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物理是以实验为基础的学科.在多媒体和网络飞速发展的今天，实验的真实性和直观性仍旧不能被其他教学手段所替代.当前我国正在实施新的物理课程标准，倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，注重科学探究，提倡学习方式多样化，对实验的重视达到了前所未有的高度.在实际教学中，为了进一步激发学生的学习兴趣，提高学生的动手能力，教师应尽可能将个人的演示实验变为学生自己动手的探究实验.这样，在教学过程中大量的实验将不可避免地遭遇器材不足的瓶颈.我们不能用实验室没有足够种类和数量的现成仪器作为教师不开展或少开展实验的借口，我们完全可以利用身边常见的物品自制教具进行物理实验.我国现代著名的物理教育家朱正元先生历来主张，物理教学应当师生动手制作教学仪器.他说：“不要迷信只有工厂制造的仪器才是仪器.” 他提倡 “坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”.为了满足新课程发展的需要，物理教师在教学中要积极创新，努力发掘生活中常见物品的实验价值，通过自制教具解除实验教学遇到的瓶颈，从而有效地促进物理教学的提高.
1 自制教具的理念依据和现实意义
1.1 物理课程标准的理念指引
《物理课程标准》的基本理念指出，“从生活走向物理，从物理走向社会”，“义务教育阶段的物理课程应贴近学生生活，符合学生认知特点”.这里实际上是阐述了物理教学的源头.它告诉我们物理教学的素材应该来自生活中，让同学们感到物理就在身边，对物理有身临其境的亲切感.课标在“课程资源开发和利用建议”中指出，“重视利用身边的物品进行实验，培养学生的设计创新能力” ，“使用身边随手可得的物品进行实验，既可以拉近物理与生活的距离，让学生深切感受到科学的真实性，消除科学的神秘感，又可以使学生利用简单的器材进行小发明、小制作，为培养学生的创新能力提供很好的场地和条件”.可见，物理课程标准极力推崇使用生活中的常见物品进行物理实验.我们利用生活中的常见物品自制教具，就是对这一理念的最好诠释和实践.
1.2 自制教具是物理有效教学的客观需要
新课标环境下的物理教材以“实验探究”为主线贯穿始终，课本中设置了大量的实验和插图，为学生学习物理知识提供了很好的平台.物理知识变化无穷，生活中的物理现象千变万化，多姿多彩，教材由于篇幅所限，不可能囊括太多的物理现象，也不可能展示全部的物理实验.所以教师在教学过程中，要根据学生的特点和当地的生活实际，开发出一些课本上没有的实验，让学生更深刻地理解物理知识，更多地体验到物理在生活中的应用.这些新开发的实验所需的器材，实验室一般是没有现成的，这就需要我们因地制宜地自制教具.例如《大气压强》中，除了课本上介绍的证明大气压强存在的例子外，还可以用一个矿泉水瓶装 满水，拧好盖子，在它侧面扎两个小孔，发现这时并无水流出，但将盖子打开， 便有水柱从小孔喷出，如图1所示.当把盖子再拧紧时，水又不流了.很多物理知识都可以另外设计新颖的实验，补充教材资源.
另一方面，课本本身设置的一些实验，其器材在实验室不一定有，就算有，按课本上给出的实验操作，其现象也不一定明显.这时就要对这些实验进行改进.例如，“物体对外做功内能减少”的实验，课本设计是用打气筒向玻璃瓶内打气，而有的学校实验室没有打气筒，无法实施，而且就算按课本上的操作其现象也不明显，还有一定的危险性.如果用矿泉水瓶做实验，既操作简单又现象明显，还很安全.方法是用矿泉水瓶装一点水，拧好盖子，然后像拧麻花一样在瓶身中间拧动，当上半部分的气压较大时用指甲刮一下瓶盖，随着“砰”的一声响，瓶口冒出了浓浓的白烟，如图2所示，场面震惊，激动人心.这个实验冠以“冷水冒烟”的名称，形象又生动.类似改进的例子还有很多，我们完全可以利用生活中的物品自制教具，代替工厂生产的一些精致的实验仪器，不但经济而且效果更好，难怪诺贝尔物理学奖获得者杨振宁教授也说：“自已制作的仪器永远比买来的好用.”
2 自制教具的应用
2.1 制造悬念，激发学生的学习兴趣
爱因斯坦曾说过：“兴趣是最好的老师”.如何激发学生的学习兴趣是物理教学成败的关键.很多物理实验都有神奇的现象，可以让学生耳目一新甚至不可思议.如果进入新课前先演示一个神奇的物理实验，给学生的思维制造悬念，一定可以抓住学生的好奇心，激发学生的学习兴趣.例如，在学习“物体浮沉条件”的内容前，我用一个矿泉水瓶和一个口服液小药瓶制作了一个浮沉子.将矿泉水瓶装满水，小药瓶装大半瓶水然后倒置放入矿泉水瓶中并拧好瓶盖.然后我对同学们说我将要表演一个魔术，我用我的“魔法”可以让里面的小瓶子沉和浮.我嘴里念叨“下……上……”，手同时挤压瓶身然后松开，里面的小瓶真的像中了魔一样乖乖听我的话，如图3所示，把学生带进了一个神奇的境界.此时我不失时机导入新课：“想知道为什么吗？接下来的学习将为大家揭开谜底.这节课我们将学习物体的浮沉条件.”利用自制教具创设神奇情景，因势利导组织教学，可以激发学生的求知欲，有利于提高教学质量.
2.2 建立物理模型，帮助学生形成物理概念
掌握物理基本概念，不是要求学生死记硬背，而是让学生通过探究实验，获取知识的真谛.生活中有很多物品可以形象地展示物理概念和规律，我们可以用它们来做实验，帮助学生深化对物理知识的理解.
如用图4所示的鸡蛋硬纸片实验能很好说明惯性的概念.如图5所示，易拉罐变瘪的实验能形象地说明大气压的存在.
2.3 展示物理的基本规律，突破教学重点
《物理课程标准》指出，义务教育阶段物理课程的主要价值之一是“通过基本知识的学习和技能的训练，让学生初步了解自然界的基本规律，使学生能逐步客观地认识世界，理解世界”.利用自制教具能简单明了地反映出物理规律，是学生认识物理，了解自然的一条捷径.例如，为了让学生掌握液体压强与深度的关系，可以做模拟帕斯卡裂桶实验.用一小杯水可以把一个气球撑爆.找一根细长的橡皮管，管的一端接漏斗，另一端接小气球.叫一学生站在高处，先将管中空气吸出，然后捏住上端管口，再向漏斗中加水，只要一小杯水，气球就会爆裂.学生做完这个实验后，一定对“液体压强随着深度的增加而增大”这个规律印象深刻. 2.4 创设教学情境，辅助学生完成知识探究
如果有人要你吃一调羹盐，你也许难以下咽，但如果把盐放在汤里，你会在享受佳肴的同时也把盐吃了.教学情境就犹如一碗汤，如果你把物理知识融入其中，你会在快乐的游戏中掌握好知识.创设情境，也是自制教具的一个用武之地.例如探究“压力的作用效果跟什么因素有关”，可以找两盆相同的沙子，两个相同的矿泉水瓶，都装满水.找一男一女两位同学，男生把瓶底朝下，用力压瓶盖，女生把瓶口朝下，用力压瓶底，看谁能压得更深.男生浑身都是劲，但很快就感觉掌心疼，也没压下去多少，而女生却压得很深.这个实验让学生意识到压力的作用效果不但与大小有关，还与受力面积有关.
3 自制教具的开发策略
3.1 充分挖掘身边常见物品的实验价值
自制教具的特点是材料来源充足，成本低廉，制作简单[HJ2mm]操作容易，现象明显效果神奇，可谓是物美价廉.我们身边的一个不起眼的小物品，往往可以成为我们制作教具的上好材料.例如，矿泉水瓶，易拉罐，铅笔，乒乓球，鸡蛋，纸片，注射器，吸管，橡皮管，泡沫，小纸屑等等.
生活中不起眼的物品，在物理中往往是能承担多种物理实验的多面手，我们不要对它们视而不见，而要把它们当宝贝一样来研究，开发它们的实验价值.例如，一个普通的矿泉水瓶，在物理老师眼中它不应该只是一个装水的容器，它更是实验的“引爆器”.你看吧，在瓶身钻小孔，可以证明大气压的存在；将它拧成麻花，可以制造“冷水冒烟”的奇迹，把物理对外做功内能减少的原理展现得淋漓尽致；在里面加一个小口服液瓶把它做成浮沉子，可以演示物理浮沉条件；把它的瓶口部分剪下做成漏斗，与乒乓球配合可以做“吹不走的乒乓球”的实验；让学生拧瓶盖和瓶底比赛，对展示轮轴的原理；让它从不同高度倒立落在纸上，可以探究影响重力势能的因素，在它里面放支铅笔，能探究光的折射；在它里面充满烟雾，可以探究光的直线传播等等.
自制教具，还需要有组合的思想.一件成功的教具，往往需要集合几样常见物品的特色.如用易拉罐和干冰组合，可以展示霜的形成过程；用乒乓球和漏斗配合，可以展示流体压强与流速的关系.有些组合甚至可以非常规.如用纸锅烧开水，将奶粉罐与橡皮筋，铁锁组合，可以让奶粉罐自动爬坡等.而且同样的物品，不同的组合方式可以说明不同的物理规律.例如，蜡烛与易拉罐配合，既可以“吹蜡烛”探究声音声音的能量，也可以“小孔成像”.鸡蛋与瓶子配合，既能证明大气压的存在，也能展示惯性，还能探究浮力与液体密度的关系.
3.2 发动学生参与制作，定期组织评比展出
俗话说，群众的智慧是无穷的.发动学生参与教具的制作，既是培养学生创新能力和动手能力的重要途径，也是释放学生智慧，开发物理资源的重要渠道.学习完一个知识后，可以组织学生围绕这个知识进行一些小制作，小发明.你可别小看学生的能力，时常还有神来之笔呢！例如冷水冒烟实验，就是我一个学生的作品.老师要经常组织学生作品的交流评比，对于优秀作品要推广应用.例如，有一次我布置了一个作业，要大家根据大气压的原理制作出一个喷泉.收上来的作业有很多可圈可点的杰作，他们的设计和制作都不尽相同，但都可以展示出美丽的喷泉，下面就是三个优秀的代表作.（图8的广口瓶先加热再扣上去.）
3.3 加强同行间的交流探讨，让自制教具更系统更实用
俗话说，三个臭皮匠，抵个诸葛亮.一个人的智慧毕竟是有限的，但大家一起来思考，其能量就是巨大的.物理教师应经常交流，自己的作品拿给同行欣赏试用，也许会得到更好的改进意见，自己也可以将别人的研究作品拿来参考，为我所用.例如当时我做浮沉子时，小瓶用的是装万花油的小瓶子，在瓶底钻了个小孔，同行看了发现浮沉速度比较慢，建议用口服液的小瓶子代替，结果现象真的明显很多.
4 结束语
英国物理学家麦克斯韦说过：“演示实验的教育价值常常与仪器的复杂性成反比，学生用自制仪器，比用精密仪器易于学到更多的东西”.我们不要一味依赖实验室现成的仪器，要充分发挥自制教具的作用，动员师生一起制作教具，为物理实验提供充足的资源，为学生创新能力和动手能力的培养提供广阔的平台.我们有理由相信，只要充分发挥常用物品的实验价值，就一定能弥补新课程中实验器材不足的缺陷，就一定能将物理概念和物理规律展现得淋漓尽致，也一定能让学生爱上物理，学好物理.
1 自制教具的理念依据和现实意义
1.1 物理课程标准的理念指引
《物理课程标准》的基本理念指出，“从生活走向物理，从物理走向社会”，“义务教育阶段的物理课程应贴近学生生活，符合学生认知特点”.这里实际上是阐述了物理教学的源头.它告诉我们物理教学的素材应该来自生活中，让同学们感到物理就在身边，对物理有身临其境的亲切感.课标在“课程资源开发和利用建议”中指出，“重视利用身边的物品进行实验，培养学生的设计创新能力” ，“使用身边随手可得的物品进行实验，既可以拉近物理与生活的距离，让学生深切感受到科学的真实性，消除科学的神秘感，又可以使学生利用简单的器材进行小发明、小制作，为培养学生的创新能力提供很好的场地和条件”.可见，物理课程标准极力推崇使用生活中的常见物品进行物理实验.我们利用生活中的常见物品自制教具，就是对这一理念的最好诠释和实践.
1.2 自制教具是物理有效教学的客观需要
新课标环境下的物理教材以“实验探究”为主线贯穿始终，课本中设置了大量的实验和插图，为学生学习物理知识提供了很好的平台.物理知识变化无穷，生活中的物理现象千变万化，多姿多彩，教材由于篇幅所限，不可能囊括太多的物理现象，也不可能展示全部的物理实验.所以教师在教学过程中，要根据学生的特点和当地的生活实际，开发出一些课本上没有的实验，让学生更深刻地理解物理知识，更多地体验到物理在生活中的应用.这些新开发的实验所需的器材，实验室一般是没有现成的，这就需要我们因地制宜地自制教具.例如《大气压强》中，除了课本上介绍的证明大气压强存在的例子外，还可以用一个矿泉水瓶装 满水，拧好盖子，在它侧面扎两个小孔，发现这时并无水流出，但将盖子打开， 便有水柱从小孔喷出，如图1所示.当把盖子再拧紧时，水又不流了.很多物理知识都可以另外设计新颖的实验，补充教材资源.
另一方面，课本本身设置的一些实验，其器材在实验室不一定有，就算有，按课本上给出的实验操作，其现象也不一定明显.这时就要对这些实验进行改进.例如，“物体对外做功内能减少”的实验，课本设计是用打气筒向玻璃瓶内打气，而有的学校实验室没有打气筒，无法实施，而且就算按课本上的操作其现象也不明显，还有一定的危险性.如果用矿泉水瓶做实验，既操作简单又现象明显，还很安全.方法是用矿泉水瓶装一点水，拧好盖子，然后像拧麻花一样在瓶身中间拧动，当上半部分的气压较大时用指甲刮一下瓶盖，随着“砰”的一声响，瓶口冒出了浓浓的白烟，如图2所示，场面震惊，激动人心.这个实验冠以“冷水冒烟”的名称，形象又生动.类似改进的例子还有很多，我们完全可以利用生活中的物品自制教具，代替工厂生产的一些精致的实验仪器，不但经济而且效果更好，难怪诺贝尔物理学奖获得者杨振宁教授也说：“自已制作的仪器永远比买来的好用.”
2 自制教具的应用
2.1 制造悬念，激发学生的学习兴趣
爱因斯坦曾说过：“兴趣是最好的老师”.如何激发学生的学习兴趣是物理教学成败的关键.很多物理实验都有神奇的现象，可以让学生耳目一新甚至不可思议.如果进入新课前先演示一个神奇的物理实验，给学生的思维制造悬念，一定可以抓住学生的好奇心，激发学生的学习兴趣.例如，在学习“物体浮沉条件”的内容前，我用一个矿泉水瓶和一个口服液小药瓶制作了一个浮沉子.将矿泉水瓶装满水，小药瓶装大半瓶水然后倒置放入矿泉水瓶中并拧好瓶盖.然后我对同学们说我将要表演一个魔术，我用我的“魔法”可以让里面的小瓶子沉和浮.我嘴里念叨“下……上……”，手同时挤压瓶身然后松开，里面的小瓶真的像中了魔一样乖乖听我的话，如图3所示，把学生带进了一个神奇的境界.此时我不失时机导入新课：“想知道为什么吗？接下来的学习将为大家揭开谜底.这节课我们将学习物体的浮沉条件.”利用自制教具创设神奇情景，因势利导组织教学，可以激发学生的求知欲，有利于提高教学质量.
2.2 建立物理模型，帮助学生形成物理概念
掌握物理基本概念，不是要求学生死记硬背，而是让学生通过探究实验，获取知识的真谛.生活中有很多物品可以形象地展示物理概念和规律，我们可以用它们来做实验，帮助学生深化对物理知识的理解.
如用图4所示的鸡蛋硬纸片实验能很好说明惯性的概念.如图5所示，易拉罐变瘪的实验能形象地说明大气压的存在.
2.3 展示物理的基本规律，突破教学重点
《物理课程标准》指出，义务教育阶段物理课程的主要价值之一是“通过基本知识的学习和技能的训练，让学生初步了解自然界的基本规律，使学生能逐步客观地认识世界，理解世界”.利用自制教具能简单明了地反映出物理规律，是学生认识物理，了解自然的一条捷径.例如，为了让学生掌握液体压强与深度的关系，可以做模拟帕斯卡裂桶实验.用一小杯水可以把一个气球撑爆.找一根细长的橡皮管，管的一端接漏斗，另一端接小气球.叫一学生站在高处，先将管中空气吸出，然后捏住上端管口，再向漏斗中加水，只要一小杯水，气球就会爆裂.学生做完这个实验后，一定对“液体压强随着深度的增加而增大”这个规律印象深刻. 2.4 创设教学情境，辅助学生完成知识探究
如果有人要你吃一调羹盐，你也许难以下咽，但如果把盐放在汤里，你会在享受佳肴的同时也把盐吃了.教学情境就犹如一碗汤，如果你把物理知识融入其中，你会在快乐的游戏中掌握好知识.创设情境，也是自制教具的一个用武之地.例如探究“压力的作用效果跟什么因素有关”，可以找两盆相同的沙子，两个相同的矿泉水瓶，都装满水.找一男一女两位同学，男生把瓶底朝下，用力压瓶盖，女生把瓶口朝下，用力压瓶底，看谁能压得更深.男生浑身都是劲，但很快就感觉掌心疼，也没压下去多少，而女生却压得很深.这个实验让学生意识到压力的作用效果不但与大小有关，还与受力面积有关.
3 自制教具的开发策略
3.1 充分挖掘身边常见物品的实验价值
自制教具的特点是材料来源充足，成本低廉，制作简单[HJ2mm]操作容易，现象明显效果神奇，可谓是物美价廉.我们身边的一个不起眼的小物品，往往可以成为我们制作教具的上好材料.例如，矿泉水瓶，易拉罐，铅笔，乒乓球，鸡蛋，纸片，注射器，吸管，橡皮管，泡沫，小纸屑等等.
生活中不起眼的物品，在物理中往往是能承担多种物理实验的多面手，我们不要对它们视而不见，而要把它们当宝贝一样来研究，开发它们的实验价值.例如，一个普通的矿泉水瓶，在物理老师眼中它不应该只是一个装水的容器，它更是实验的“引爆器”.你看吧，在瓶身钻小孔，可以证明大气压的存在；将它拧成麻花，可以制造“冷水冒烟”的奇迹，把物理对外做功内能减少的原理展现得淋漓尽致；在里面加一个小口服液瓶把它做成浮沉子，可以演示物理浮沉条件；把它的瓶口部分剪下做成漏斗，与乒乓球配合可以做“吹不走的乒乓球”的实验；让学生拧瓶盖和瓶底比赛，对展示轮轴的原理；让它从不同高度倒立落在纸上，可以探究影响重力势能的因素，在它里面放支铅笔，能探究光的折射；在它里面充满烟雾，可以探究光的直线传播等等.
自制教具，还需要有组合的思想.一件成功的教具，往往需要集合几样常见物品的特色.如用易拉罐和干冰组合，可以展示霜的形成过程；用乒乓球和漏斗配合，可以展示流体压强与流速的关系.有些组合甚至可以非常规.如用纸锅烧开水，将奶粉罐与橡皮筋，铁锁组合，可以让奶粉罐自动爬坡等.而且同样的物品，不同的组合方式可以说明不同的物理规律.例如，蜡烛与易拉罐配合，既可以“吹蜡烛”探究声音声音的能量，也可以“小孔成像”.鸡蛋与瓶子配合，既能证明大气压的存在，也能展示惯性，还能探究浮力与液体密度的关系.
3.2 发动学生参与制作，定期组织评比展出
俗话说，群众的智慧是无穷的.发动学生参与教具的制作，既是培养学生创新能力和动手能力的重要途径，也是释放学生智慧，开发物理资源的重要渠道.学习完一个知识后，可以组织学生围绕这个知识进行一些小制作，小发明.你可别小看学生的能力，时常还有神来之笔呢！例如冷水冒烟实验，就是我一个学生的作品.老师要经常组织学生作品的交流评比，对于优秀作品要推广应用.例如，有一次我布置了一个作业，要大家根据大气压的原理制作出一个喷泉.收上来的作业有很多可圈可点的杰作，他们的设计和制作都不尽相同，但都可以展示出美丽的喷泉，下面就是三个优秀的代表作.（图8的广口瓶先加热再扣上去.）
3.3 加强同行间的交流探讨，让自制教具更系统更实用
俗话说，三个臭皮匠，抵个诸葛亮.一个人的智慧毕竟是有限的，但大家一起来思考，其能量就是巨大的.物理教师应经常交流，自己的作品拿给同行欣赏试用，也许会得到更好的改进意见，自己也可以将别人的研究作品拿来参考，为我所用.例如当时我做浮沉子时，小瓶用的是装万花油的小瓶子，在瓶底钻了个小孔，同行看了发现浮沉速度比较慢，建议用口服液的小瓶子代替，结果现象真的明显很多.
4 结束语
英国物理学家麦克斯韦说过：“演示实验的教育价值常常与仪器的复杂性成反比，学生用自制仪器，比用精密仪器易于学到更多的东西”.我们不要一味依赖实验室现成的仪器，要充分发挥自制教具的作用，动员师生一起制作教具，为物理实验提供充足的资源，为学生创新能力和动手能力的培养提供广阔的平台.我们有理由相信，只要充分发挥常用物品的实验价值，就一定能弥补新课程中实验器材不足的缺陷，就一定能将物理概念和物理规律展现得淋漓尽致，也一定能让学生爱上物理，学好物理.