改进自制教具打造高效课堂

物理中的“物”是指形象具体的物体，“理”是指抽象的理论，只有把形象的物体与抽象的理论有机结合才能体现物理的完美.物理是一门以实验为基础的自然科学，做好实验有利于学生正确理解物理概念，掌握物理规律.实验在教学中是突破教学难点的重要方法和手段，实验的完成有利于培养学生观察能力、思维能力、动手操作能力.对于现在的中学生来讲他们对学习的热情不高，厌学现象严重，对所学理论知识没有兴趣.我们在教学中应该抓住物理学科特点，利用物理小实验，来激发学生的学习兴趣，尤其是利用自制实验教具来唤醒学生的好奇心.

1教材中热机原理演示实验存在的不足

热机原理讲起来非常简单，就是将内能转化为机械能.课本中为了让学生理解给出的是图1所示的演示装置，这个实验装置是酒精燃烧释放的内能先以热传递的方式传递给试管中的水和水蒸气，水蒸气内能增大温度升高对胶塞做功，将水蒸气的内能转化为胶塞的机械能.这个实验只能说明是水蒸气内能转化为机械能，而说明不了汽油机中的燃料燃烧释放出的内能转化为机械能这个问题.怎样才能让学生更好地理解掌握，而且在学习中又能产生浓厚的兴趣呢？只有巧妙选择身边器材制作教具，通过实验的演示从听觉和视觉效果方面来刺激和激发学生.

2同行教师的实验改进方案

为了说明这个问题，我听说有些老师选择胶卷塑料瓶、液化气点火器，来制作实验教具.

他们的制作方法是：

(1)用木钻将胶卷塑料瓶盖钻一个直径0.8厘米的圆孔.

(2)将液化气点火器插入塑料瓶盖孔内，并伸出1.5 cm，在塑料瓶盖的两面与点火器接口处用二合一胶封闭.如图2所示.

(3)在胶卷瓶内滴入2～3滴95%以上酒精，迅速盖紧瓶盖.

(4)用手给胶卷瓶加热几秒钟使胶卷瓶内酒精快速汽化，并点火.

实验现象：胶卷塑料瓶身快速飞出，并伴有强烈的爆炸声.

在实验完成后，教师都会不失时机地引导学生去思考实验产生的现象以及由此折射出的实验原理.

引导学生分析原因：酒精蒸汽在胶卷瓶内剧烈燃烧产生高温高压燃气，高温高压燃气体积膨胀对塑料瓶做功，将塑料瓶推出去，实现了燃料燃烧释放的内能向机械能的转化.

这个实验如果成功的话它的听觉、视觉效果非常明显，也有利于老师从声音的产生、能量的转化和物态变化角度分析问题.培养学生的观察思维分析问题能力，以及语言表达能力.

3笔者的实验改进方案

笔者照着这个实验装置开始制作，但是成功率非常低，按照上述实验步骤进行了上百次实验，成功率只有2%左右.虽然成功时的实验效果很好，但是用这个成功率很低的装置来进行教学演示是不可取的，因为教学教具的制作就是为了演示，失败的实验有时不仅不能激发学生的学习兴趣，有时还会让学生产生厌恶感.分析实验失败的主要原因是：胶卷瓶容积太小，瓶内氧气含量太少，用胶头滴管很难控制滴入胶卷瓶内酒精量，也就是说空间越小酒精和空气的燃烧越难以控制.

在几百次的实验过程中笔者尝试用茶叶盒替代胶卷瓶(如图3所示)，由于盒内空间大了对滴入的酒精量的要求就降低了很多，通常只需要滴入4～5滴酒精即可，完成这个实验成功率达到了90%以上，唯一的缺憾是实验现象对学生的听觉和视觉没有强大的冲击力，瓶身只能飞出1米多远，发出“扑”的声音.

一个成功的实验的背后必然要经历无数次的失败和磨炼，最后发现把茶叶盒换成450 mL广口饮料瓶(如图4所示)，在广口塑料瓶中滴入4～5滴酒精，盖上胶卷瓶盖(胶卷瓶盖与饮料瓶口严丝合缝)，放在暖气上(或放在热水里)预热几秒钟，使酒精快速汽化.再点火进行实验效果非常好，在听觉和视觉上都达到了相当好的效果.广口饮料瓶能飞出4-5米远，实验装置发出的响声非常震撼.

自制教具不仅成本低廉，操作简单，容易提高学生的学习兴趣，而且它的使用会比一大堆拖沓冗长的讲解更生动，是形形色色的多媒体课件所不能替代的，教师借助自制教具，能轻松突破教学难点，提高课堂效率，从而打造高效课堂.

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这样学生对物体的浮沉原理理解得更透彻，而且还将已经学到的大气压的知识运用到其中了，把分散的大气压、液体压强、浮力、重力知识串联起来，对于学生创新精神的培养起到了示范的作用.学生的物理学习兴趣得到进一步的激发，学生的创新精神得到进一步的培养.

通过以上两个实例说明，初中物理课本中的演示实验，如果能够用生活中的容易得到的器材去做实验，并且操作简单，现象明显.对于激发学生的物理学习兴趣起到举足轻重的作用，对于培养学生的创新精神起到决定性的作用.因此，要充分利用身边的低成本的、容易得到的物品来作一些现象明显的物理实验，激发学生的物理学习兴趣，充分发挥学生的聪明才智，培养学生的创新精神.