人就能獨(dú)立操作。這一儀器改進(jìn)成功后，它將這個(gè)最難做的學(xué)生實(shí)驗(yàn)變得易做，實(shí)驗(yàn)誤差變得更小。后來(lái)，我又對(duì)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，將兩個(gè)實(shí)驗(yàn)組合在一套儀器上。使用、保管更加方便。儀器裝置如下圖所示。
1.電磁鐵 2.鋁合金斜槽軌道 3.斜槽、軌道末端水平調(diào)節(jié)螺旋 4.“o”點(diǎn)指示器 5.實(shí)驗(yàn)小球 6.支球柱 7.重錘 8.記錄面板 9.記錄窗 10.底座 11.接球槽 12.底座水平調(diào)節(jié)螺旋 13.電源按鈕（電池盒在背板上） 14.記錄小球落點(diǎn)位置的紙帶 15.記錄小球做平拋時(shí)的坐標(biāo)紙
儀器的不同特點(diǎn)：
a．在平拋、兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中都采用電磁鐵來(lái)斷電釋放小球。保證了小球在重復(fù)釋放過程中的初始高度一致，小球達(dá)到槽口末端的初速度一致，減少了采用其它方法釋放小球過程中帶來(lái)的偶然因素。
b．儀器中設(shè)計(jì)了接球槽。在槽內(nèi)放置了減振物質(zhì)，當(dāng)小球落入后能很快靜止。保證了小球下落后不再反復(fù)彈跳而出現(xiàn)一些干擾點(diǎn)跡。
c．在斜槽軌道出口下方增加了一塊小磁鐵，目的是能將支柱恰好能豎直�？吭谛辈鄣某隹谔帯�
d．儀器設(shè)計(jì)規(guī)范，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)一套儀器，節(jié)省材料。
這套儀器于2006年參加重慶市自制教具評(píng)展榮獲一等獎(jiǎng)，參加全國(guó)第六屆自制教具評(píng)展榮獲三等獎(jiǎng)。（播放該儀器的操作錄像）。
我們對(duì)教材中其它一些學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)也進(jìn)行過改進(jìn)。例如：對(duì)《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)；對(duì)《用單擺測(cè)重力加速度》中的單擺實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)；對(duì)《測(cè)玻璃的折射率》實(shí)驗(yàn)中的材料的改進(jìn)；對(duì)學(xué)生用的光具座的改進(jìn)等，這里就不一一介紹了，（展示部分實(shí)物圖片）
④自制教具內(nèi)容來(lái)源于對(duì)知識(shí)規(guī)律的總結(jié)和習(xí)題的講解
我們?cè)诮虒W(xué)中經(jīng)常對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納，總結(jié)其特征和變化規(guī)律時(shí)也常借助教具來(lái)幫助學(xué)生理解和記憶。比如：我們?cè)谥v力的平行四邊形法則時(shí)，總結(jié)合力的大小隨兩個(gè)分力之間的夾角增大而變小的規(guī)律時(shí)，我們就自制了《力的平形四邊形法則演示儀》（展示實(shí)物圖片）。
我們?cè)诮虒W(xué)中還發(fā)現(xiàn)，對(duì)某些習(xí)題的分析、講解過程中，學(xué)生總是不易理解。我們嘗試著習(xí)題類型自制一些模型、教具來(lái)再現(xiàn)其過程。結(jié)果，通過模型或教具的演示，問題就很清楚了，學(xué)生也容易理解并記得牢靠。例如：在講用力的矢量三角形法則解題時(shí)，學(xué)生不容易理解。我們就動(dòng)手做了一個(gè)矢量三角形法則演示器教具，在教學(xué)中應(yīng)用取得了很好的效果。如右圖所示（展示實(shí)物圖片）。又比如在講授圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)的應(yīng)用時(shí)，習(xí)題中有關(guān)于求解汽車通過拱形橋頂端時(shí)，對(duì)拱橋頂部的壓力以及滑雪運(yùn)動(dòng)員滑到凹形的坡底時(shí)，滑雪者受到的支持力等類型的習(xí)題。為了進(jìn)一步地幫助學(xué)生分析向心力的來(lái)源和解決這些習(xí)題的辦法，我們?cè)O(shè)計(jì)了運(yùn)動(dòng)小球?qū)A弧形軌道壓力實(shí)驗(yàn)的演示儀器。該儀器能通過測(cè)力計(jì)的讀數(shù)顯示來(lái)比較出小球通過軌道的凸部最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力小于小球的重力。同理，也可以用它來(lái)比較出小球通過軌道的凹部的最低點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力大于小球的重力。該儀器也曾經(jīng)在重慶市自制教具評(píng)展獲獎(jiǎng)。（展示實(shí)物圖片）。
�、葑灾平叹邇�(nèi)容來(lái)源于教材的變化和對(duì)現(xiàn)有知識(shí)的拓展。近年來(lái)，隨著教學(xué)改革的不斷深入，中學(xué)物理教材也經(jīng)歷了從80年代的統(tǒng)編本改成甲種本、乙種本，后來(lái)又過渡到必修加選修本。隨后又改成試驗(yàn)本和試驗(yàn)修定本。到2002年又再次審查通過了全日制普通高級(jí)中學(xué)教科書（必修）和（必修加選修）的物理教材�？傊�，隨著教材的變化，課本中部分演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)隨之做了相應(yīng)的增減。當(dāng)新教材來(lái)了的時(shí)候，教材中新增加的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，有的就還沒來(lái)得及生產(chǎn)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)教具和實(shí)驗(yàn)儀器來(lái)。就是有廠家生產(chǎn)出了新儀器，在教學(xué)需要時(shí)，學(xué)校不一定就去即時(shí)買了回來(lái)。在這時(shí)，我們就要考慮能夠自制的教具，就應(yīng)該想辦法自制教具來(lái)保證教學(xué)的需要。例如：我們現(xiàn)在用的高中物理教材在講運(yùn)動(dòng)的合成和分解這部分內(nèi)容中就增加了運(yùn)動(dòng)的合成的演示實(shí)驗(yàn)。在我們講這部分內(nèi)容時(shí)，就沒有這種演示器材。于是，我們就按照教材的要求自制了運(yùn)動(dòng)的合成演示實(shí)驗(yàn)裝置。在制作時(shí)我們又對(duì)書中實(shí)驗(yàn)的裝置和操作做了改進(jìn)。我們將在玻璃管中上浮的蠟燭改成了用橡木做的暖水瓶塞來(lái)加工成小圓柱體，為什么要用橡木呢？一是它的密度小，二是能在它的下端用鐵釘牢固地固定上一圈鐵皮（蠟燭顯然是不好辦的），便于在玻璃管外面能用磁鐵將小圓柱體吸引到玻璃管的下端停留（省去了書中每次實(shí)驗(yàn)時(shí)將玻璃管倒置，讓蠟塊浮到頂端再倒回來(lái)的操作過程）。實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)玻璃管開始向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，磁鐵才釋放小圓柱體，讓它開始向上運(yùn)動(dòng)。自制的教具比教材中講的裝置在使用中操作起來(lái)更加方便、直觀。重復(fù)性好，更經(jīng)久耐用。（展示其自制教具的實(shí)物圖片）。
又比如說：這套教材的學(xué)生實(shí)驗(yàn)增加了《探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系》；《用油膜法估測(cè)分子的大小》；《描繪小燈泡的伏安特性曲線》；《用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件》和《傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用》等系列的實(shí)驗(yàn)。教材開始在用了，對(duì)于這此實(shí)驗(yàn)器材一時(shí)買不到，怎么辦呢？還是那句話，能自制的就想辦法自制。例如，自己動(dòng)手繞制實(shí)驗(yàn)用的彈簧。用電阻、電容、二極管、電源等電子元件自制電學(xué)黑箱。用光敏電阻、熱敏電阻、繼電器和電子元件組成傳感器的工作電路等等。通過努力，就將這些學(xué)生實(shí)驗(yàn)開設(shè)起來(lái)了。保證了教學(xué)的需要。
在物理教學(xué)過程中，對(duì)學(xué)習(xí)成績(jī)較好的班級(jí)講完教材上的基本要求外，適當(dāng)?shù)貙?duì)一些相關(guān)知識(shí)拓寬加深也是必要的。我們?cè)谥v授這方面的知識(shí)時(shí)，能配合適當(dāng)?shù)慕叹哌M(jìn)行演示就會(huì)達(dá)到費(fèi)時(shí)少，效果好的目的。例如：在講運(yùn)動(dòng)的合成和分解的知識(shí)中，講完平拋運(yùn)動(dòng)后可以增加一些斜拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)。于是，我們?cè)谂浜线@部分知識(shí)教學(xué)時(shí)就自制了《射程演示儀》。在演示實(shí)驗(yàn)的過程中，可以讓學(xué)生觀察到當(dāng)拋射角跟水平方向的夾角為零時(shí)是平拋，當(dāng)拋射角大于零度小于九十度時(shí)為斜上拋，等于九十度時(shí)為豎直上拋。在這一變化過程中，拋射角在三十度和六十度時(shí)射程相同，45度射程最遠(yuǎn)。（展示實(shí)物圖片）。又比如：在講述電場(chǎng)線時(shí)，電場(chǎng)線在學(xué)生頭腦中始終只是一個(gè)平面分布圖形。于是，我們就做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)演示電場(chǎng)線的空中分布的物理圖景。實(shí)驗(yàn)裝置是用一只燒瓶，在里面裝入蓖麻油，將頭發(fā)剪成小段放入油里，攪勻。再放入一只金屬小球，金屬球用金屬絲與外界連接。實(shí)驗(yàn)時(shí)用感應(yīng)起電機(jī)的集電桿與金屬絲連接，電場(chǎng)線的空間分布圖景就顯現(xiàn)出來(lái)了。（展示實(shí)物圖片）。以上例舉這些實(shí)驗(yàn)，能讓學(xué)生印象深刻，知識(shí)易于掌握。
（2）實(shí)施自制教具過程中材料的來(lái)源。
因地制宜，就地取材是自制教具材料的重要來(lái)源。農(nóng)村、家庭、工廠、市場(chǎng)、校園里，為獲取自制教具的材料提供了得天獨(dú)厚的優(yōu)越條件。我們可以充分發(fā)揮自身的區(qū)域優(yōu)勢(shì)，組織學(xué)生收集家庭、學(xué)校裝修的各種材料的邊角余料和生活中的許多廢棄物品。結(jié)合教學(xué)實(shí)際，大膽創(chuàng)意，精心設(shè)計(jì)，制作出適用、好用、耐用的教具來(lái)。
�、倮脧U棄紙盒制作教具舉例如下。
用裝皮鞋的紙盒制作絕對(duì)黑體實(shí)驗(yàn)盒。方法是取鞋盒一個(gè)，將其外表面涂黑，在盒子的正面中央處開一個(gè)小孔（直徑在3—5cm左右）即成。實(shí)驗(yàn)時(shí)，蓋上盒蓋，并將小孔（空洞）對(duì)著學(xué)生，可看到鞋盒的空洞處比鞋盒表面的黑色還要黑。將鞋盒小孔（空洞）靠近學(xué)生的眼睛，請(qǐng)他向里觀察，結(jié)果觀察到的還是一片漆黑。這時(shí)將鞋盒打開，可見到的內(nèi)腔是白色的。說明只要孔洞不是很大，即使內(nèi)腔是白色的也不影響孔洞處“絕對(duì)黑”的性質(zhì)。這是因?yàn)楫?dāng)電磁輻射進(jìn)入孔洞后，它們?cè)诳斩磧?nèi)部經(jīng)多次反射后被吸收干凈，這就是絕對(duì)黑體觀察實(shí)驗(yàn)。（展示實(shí)物圖片）。
用裝牙膏的紙盒制作物體的重心和穩(wěn)度演示實(shí)驗(yàn)器材。制作方法：找一個(gè)裝牙膏的紙盒（其它較大一些的長(zhǎng)方型的紙盒更好，可以提高觀察的可見度）。在紙盒里面的一端找一塊石頭或鐵塊用膠水或細(xì)線固定好，還原紙盒就做好了。演示時(shí)將紙盒橫放在桌子邊緣，讓有重物的一端放在桌內(nèi)，慢慢把紙盒向桌子外面推移，學(xué)生觀察到紙盒的80%都移在桌外了紙盒仍然沒有掉下去，引起學(xué)生好奇和思考。再將紙盒豎立起來(lái)，當(dāng)重物在下時(shí)，讓紙盒偏離支承面時(shí)都不會(huì)翻倒，說明重心位置低，不容易翻倒，反過來(lái)放置時(shí)，重心位置升高，容易翻倒。（展示實(shí)物圖片）。
用裝牛奶的紙盒制作紙鍋演示紙“鍋”燒水。制作方法：找一只喝完牛奶的空紙盒，橫向放置，插過吸管的小孔向上（可以多裝水）。然后將紙盒的上平面用小剪刀剪去，并留足邊緣（保持紙鍋的結(jié)實(shí)性能），把里面剩余奶液洗滌干凈后，紙“鍋”就做成了。實(shí)驗(yàn)時(shí)，在“紙”鍋內(nèi)加入適量的水，放在鐵架臺(tái)的載物圈上，下面點(diǎn)燃酒精燈給紙鍋加熱直到沸騰。而紙“鍋”卻完好無(wú)損，還可以反復(fù)多次使用。（展示實(shí)物圖片）。
利用紙盒、紙圓筒還可以做望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、萬(wàn)花筒、小孔成像、螺旋測(cè)微器模型等等，這里就不一一列舉了。在日常生活中炙手可得的紙盒紙片都是自制教具的材料來(lái)源途徑之一。（展示實(shí)物圖片）。
�、诶盟芰巷嬃掀恐谱鹘叹吲e例如下
用飲料瓶做氣體的熱脹冷縮實(shí)驗(yàn)。制作方法：找一只飲料瓶，將飲料瓶蓋扎一小孔，插入一段玻璃導(dǎo)管（導(dǎo)管與瓶蓋處用密封膠密封不漏氣），再將一只小氣球系在玻璃管上，把瓶蓋旋緊在飲料瓶上。實(shí)驗(yàn)時(shí)將飲料瓶放入熱水中，可以看到氣球慢慢地鼓起來(lái)了。說明空氣受熱體積膨脹。接著再把飲料瓶放入冷水中，氣球又癟了，說明空氣受冷體積收縮。
用飲料瓶制作演示液體的壓強(qiáng)與深度變化的實(shí)驗(yàn)。制作方法：取一只飲料瓶，在飲料瓶的外壁，高低不同位置上豎著扎上三個(gè)小孔即成。實(shí)驗(yàn)時(shí)，在瓶?jī)?nèi)裝滿清水，水便從三個(gè)小孔中噴出，越在下面的小孔中噴出的水噴得越遠(yuǎn)，說明液體隨著深度增加壓強(qiáng)增大。
用飲料瓶制作動(dòng)力反沖實(shí)驗(yàn)。制作方法：取一只飲料瓶，在瓶子的底部側(cè)壁上，同一高度處斜著扎上6個(gè)小孔，在瓶頸處對(duì)稱扎上兩個(gè)小孔，用細(xì)線從孔中穿過，將飲料瓶吊起來(lái)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，在瓶?jī)?nèi)裝滿水，這時(shí)水從下面6個(gè)小孔中沿斜著的方向噴出，而飲料瓶卻沿著噴水的反方向旋轉(zhuǎn)。讓學(xué)生觀察到了動(dòng)力反沖現(xiàn)象。（展示實(shí)物圖片）。
我們利用日常生活中丟棄的礦泉水瓶子、飲料瓶、裝各種食品、化妝品的塑料瓶、塑料管等等都可以成為自制教具的材料。比如我們用飲料瓶制作水火箭，射程演示器的貯水容器，物體的浮沉條件演示器，學(xué)生實(shí)驗(yàn)用的盛水杯，塑料洗瓶，固體試劑的添加漏斗，實(shí)驗(yàn)用冰的結(jié)冰容器（玻璃制品容易破裂）等等。只要我們留心觀察、思考、總結(jié)，肯定會(huì)發(fā)現(xiàn)塑料瓶的更多妙用。
工廠里生產(chǎn)產(chǎn)品后的金屬?gòu)U料、有機(jī)玻璃邊角料，房屋裝修后剩余的鋁合金、塑料板、層板等各種邊角余料都可以成為自制教具的上等材料。只要我們平時(shí)多留心觀察、收集。用時(shí)就能派上用場(chǎng)。有時(shí)在一邊收集材料時(shí)就一邊蒙發(fā)了制作新教具的構(gòu)思。所以，我們要在平時(shí)養(yǎng)成習(xí)慣，勤動(dòng)手，勤思考。因地制宜，就地取材自制出適合自己教學(xué)特點(diǎn)的各種教具。這些直觀的、簡(jiǎn)易的教具會(huì)成為幫助學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)過程中不可替代的東西。
（3）自制教具要有一種長(zhǎng)期堅(jiān)持的精神
我們作為中學(xué)的物理教師，應(yīng)該把自制教具的工作作為自己備課和教學(xué)研究中的一項(xiàng)長(zhǎng)期任務(wù)來(lái)堅(jiān)持。如果一個(gè)教師偶爾自制一兩件教具也不算難事，但長(zhǎng)期堅(jiān)持自制教具，并在學(xué)生中組織自制教具活動(dòng)就難了。要研制出更好更加優(yōu)秀的教具就更難。這項(xiàng)工作不僅要深入鉆研教材；研究現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)儀器的特點(diǎn)以及在使用過程中存在的缺點(diǎn)和問題，確定自己的設(shè)計(jì)和改進(jìn)方案。而且要解決材料問題，加工的技術(shù)問題等等。為了解決這些問題，你就會(huì)犧牲自己更多的休息時(shí)間，你要利用星期天，節(jié)假日到市場(chǎng)，到工廠找材料，學(xué)習(xí)加工技術(shù)。有時(shí)為了制作一件教具，還要經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，才能成功。有的教具在制作過程要涉及到加工的工具，材料的選擇，加工技術(shù)等多重困難，需要你去想辦法解決。比如在以前，我校的物理實(shí)驗(yàn)室器材配備少，光學(xué)實(shí)驗(yàn)器材不足，只能準(zhǔn)備到12組。學(xué)生實(shí)驗(yàn)只能4—5人一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一堂課下來(lái)，有的同學(xué)連儀器都沒有摸著，他們就希望有更多的器材來(lái)提供實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。于是，我就想，能不能將光具座設(shè)計(jì)得稍微短一些，讓每一位同學(xué)都能有一套器材，給他們提供實(shí)驗(yàn)探究的機(jī)會(huì)呢？于是，我就大膽的設(shè)想，將光具座設(shè)計(jì)成55厘米長(zhǎng)。然后，再配備上各種光學(xué)器材，不就成了一套能提供給每一位學(xué)生獨(dú)立使用的光學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)具了嗎。我根據(jù)這一構(gòu)想，從新設(shè)計(jì)并制作了數(shù)套適合學(xué)生操作的中學(xué)光學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)具來(lái)。在這套光學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)具中不僅有光具座、透鏡。還配備了用有機(jī)玻璃自制的玻璃磚、三棱鏡和單縫衍射和雙縫干涉觀察片等等。學(xué)生用它不僅能完成課本中的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，還能用它來(lái)完成一些探索性實(shí)驗(yàn)。當(dāng)然，要制作這樣一批量的實(shí)驗(yàn)器材，不是一朝一夕就能辦到的，我在工作之余做了一年多時(shí)間。為了做光具座上的滑塊用的塑料和光學(xué)器件用的有機(jī)玻璃，我就跑了好些工廠才找來(lái)適合要求的邊角材料。在制作工藝上我又多方求教，邊學(xué)邊做。其中的艱辛是不言而喻的。我又是怎么完成的呢？靠的就是“堅(jiān)持”，就是對(duì)自制教具的熱愛和追求。后來(lái)，我這套光學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)具參加了全國(guó)第四屆自制教具評(píng)展，榮獲二等獎(jiǎng)。（展示實(shí)物圖片）。
我的教具做多了，學(xué)生們?cè)谡n堂上經(jīng)常會(huì)看到和在實(shí)驗(yàn)時(shí)用到我的自制教具，也激發(fā)了一些學(xué)生想?yún)⑴c自制教具的熱情。于是，我又利用課余時(shí)間組織學(xué)生參與自制教具活動(dòng)。例如，我組織學(xué)生們自制簡(jiǎn)易天平、溫度計(jì)、小孔成像、萬(wàn)花筒、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、潛望鏡、水火箭等等。特別是自制水火箭，學(xué)生們的興趣非常高，還組織了比賽，比賽看誰(shuí)制作的水火箭飛得更高。我指導(dǎo)學(xué)生們制作的《平拋碰撞實(shí)驗(yàn)儀》，于2006年參加重慶市中小學(xué)自制教具評(píng)展榮獲二等獎(jiǎng)。（展示實(shí)物圖片）。
我在長(zhǎng)期的教學(xué)和工作中，堅(jiān)持自制教具取得了一定的成績(jī)，2006年我被評(píng)為了全國(guó)自制教具能手。自制教具這項(xiàng)工作只靠少數(shù)人是不行的，我希望廣大的教師都能成為自制教具的設(shè)計(jì)者和制作者。怎樣才能使自己在自制教具這一領(lǐng)域取得好的成績(jī)呢？我的體會(huì)是：在教學(xué)和生活中，要善于觀察、思考、發(fā)現(xiàn)與實(shí)踐，要養(yǎng)成自覺的職業(yè)習(xí)慣。其方法和途徑是：一要用心�？匆娨粋�(gè)生活中的物品，就能聯(lián)想到這個(gè)物品能做什么樣的實(shí)驗(yàn)，它有什么特殊的功能，是否能夠做成教具，為教學(xué)所用。二要手勤。及時(shí)收集整理生活、工作及身邊的自制教具素材，包括材料和經(jīng)驗(yàn)，以備使用。三是要心巧。設(shè)計(jì)制作過程秉承課改理念。除了改進(jìn)課堂實(shí)驗(yàn)，解決教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)以外，還要蘊(yùn)涵新時(shí)期課程改革的教學(xué)理念，重視學(xué)科間的聯(lián)系和綜合運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。
二、做研究型的物理教師
1．時(shí)代需要研究型的教師
隨著教學(xué)改革的不斷深入和新課程標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，教師的職責(zé)已經(jīng)開始轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)的教學(xué)活動(dòng)與研究活動(dòng)是分離的，教師的任務(wù)是講好課本知識(shí)，認(rèn)為研究工作是專家的事。目前這種狀況有所改善，已經(jīng)從教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，逐步向?qū)I(yè)方面努力。新的課程改革要求教師實(shí)現(xiàn)學(xué)生觀、教學(xué)觀、教材觀職責(zé)的轉(zhuǎn)變。要實(shí)現(xiàn)這三個(gè)方面的轉(zhuǎn)變，教師就要成為一個(gè)教與學(xué)的研究者。所以，做研究型的教師是時(shí)代的需要。
�。�1）物理教學(xué)過程需要物理教師進(jìn)行研究
物理教學(xué)理論告訴我們：物理教學(xué)必須與科研相結(jié)合，物理教學(xué)如果沒有科研做根底，是沒有觀點(diǎn)的教學(xué)，也是沒有靈魂的教學(xué)。新時(shí)期的物理教師，不會(huì)是僅僅教會(huì)幾節(jié)課而不能搞教學(xué)研究的物理教師。物理教師教的本質(zhì)不在教，而在如何教會(huì)學(xué)生“會(huì)學(xué)”。物理教學(xué)，就其本質(zhì)而言，是物理教師把人類已知的物理科學(xué)真理轉(zhuǎn)化為學(xué)生的認(rèn)知，同時(shí)在傳授知識(shí)、培養(yǎng)技能的過程中，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)識(shí)世界的態(tài)度、策略、方法。要達(dá)到這一要求就需要物理教師對(duì)物理教學(xué)的過程進(jìn)行研究。實(shí)踐證明：注重開展教學(xué)過程研究的物理教師，能夠不斷地解決物理教學(xué)中的問題，使自己的教學(xué)更具有針對(duì)性和創(chuàng)造性。讓自己的教學(xué)水平向更高的層次邁進(jìn)。
（2）物理教師角色的轉(zhuǎn)換要求教師必須參與研究
新時(shí)期的物理教師的角色已經(jīng)開始轉(zhuǎn)換。新的物理教學(xué)理念認(rèn)為：課程是物理教師、學(xué)生、教材、環(huán)境四個(gè)因素的整合，物理教學(xué)是一種對(duì)話、一種溝通、一種合作共建。這樣的物理教學(xué)所蘊(yùn)涵的課堂文化，有著鮮明的和諧、民主、平等等特色。對(duì)物理教師而言，上課是交往，而不是簡(jiǎn)單地展示結(jié)論。物理教學(xué)應(yīng)從自身的經(jīng)驗(yàn)中，從社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需要中造就出各具特色的人才。這就要求物理教師要進(jìn)行研究：研究現(xiàn)代學(xué)生的身心特點(diǎn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)心理狀況和對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的評(píng)價(jià)。把握現(xiàn)代學(xué)生的內(nèi)在需要，并在此基礎(chǔ)上去研究，采取有針對(duì)性的物理教學(xué)方式。
�。�3）隨著教學(xué)課程的改革，物理教材的不斷變化需要物理教師進(jìn)行研究
新的課程改革帶來(lái)了教育理念、內(nèi)容、方式、方法等方面的變化。新課程倡導(dǎo)一種課程共建文化，需要物理教師重新審視物理教學(xué)，物理教師要隨著課程改革的實(shí)施逐步地轉(zhuǎn)型，這就要求教師以研究者的姿態(tài)出現(xiàn)在教學(xué)的舞臺(tái)上。
新課程給與了物理教師一定的教材運(yùn)用的靈活性，強(qiáng)調(diào)教材只是材料或范例，只是師生展開活動(dòng)的中介與話題。為較好地體現(xiàn)課程的時(shí)代性、基礎(chǔ)性和選擇性，在結(jié)構(gòu)上和內(nèi)容的呈現(xiàn)方式上，新教材的內(nèi)容和形式只是按適合各地區(qū)一般學(xué)生的學(xué)習(xí)情況來(lái)編寫，只提供了學(xué)生學(xué)習(xí)的基本線索。因此，物理教師應(yīng)在把握教材基本理念的基礎(chǔ)上，根據(jù)自己所教學(xué)生的知識(shí)背景、認(rèn)知水平、教學(xué)環(huán)境的許可與限制等因素，結(jié)合實(shí)際情況刪減、增補(bǔ)教材內(nèi)容。有創(chuàng)造性地“用好”而不是“教好”物理教材。這就需要物理教師不斷地拓展自己的知識(shí)視野，研究物理教學(xué)的方法。教師要從教材的實(shí)施者，轉(zhuǎn)變?yōu)檎n程的建設(shè)者和開發(fā)者。要研究教材中哪些知識(shí)與學(xué)生生活密切相關(guān)，哪些是新、高、尖的新知識(shí)，涉及到哪些科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生哪些方面的能力，什么教學(xué)方式適合學(xué)生更好地實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。
2．成長(zhǎng)為研究型的教師應(yīng)從以下幾點(diǎn)做起
第一是積極參與課題研究，重視物理教學(xué)過程。第二是將自己的感性認(rèn)識(shí)不斷地向理性升華，重視物理教學(xué)理論。第三是研究物理教材，重視物理教材和相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。第四是要研究物理知識(shí)在生活中的廣泛應(yīng)用，關(guān)注生活中發(fā)生的各種事件和新材料、新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。
前面幾點(diǎn)我不用多講，我重點(diǎn)講一下后面的兩點(diǎn)。這里我先講下面幾個(gè)關(guān)注。
（1）關(guān)注身邊的事件，善于分析、識(shí)別違背科學(xué)規(guī)律的東西蒙騙人們。
在我們的生活中，在市場(chǎng)上出現(xiàn)的新的電器產(chǎn)品，我們要會(huì)用物理知識(shí)去解釋它的原理和控制過程。并能將它們恰當(dāng)?shù)匾氲秸n堂教學(xué)中去，讓學(xué)生感到親切，不神密。同時(shí)，對(duì)那些違背自然科學(xué)規(guī)律的東西要勇于揭穿他們騙人的把戲。比如前幾年我在街上看到買“節(jié)能器”的。他們現(xiàn)場(chǎng)在給群眾演示，很多人看了非常激動(dòng)，排隊(duì)爭(zhēng)相購(gòu)買。它是在用電器工作時(shí)，將一個(gè)所為的日本新技術(shù)“高效節(jié)能器”插入到插座上，電表馬上就轉(zhuǎn)得很慢了。我就覺得奇怪，用電器正常工作，就應(yīng)該消耗掉相應(yīng)的能量，你這么個(gè)東西就是讓電表轉(zhuǎn)慢了也不能說是節(jié)能了啊！這其中一定有詐。我將他們的“高效節(jié)能器”拿到仔細(xì)看了一下就發(fā)現(xiàn)了所謂的“高效節(jié)能器”，不就是一只2微法的電機(jī)中的啟動(dòng)電容器嗎？他們直接將一張電腦打印的“高效節(jié)能器”說明把電容器的標(biāo)識(shí)說明遮蓋了來(lái)冒充“高效節(jié)能器”。我當(dāng)時(shí)就揭穿了他們的騙人把戲。我說你這個(gè)東西插上去最多能提高一點(diǎn)發(fā)電機(jī)的功率因素，怎么會(huì)節(jié)能呢？我說你的插線板的線一定通過改裝的，你的們“高效節(jié)能器”插入后相當(dāng)于將入電表的火線短接。如果不服我們拿到其它的地方去檢驗(yàn)。他們見我揭穿了底細(xì)，只好收好東西走人。記得還有一次，我發(fā)現(xiàn)有人在街上買電視機(jī)接收器的，不要閉路線，不接天線，插入一個(gè)插頭之類的東西就能收看電視。我也當(dāng)場(chǎng)就給他們揭穿了。還有什么節(jié)能灶、節(jié)能燃具之類的種類很多，普通市民和農(nóng)民上當(dāng)?shù)淖疃�。我們作為物理教師，在講到相關(guān)的物理知識(shí)時(shí)，要用這些事例去教育學(xué)生，要樹立科學(xué)的人生觀，相信真理。運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)去分析問題和解決問題。
�。�2）關(guān)注新材料、新技術(shù)的應(yīng)用
比如納米材料的應(yīng)用，“巨磁電阻”效應(yīng)的應(yīng)用等等。什么叫“巨磁電阻”效應(yīng)呢？就是指一些磁性材料在外加磁場(chǎng)后會(huì)引起它的電阻發(fā)生巨大的變化。特別是在鐵、鉻相間，其距離達(dá)到納米尺度的多層膜電阻中，微弱的磁場(chǎng)變化可以導(dǎo)致電阻大小的急劇變化。簡(jiǎn)單地用物理學(xué)語(yǔ)言來(lái)表述，就是指磁性材料的電阻率在外加磁場(chǎng)作用下發(fā)生巨大變化的現(xiàn)象就叫做“巨磁電阻”效應(yīng)。這種“巨磁電阻”效應(yīng)被應(yīng)用到了電腦硬盤的存儲(chǔ)與讀取技術(shù)中，才使得我們今天的計(jì)算機(jī)硬盤容量達(dá)到幾十個(gè)g，甚至上百個(gè)g以上�！熬薮烹娮琛毙�(yīng)在傳感器中的應(yīng)用，它能使探測(cè)器件更加小型化，功耗小，靈敏度和可靠性高。在實(shí)驗(yàn)室中使用到的位移傳感器、電壓、電流傳感器。在醫(yī)學(xué)臨床分析、環(huán)境污染監(jiān)測(cè)領(lǐng)域等都有了廣泛的應(yīng)用。目前“巨磁電阻”效應(yīng)在計(jì)算機(jī)硬盤讀取技術(shù)中的應(yīng)用和傳感器領(lǐng)域的開發(fā)應(yīng)用，也就是我們講的納米技術(shù)在現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際應(yīng)用的范例。我們要把這些知識(shí)和高新技術(shù)結(jié)合到教材中，結(jié)合到實(shí)驗(yàn)教具中，使我們的課堂教學(xué)變得更加深動(dòng)，更有感染力。拓展學(xué)生的視野。
�。�3）關(guān)注人們的日常生活用品和日新月異的電子產(chǎn)品
我們作為物理教師要經(jīng)常研究人們?cè)谏钪惺褂玫母鞣N家用電器和不斷變化的電子產(chǎn)品中應(yīng)用了那些物理知識(shí)的原理，研究這些電器用品能否成為教學(xué)服務(wù)的用具和學(xué)生學(xué)習(xí)的工具。例如：前兩年我就發(fā)現(xiàn)學(xué)生中普遍流行“mp3”,當(dāng)時(shí)學(xué)生們僅用“mp3”來(lái)聽歌曲。我想“mp3”僅用來(lái)聽歌曲太浪費(fèi)資源和學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間了。為什么不可以用來(lái)幫助學(xué)生學(xué)習(xí)英語(yǔ)呢？于是，我就利用休息時(shí)間幫助學(xué)生們將學(xué)習(xí)英語(yǔ)方面的課文朗讀、課文的聽力和課文的詞匯制作成“mp3”的播放格式，一部分學(xué)生就能主動(dòng)地利用手中的“mp3”來(lái)幫助自己學(xué)習(xí)英語(yǔ)了。后來(lái)，我又將“金盤英語(yǔ)”、“新概念英語(yǔ)”、李陽(yáng)的“瘋狂英語(yǔ)”等錄制成“ｍp4”能夠支持的格式，提供給對(duì)英語(yǔ)愛好的同學(xué)學(xué)習(xí)。
3．自制教具是提高教師研究能力的有效途經(jīng)
提高教師的研究能力是多方面的。在這里，我將我們以自制教具為切入點(diǎn)的一個(gè)研究課題，來(lái)談?wù)勌岣呓處煹难芯磕芰Φ挠行緩健?/p>
記得是在2000年中旬，重慶市教育裝備處下達(dá)了一些教育裝備管理課題。我當(dāng)時(shí)就選擇了《開展自制教具實(shí)踐活動(dòng)，改進(jìn)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》這個(gè)課題。課題批下來(lái)后，我就組織我們學(xué)校的物理教師組成課題研究小組。于2000年11月份開題正式啟動(dòng)。課題研究實(shí)施過程經(jīng)歷了四個(gè)階段。1.籌備階段： 2.實(shí)驗(yàn)研究的責(zé)任分工和各子課題的實(shí)施階段。3.成果形成及實(shí)驗(yàn)分析階段。4.課題總結(jié)階段：前后歷時(shí)三年多時(shí)間，完成各項(xiàng)研究與實(shí)驗(yàn)任務(wù)，達(dá)到了預(yù)期的研究目標(biāo)，于2003年9月11日結(jié)題。該課題于2004年6月榮 獲重慶市教育裝備管理課題二等獎(jiǎng)。（展示課題材料圖片）。
4．課題的主要成果。
（1）構(gòu)建了自制教具活動(dòng)的兩個(gè)運(yùn)作模式。
教師開展自制教具的運(yùn)作模式：鉆研教材→確定項(xiàng)目→設(shè)計(jì)方案→制作實(shí)驗(yàn)→審議修改→應(yīng)用總結(jié)。
學(xué)生參與自制教具的動(dòng)作模式：組織學(xué)習(xí)→制作訓(xùn)練→獨(dú)立創(chuàng)作→試驗(yàn)評(píng)價(jià)。
�。�2）制定出了自制教具的設(shè)計(jì)原則。
教育性原則。自制教具要體現(xiàn)正確的教育思想，正確的教育目標(biāo)和教育內(nèi)容，在教法方面，要體現(xiàn)啟發(fā)式教育。
科學(xué)性原則。自制教具要體現(xiàn)科學(xué)原理和法則。在設(shè)計(jì)上應(yīng)有充分的科學(xué)根據(jù)，教具的演示過程正確，演示結(jié)果真實(shí)可靠，能正確反映客觀規(guī)律，要善于利用物理現(xiàn)象和化學(xué)性質(zhì)的自制教具來(lái)揭穿偽科學(xué)的東西，有利于學(xué)生辯證唯物主義思想的培養(yǎng)。
簡(jiǎn)易性原則。自制教具要做到結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制作方法簡(jiǎn)單，就地取材，因陋就簡(jiǎn)，便于操作。在設(shè)計(jì)用材上既要考慮采用簡(jiǎn)單易得的材料以降低成本，同時(shí)還應(yīng)顧及教具的規(guī)范性和演示效果所要求達(dá)到的程度。
直觀性原則。自制教具在設(shè)計(jì)時(shí)既要考慮其形體和可見度盡可能大一些，重點(diǎn)觀察部位要能看得清楚，演示和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，層次分明。又要顧及材料、用品的消耗量大小和保管的方便。
實(shí)用性原則。自制教具要有針對(duì)性，“做以自用”，不追求形式。在設(shè)計(jì)上要符合教學(xué)大綱和教學(xué)內(nèi)容所要求的程度，要符合學(xué)生的認(rèn)識(shí)能力。在質(zhì)量上，要求牢固耐用，實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性好。易受機(jī)械磨損，化學(xué)腐蝕的部件應(yīng)采用耐磨、防腐的材料。在環(huán)保和安全性能上要做到安全可靠，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)。特別是制作易燃、易爆、有毒、通電（高壓）實(shí)驗(yàn)的教具，在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上和選擇材料上應(yīng)有安全保護(hù)功能和環(huán)保功能。
創(chuàng)新性原則。自制教具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要注重新穎性、創(chuàng)新性以突出特色。注意應(yīng)用新材料、新技術(shù)，適當(dāng)?shù)匕研碌目茖W(xué)思想、新的技術(shù)成果引入到自制教具中去，使自制教具適應(yīng)于教育創(chuàng)新和現(xiàn)代化教育的需要。
�。�3）形成了自制教具的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
為了提高教師自制教具的自覺性和積極性，鼓勵(lì)教師制作出更多的優(yōu)秀教具用于課堂教學(xué)。在開展總結(jié)、評(píng)比、表彰活動(dòng)中，對(duì)自制教具的評(píng)價(jià)有一定的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)。
原理正確，能夠滿足教學(xué)內(nèi)容的要求；有助于突破教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn)；有助于教師課堂教學(xué)方法的改革，教學(xué)的效果好；造形生動(dòng)美觀，可見度好；實(shí)驗(yàn)操作的重復(fù)性好；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作；安全可靠，堅(jiān)固耐用；取材容易，便于自制，便于推廣；設(shè)計(jì)新穎，應(yīng)用新材料、新技術(shù)，具有創(chuàng)新特色。
�。�4）組織師生參與改進(jìn)和自制了一批實(shí)驗(yàn)用教具
在三年的研究實(shí)踐過程中，我們堅(jiān)持以自制教具為基礎(chǔ)，教學(xué)改革為主導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為重點(diǎn)，取得了很好的教學(xué)效益和經(jīng)濟(jì)效益。本課題共完成演示實(shí)驗(yàn)教具30件，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)器材156件。在活動(dòng)中，由師生們自制的演示實(shí)驗(yàn)儀器，在教學(xué)中進(jìn)行了反復(fù)應(yīng)用。它對(duì)于促進(jìn)教師改進(jìn)教學(xué)方法、優(yōu)化課堂教學(xué)環(huán)境，提高課堂教學(xué)效果等方面起到了非常顯著的作用。改進(jìn)和自制的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)器材，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中運(yùn)用，它使實(shí)驗(yàn)的處理方法變得更加簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)操作過程更加容易被學(xué)生掌握，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果得到顯著地提高。
我們根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)所取得的成果，寫成課題交流論文多篇，形成了教師論文集和學(xué)生小論文各一冊(cè)。部分文章獲得了重慶市教學(xué)儀器管理處的論文評(píng)選交流一等獎(jiǎng)、二等獎(jiǎng)或三等獎(jiǎng)。
�。�5）開展自制教具實(shí)踐活動(dòng)，促進(jìn)了教學(xué)改革，提高了教學(xué)質(zhì)量。
課題解決了以下兩個(gè)方面的問題：解決了自制教具活動(dòng)的科學(xué)化、規(guī)范化管理和發(fā)展中的一些問題；提出了自制教具活動(dòng)開展的科學(xué)化、規(guī)范化管理的依據(jù)。
課題結(jié)題后，積極進(jìn)行了應(yīng)用推廣和后續(xù)研究過程。在課題的實(shí)施和成果的推廣應(yīng)用中的主要作用。我們認(rèn)為：從學(xué)生方面來(lái)看，有利于把學(xué)生從繁重的課業(yè)負(fù)擔(dān)中解放出來(lái)，把素質(zhì)教育的工作落到實(shí)處。課題中提倡在學(xué)校的教學(xué)安排中要給學(xué)生留出一定的空間，讓學(xué)生參與自制教具的實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生們?nèi)プ鲎约合胱龅膶?shí)驗(yàn)，去做自己感興趣的研究性活動(dòng)。有利于促進(jìn)學(xué)校的教育從應(yīng)試教育轉(zhuǎn)移到素質(zhì)教育的軌道上來(lái)。在教師方面，有利于促進(jìn)了教師課堂教學(xué)方法的改進(jìn)，有利于教師優(yōu)化課堂教學(xué)環(huán)境；提高了教育教學(xué)質(zhì)量；有利于教師自制教具的制作技巧和創(chuàng)新能力的提高。
我們?cè)谡n題中主張堅(jiān)持自制教具的精神，主張對(duì)物理實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)教具的改進(jìn)與創(chuàng)新，有利于學(xué)校對(duì)創(chuàng)新人才和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。時(shí)代需要有創(chuàng)新精神的教師，社會(huì)需要有創(chuàng)造性的人才。教師在教育思想、教學(xué)方法、教學(xué)手段方面的大膽革新，在自制教具與實(shí)驗(yàn)方面的積極改進(jìn)，就是創(chuàng)新能力的一種具體體現(xiàn)。學(xué)生參與自制教具的實(shí)驗(yàn)探究就是創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。教師通過自制教具和參與課題研究的鍛煉，提高了教育科研的能力。目前，我們的物理教研組、化學(xué)教研組、生物教研組都分別承擔(dān)了縣市級(jí)課題或校本教研課題。在《開展自制教具實(shí)踐活動(dòng)，改進(jìn)中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》的推廣應(yīng)用過程中，我們又開展了關(guān)于《理科自制教具途徑》的后續(xù)研究課題。
今天我在這里講了我們自己的課題情況，也相當(dāng)于是借這個(gè)機(jī)會(huì)對(duì)我們的課題進(jìn)行了又一次的推廣吧。
我們?cè)購(gòu)男乱惠喌恼n程改革方面來(lái)看。在新課程標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求，除了要達(dá)到科學(xué)知識(shí)的傳授和技能訓(xùn)練以外，更加注重的是對(duì)學(xué)生探索興趣及探究能力、良好思維習(xí)慣與創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。為促進(jìn)這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，無(wú)論是課堂演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，我們都要想方設(shè)法地為學(xué)生們創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情景，引導(dǎo)他們主動(dòng)探究，讓他們親身體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的過程，從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。因此，有些新課程的教學(xué)內(nèi)容就不是現(xiàn)成的教學(xué)儀器所能解決的，確實(shí)需要教師在不斷的摸索中創(chuàng)造一些更實(shí)用、更能體現(xiàn)新課程教學(xué)目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)教具。所以，在新課程下，自制教具是尤為必要的。
通過實(shí)踐，我感悟到：作為理科教師，特別是物理教師要堅(jiān)持自制教具。在研究教學(xué)、研究教材的同時(shí)，認(rèn)真研究實(shí)驗(yàn)教具和對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的改進(jìn)。積極動(dòng)手實(shí)踐，將自制教具的研究融入到教學(xué)科研的活動(dòng)中去，就能夠提高教師的教育教學(xué)水平和教育科研能力。所以我說自制教具也是提高我們物理教師研究能力的有效途徑。
最后，給大家播放一個(gè)最近縣電視臺(tái)在百年樹人節(jié)目里為我制作的短片以共勉吧�。úシ哦唐�
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