高中物理自制教具的主要类型

第一篇：高中物理自制教具的主要类型

高中物理自制教具的主要类型

□朱成巧

浙江省温州市龙湾区教育局325011

学生掌握物理规律的基础是感性认识。在学生对所学的物理问题尚未获得必要的感性认识的情况下，要他们掌握物理规律是不可能的。因此，实验是物理教学的基础。

由于课程改革的推进，新技术新手段新思想的不断产生，学校物理实验室的现成装备永远不可能满足教师与时俱进的教学需要，因此，作为一名高中物理教师，自制教具应当是一项不可缺少的基本功。

了解自制教具的类型，可以启发思维，培养教师自制教具的创新意识和能力。笔者经过大量的观察、分析，对各类杂志、书籍、评比、展示等涉及的自制教具进行归类，发现近年来的自制教具主要有以下五个类型。

1、利用自制教具，演示物理现象

物理现象是自然界及社会生活、生产中客观存在且未被加工的与物理学有关的原始现象，是进行物理探究的重要素材。杨振宁教授认为：“很多学生在物理学习中形成一种印象，认为物理学就是一些演算。演算是物理学的一部分，但不是最重要的部分，物理学最重要的部分是与现象有关的。绝大部分物理学是从现象中来的，现象是物理学的根源。”由此可见，物理现象对物理学研究起着重要作用，学生只有知道物理现象，才能升华到对物理概念和物理规律的理解，才能正确地、客观地解释观察到的物理现象。在具体事例中才能运用所学知识解决实际问题。物理现象也是物理探究的源泉。

学生周围常见的物理现象可分为自然现象、社会生活中与物理有关的现象、社会生产中与物理有关的现象等。在物理教学中，以下一些物理现象，都是自制教具的常见内容：超重失重现象，共振及电谐振现象、静电感应现象、电磁感应现象，水流导光现象，涡流热效应现象，电容器充放电现象，霍尔效应现象、光的各种干涉、衍射现象，光在非均匀介质中传播时的光线弯曲现象，光的反射、折射与全反射现象，压缩气体温度升高、气体急速膨胀时温度下降现象等。

2、利用自制教具，模拟物理现象

利用物理模型模拟物理现象，是自制教具的一种常见手法。特别是一些实验室无法直接显示和研究的现象，模拟可使观看者可以比较直观地了解该现象的物理本质及其原理，使抽象的问题具体化、直观化。

在物理实验室现成配置的仪器中有许多现成的物理模型，如“磁感线模型”、“眼球模型”，“布朗运动模拟演示器（图1）”等。

在自制教具中，也出现了很多模拟物理现象的实验作品，诸如：α粒子散射实验模拟演示仪、电动势原理类比实验仪、彩虹形成演示仪等。

例1：利用静电高压感应圈、两金属圆板、玩具房

图1 子组合，磨尖长铁丝，制作 “模拟雷电现象和避雷针原理”的装置。取材容易，现象生动，操控性和趣味性强，在教学中有很好的效果。

例2：笔者曾根据教学中学生的疑难点，自制了“水波干涉原理立体模型（图２）”。采用底座附有磁铁、模拟波形的有机塑料片模型来代表水波，并且利用模型的可移动，使静态的模型可以动起来。让水波干涉现像立体化和动态化，以减少学生理解过程中的想象环节，为正确、深入理解水波的叠加现象和干涉原理铺平了道路。

图2

3、利用自制教具，探究和揭示各种物理规律

在中学物理教学中，涉及到的物理规律很多，诸如：力的合成与分解、运动的合成与分解、曲线运动物体的瞬时速度方向，自由落体规律、平抛规律、牛顿三大运动定律、动量定理及动量守恒、动能定理及机械能守恒、简谐运动规律、受迫振动与共振规律、库仑定律、电阻定律…….物理规律来之于实验，而实验方法和手段不断推陈出新，为自制教具提供了广阔的天地。如：利用数码照相机制作“频闪照片”，就是近年来新技术出现后引入的新实验器材和方法。

例3：利用现成器材简单组合，演示弹簧的振动频率与振幅无关 弹簧振子的振动频率和周期与振幅无关，是学生难于理解的一个知识点，学生的直觉往往是认为振幅越大周期越大、振得越慢。在教学中，许多教师往往是直接告知学生结论，学生印象不深、理解不透。

如图3所示的简易小实验能很好说明弹簧振子的振动频率和周期与振幅无关。取两个铁架台，中间固定一横杆，在横杆上悬挂两条相同的弹簧加上两个相同的重物，组成两个相同的弹簧振子，让两个振子同时以不同的振幅开始振动，让学生观察实验现象，便能很快发现其振动周期相同的实验结论，而且还可能让它们留下难忘的印象。

该实验取材简便，演示不用2分钟，但却很好地说明问题，并且也可以给学生继续探究：若弹簧相同取不同的重物、弹簧不同取相同重物，结果又如何？

图3

4、利用自制教具，制作（或创造）生产生活中的各种产品、机器设备及简易模型

学习物理知识的主要目的，在于应用于实际。通过理论应用于实际，解决实际问题、进行创造发明，才能加深对知识的理解、开阔学生的眼界，才能将知识转化为能力，才能真正培养学生的创新精神和解决实际问题的能力。

自制教具中，物理知识的应用，主要体现在制作（或创造）生产生活中的各种产品、机器设备及简易模型，或演示其结构和工作原理等。

常见的制作或发明如：简易电动机、简易发电机、自制照相机、自制收音机、门铃、延时开关、日光灯电路、简易热机、静电除尘装置、自制简易金属探测器、太阳能路灯原理演示装置，自制门电路、温度传感器、简易动圈式扬声器、静电风车、电子秤测量原理演示装置、电饭锅控温原理装置、传感器应用——闯红灯照相、火力发电演示实验、磁流体发电机等。

例4：右图为笔者自制的简易电动机。主要由线圈和磁铁组成。线圈用直径为0.3mm漆包线绕制，绕成尺寸为6cm×

图4

线圈 转轴 支架 磁铁 10cm矩形状，匝数约为100匝，两端引出焊在转轴上。绕成的线圈电阻为2欧姆左右，两侧支架立在硬纸板或其它绝缘体上，两支架上接上4-6V左右的直流电，线圈的转速可随电压高低而变化。

5、自制各种物理实验工具及测量仪器

各种物理实验工具及测量仪器是物理实验和研究的基础。在科学技术发展史上，人类创造了许许多多充满智慧的实验工具、测量方法和仪器。高中物理中涉及到的如测长度的一些仪器：游标卡尺和螺旋测微器等；测时间的各种仪器如：打点计时器、光电门等；测力的各种仪器：各种弹簧秤、力传感器等，电学中测电流、电压、电阻、功率的各种仪器仪表。尤其令后人永远敬佩的是卡文迪许和库仑各自发明制作的测微小力的扭秤，为物理学的发展做出的重大贡献。

自制教具中的物理实验工具、测量仪器，有些本身就是物理知识的应用，有些则是当今新材料新技术的应用（如各种数字化实验相应的测量仪器）。如笔者接触过的以下一些自制教具：油膜实验奔粉器、简谐图像描迹仪、弹簧振子运动图象分析仪、电场探测器、自制温差温度计、汽车前后轮摩擦力方向演示仪、空间两点电势差检测仪、用AD654和数字计数器制作电量计、液滴自动计数器、正负电荷发生器等。

例5：物体微小形变演示仪兼测力计(作者孔兴隆、王健浩)如图5所示为物体微小形变演示仪。把物体悬挂在一水平横梁上或自下向上用力压横梁，横梁便发生向下或向上的微小弯曲形变。横梁的形变，肉眼虽看不清楚，通过一套杠杆装置进行机械放大，从而使指针发生较大的偏转。

联想到弹簧测力计的原理，本教具还可做进一步的改进，成为简易测力计。方法很简单，即事先根据悬挂点受的压力大小，在对应的指针偏转点刻上该数值便可。该测力计不仅有一定的实用价值（其测量范围较大），更重要的是其设计方法和思想对学生的启发、教育意义。

作者联系方式：

图5 电话：*** 邮箱：372692174@qq.com

第二篇：自制教具领导小组

蒲场镇大溪2012—2013学

师生自制教具领导小组

为了更好地实施素质教育，培养我校师生的创新精神和动手、动脑、操作实践能力，调动广大师生的积极性，使教师能深入理解教材，活跃课堂教学。根据镇中心学校文件精神，经研究，决定成立大溪小学自制教具领导小组：

组 长：杨文勇（校长，负责协调安排工作）副组长：徐茂林（教导主任，负责具体安排工作）成 员：陈贤勇（实验教师，负责教具的保管与使用）

梁建书（实验教师，负责教具的保管与使用）贾家生（工会组长，负责工作的监督）李发威（后勤组长，负责经费的落实与使用）

办公室设在教务处，由徐茂林同志负责验收后交给实验人员，并作好相关工作记录，并及时投入使用。

蒲场镇大溪小学

2012年9月

第三篇：自制教具论文

浅谈自制教具在初中物理教学中的作用

《物理课程标准》要求我们物理老师要转变传统教育观念，以培养全体学生的科学素养为根本，以培养学生的探究精神、实践能力作为教学重点。物理学是一门以观察和实验为基础的学科。在新课程的实施中，教材中设置了许多演示实验和学生分组探究实验，实验室也配备了相应的实验器材，还有丰富的多媒体实验教学软件可供教师使用，但在实际教学中，由于种种原因，有些实验效果不太理想或预期实验设计不完善，造成实验资源不能满足现有的教学需要，这就需要我们一线教师在教学中 进行自制教具的制作并运用于教学，深化实验教学的内涵，自制教具在培养学生观察分析能力、动手实践能力、科学探究及创新精神等方面有着无与伦比的优势。自制教具运用于物理教学在新的课程理念下是非常值得提倡的。下面谈谈自制教具在物理教学中的作用。

一、自制教具能激发学生的学习兴趣

1、激发学生好奇心求知欲，培养学习兴趣

心理学告诉我们：“浓厚的兴趣能弥补智能的不足，持久的兴趣会导致发明创造”。对初学物理的初中学生来说，只要激发起他们学习的兴趣，他们就会以满腔的热情，积极主动地投入到物理学习中，物理课堂就会变得开放、活跃，气氛热烈，教学效果自然会倍增。由于自制教具和利用生活中易得材料进行实验所用材料多来自学生的身边，都可以成为自制教具和探究实验的原材料。实践证明自制教具中呈现出的新奇物理现象和成功的制作，能自然地引起学生浓厚的兴趣，激发他们的探究心理。而且实验一旦有所收获，有所创新，有所前进，就会使趣味性更加稳定，就会继续探索，继续登攀，从而喜欢物理，热爱科学。在新课导课时,为了吸引学生的注意力.激发好奇心和求知欲,我们可自制一些看似普通却暗藏机关的教具,把教具工作部分先遮住,设下悬念,使看似普物品达到魔术般的效果,从而激发好奇心和求知欲.在讲授新课时,再解剖教具,讲授物理道理,进一步培养学生的学习物理的兴趣.如：在第五届全国中学物理教学改革创新大赛中，湖南省参赛选手欧阳风华做了个魔术表演：手掌吸盆。先给学生展现一个空金属盆，再用一个不透明的杯子往盆中倒水，该杯中放两个吸盘，吸盘随水一同倒入盆中，挤出吸盘内的空气，再用手指钩住吸盘提起水盆。学生看不见盆中物体和手指动作，感受非常好奇，课堂气氛一下子被激发起来了。随着老师解剖该魔术，激发了学生的学习兴趣。大家的好奇心求知欲一下子被激发起来了，整堂课学生都在聚精会神地听，静静地想。

二、增强演示效果，改善实验教学

麦克斯韦说：一次演示实验所使用的材料越简单，学生越熟悉，就越想透彻地获得所验证的结果。虽然教育事业的发展、教育投入的增长，使得各校的教学仪器日臻完善，但适时使用生活中易得材料进行实验却能起到意想不到的好效果。在全国首届中学物理学名师大赛上，获奖选手陈超老师做了个演示实验：将一小塑料袋（农村集市上卖的劣质塑料袋）盛满已染颜色水，然后与一装满水的细输液管相连，让学生将细管举到一定高度时，塑料袋“叭”地一声碎了。学生惊讶不已，百思不得其解，教师趁热打铁，分析讲解液体压强的特点，使学生深刻理解了液体压强与深度的关系，教学效果自然更加完善。三 化抽象为直观，突破教学难点；

物理概念和规律多数很抽象，常规教学手段很难突破。我们就必须采用各种手段进行直观教学，自制教具就是较好的方法。例如,凸透镜成像规律的原理也可制作《凸透镜成像原理演示器》演示，用两根固定的直铁丝表示平行于主光轴折射前后的光线，用一根可以移动的铁丝表示经过光心的光线，当大小不变的物体沿主光轴移动时，物体上一个发光点也随之移动，表示光线的铁丝也像光线一样变换位置和角度，在凸透镜另一侧会发现两铁丝相交，相交位置即像点位置。这样，就使抽象的物理规律变得较为形象，教学难点被突破了，学生就容易理解 四.自制教具能有效激发学生的创新能力

自制教具从猜想开始到多方面论证，并动手设计、制作、反复试验，到最后确定实验模型，都是经过深入思考和对物理规律和概念的理解。从提出问题、发现问题，解决问题到创造性地设计出新教具，学生的能力和思维都得到了不同程度的发展，从学习中体验，在体验中学习，让学生体验创造的无穷魅力 培养创新意识

五、利于教师树立和传授科技意识、节俭意识和环保意识

我们知道，绝大多数自制教具不是简单的仪器仿制，要经过一定的思考、创意、构思和设计，这都是创造性的劳动，具有创新精神。在利用生活中易得材料进行实验和教具制作中，教师要引导学生注意如何变“废”为“宝”，利用生活中常见物品制作出各种各样的教具，既节约了资金，降低了教育成本，又可树立老师节俭意识，间接地对学生进行了品德教育。同时,在利用废品的过程中,渗透环保教育,利于教师树立环保意识；自制教具，除了利用和生活中易得材料以外，还要引导师生使用具有科技含量的新材料，有利于树立科技意识。比如学生收集易拉罐里面放入醋和可乐进行简单电池的制作

结尾；现行的新课标更加注重对学生的知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的培养，更加注重能力的培养和创新意识的提高，在实验教材中把各种实验活动贯穿其中，规定的实验内容多、跨度大，提倡探究式学习，设计一些探究实验，并主张学生自主学习。在教改中，教材的多元化和教学方式的改变，无疑也对教师提出了更高的要求，同时也给了教师根据实际情况对教材进行分析、选择、调整和再创造的机会。①因此，结合教学需要，合理地使用教具，讲究教具与教材的匹配以及与教法的吻合，也是一种不可忽视的提高教学质量的途径和方法。这就要求师范生必须深入钻研课程标准，认真分析教材，弄清楚教学中可能会存在哪些难点，其中哪些是需要运用教具才能加以突破的，每一难点又具有什么特点，需要用什么类型、何种功能的教具。新课程的综合性和生活化、整体化、情景化的特点为老师钻研教材教法、潜心实验教学研究提出了更高的要求。但是课程资源无处不在，只有用心探索，悉心教研，制作更多、更精良、更实用的教具，以弥补现有实验仪器不足，才能体现新教材、新课程的优势。

第四篇：自制教具计划

伯都中学自制教具活动实施方案

为了进一步加强我校普及实验教学工作，贯彻教育创新和课程改革的理念，促进教学内容和教学方法的改革，支持新课程的实验和推广，进一步推进素质教育的实施；发挥蕴藏在我校教师中设计制作各科教具和设计开发探究性实验的积极性与创造性，收集、整理、推广其成果，丰富教学内容；推动全校自制教具活动的开展；鼓励学生积极参与自制教具和实验活动，培养学生的创新精神和实践能力；收集运用新材料、新技术，特别是信息技术与传统教学仪器整合的经验，推动教学仪器新产品的研发和教学手段的现代化；总结、推广开展自制教具和实验教学活动的经验。特决定开放本次实验教学自制教具的评比活动，现将有关

活动的事宜通知如下：

一、自制教具评比领导小组

组

长：刘喜春

副组长：赵斌

评

委：刘喜春

宋扬

赵斌

徐野

二、奖项设立

评选活动对参评自制教具设立一、二、三等奖各1、2、3名。

三、评选范围及评比时间

各学科教学中使用的，由教师自己设计制作，在历届的自制教具评选中未获奖的自制教具，或虽曾获奖但对原作品有重大创新改进的自制教具(不含已经正式生产的产品和纯计算机软件及声像资料)。教具不分类评比。

时间：2011年4月18日

四、活动要求

（一）参加人员：全体师生（教师必须参加）

（二）教师每人至少交一件作品，学生由各班任课教师及班主任根据学生制作教具的实际情况推荐学生作品参加，不限数量。

（三）自制教具均不限数量，2011年4月15日前上报作品。

（四）所申报的作品必须是自制教具，已经在教学活动中使用，有一定的教学效果。

（五）教具作品可以是团体也可以是个人，每个合作作品应确定一名第一作者，其他为署名作者。合作作品的制作者不得超过3人，每名制作者都须全面参与自制教具设计制作，作品应该反映出所有成员的共同努力。所报送的学生作品，必须是学生自己动手制作的教具。

（六）一个教具名称只含一件教具，教具名称应与其相应的教具相符。

五、评选条件

1．教学性。符合基础教育课程改革的基本理念，有利于推进素质教育，培养创新精神和实践能力，有利于实验教学、提高师生的实验动手能力。

2．科学性。教具所示实验内容符合科学原理，体现科学知识和科学过程相统一的原则，有利于学习科学知识，树立科学意识，掌握科学方法和实验操作技能。

3．创新性。教具设计新颖，构思巧妙，体现新的实验活动方式、方法和内容;应用新技术、新材料、新工艺方面有创新和发展；在信息技术与传统实验的整合方面有所创意。

4．启发性。引发学习兴趣和思考，适于探究式教学，有利于学生主动参与、互动、合作交流。

5．实用性。取材容易，结构简单，易于操作，性能稳定，通用性好，安全可靠，造价低廉,外形美观,便于自制推广；有助于环保和可持续发展。

六、评选方法

1．学校领导组成评选委员会，具体负责评选工作。在现场操作、演示、评议的基础上，评选出优秀自制教具的各个奖项。

2.获得一等奖推荐参加县自制教具评选活动。

第五篇：自制教具统计2012——2013

自制教具统计：

董文静制作了《简易圆柱体》

杜玉荣制作了《钟表模型

刘行制作了《纸飞机》

王磊制作了《小火箭》

2012年

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