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摘 要：因地制宜，持之以恒地做好实验教具器材的自制、自筹工作，是缓 解课 改 试验教材教学，对教具器材急需的一条有效途径。
关键词：课程改革，试验教材，教具制筹。
对物理学科而言，过程表征该学科的探究过程和探究方法，结论表征该学科的探究结果，二者是相互依存，相互转化的关系，学科的概念原理体系只有和相应的探索过程及方法结合起来，才能使学生的理智和整个精神世界获得实质性的发展和提升。因此对物理学科而言，学科的探究过程和方法都具有重要的教育价值。课程标准确定，科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学内容。旨在将学习的重心从过分强调知识的传承和积累，向探究过程转化。从学生被动地接受知识向主动地获取知识转化。从而培养学生的科学探究能力，实事求是的科学态度和敢于进取的创新意识。这正是张扬实验教材特色，弘扬课程理念的迫切需要，也是实验教学教法改革的精髓所在。
初中物理8年级课程标准实验教科书（上科版），着力体现了，全面提高全体学生的综合素质的课改目标，着重强调了，重在学习过程，重在学生主动探究的教学理念，理所当然地与原教材相比显现出明显的变革，形成与原教材相匹配的实验教具器材与试验教材教学的需要匹配失衡，出现品种上诸多断口及数量上的严重不足。素来以实验为基础，现在又强调科学探究为教学之本的物理教学，失去了实验教具、器材的支持，便无异于在做无米之炊，严重地制约了试验教学的顺利开展。因地制宜、持之以恒地做好实验教具器材的自制自筹工作，不失为缓解课改试验教材教学对教具器材急需的一条有效途径。以下我们从三个方面来阐述，我们所做的教具自制自筹工作及思考体会。
一、自制自筹教具器材的现实作用
（1）为试验教材新设内容的教学提供有力支撑
试验教材特别重视知识与生活的联系，强调我们身边的物理，为此增添了不少新内容。比如：在原教材中只做为常识性知识介绍，一带而过的有关眼睛的知识，被实验教材扩充为2节课的内容：“眼睛与视力矫正”和“神奇的眼睛”。并提出了能让学生进行观察探究的更高的教学要求，这就是与原教材配套的一张眼睛的示意图所力不能及的了。
为此我们及时设法用园形不透钢蒸屉，几块凸透镜、凹透镜等做成一个眼球的演示模型。安装在标准光具座上，带进课堂使用。（见图一）：模型构造：眼球模型、光具座、凸凹透镜、蜡烛及支架组成。
演示一、正常视力的眼睛成像：
操作：①完成组装，使：蜡烛火焰中心，凸凹透镜中 心，眼球模型中心在一条水平直线上，调整后取下支架上的凸凹透镜备用
②点燃蜡烛，调节蜡烛到眼球目镜（凸透镜）的间距，即可在眼球后部观察窗中清楚地看到烛焰成在毛玻璃（代替视网膜）上的缩小的倒立的实像。
拧紧蜡烛支架螺母，使两者间距固定。
演示二、模拟远视眼睛的成像及矫正：
操作：①在上述实验完成后，即在眼球模型目镜前的 一个支架上，安放凹透镜片，再观察眼睛模型后视窗，可以看到毛玻璃上成的像已经模糊不清。
②在另一个支架上再插入凸透镜，即可以从后视窗中观察到像的清晰程度已经恢复。
演示三、模拟近视眼睛成像及矫正：
操作：①抽出两个支架上的凸凹透镜还原到（一）的 状况，后视窗毛玻璃上成像清
②在眼球模型目镜前的支架上插入凸透镜，即从后视窗毛玻璃上看到成像变得模糊不清。
③再把凹透镜插入另一支架，即可看到毛玻璃上的成像恢复清晰。
这件教具模型结构简洁，操作方便，现象清楚。我们在教学中，让尽量多的学生亲眼看看，亲手动动，深受学生欢迎。同样为这两节课的教学中我们还做了可伸缩调节的单筒望远镜、瞄准镜、潜望镜等来配合教学同样也取得良好的教学效果。
（2）为学生主动学习提供支撑
试验教材注重学生对物理现象的观察探究过程的学习。我们在自制教具上也非常注意到教具的质与量的关系，力争做到质高量大，更多地给观察、探究活动提供足够的实物演示的支持。比如：在声音一章的学习中，学生对声音确实是再熟悉不过，但对声音的知识却是“充耳而不闻”，物体振动发出声音，声音在物质中可以传播，声音有音调、响度、音色三大要素等都不甚了解。平日也没有这些方面的前概念和潜意识，这就需要教学中采用大量的实物演示来供学生观察分析，在此基础上去构建有关声音的知识系统。原实验室所存演示声音现象的仪器不多而且陈旧，远不能满足教学改革试验教学的需要。我们在声音这段教学中一下子就做了纸盒鼓、纸屏扬声器、声音综合演示音箱、音调演示器、真空隔声、土电话等大大小小近10件教具，再加上原有教具如音叉等的配合，切实地为学生提供了众多的观察探究实物实例，很大程度上地深化了对声音的认识和了解，以纸屏喇叭为例：（图二）
演示器构造：由环形磁体、喇叭音圈、共鸣箱、铁丝 框架、挂历纸屏等组成。
演示一、振动产生声音：
将插头（4）插入收音机功放输出插孔，打开收音机开关，即可以听到纸屏在发声，感觉到纸屏在振动，用手轻触发音纸屏，可以感到纸屏伴随声音的节奏在紧一阵、慢一阵的振动。关上收音机，声音消失，纸屏振动而随即停止。反之，声音响起，纸屏振动又起。
演示二、响度与振辐有关：
重复演示（一）操作，调整收音机音量控制旋钮，声音小时，纸屏振动不明显；声音大时，明显会看到纸屏在抖动，并伴有“哗哗”的纸屏振动的声音。
这个实验还可以用到初中电学中，通电导体在磁场中受力运动一节。本教具演示效果的优劣，与两点原因有关：①发音质量与纸屏纸张的厚度有关，制做时可多预备几种纸在制做时比较，选用较满意的纸最后组装。②音圈与磁体的动态配合间隙很小，须细心调试装配，否则出现音圈与磁体相互接触的现象，发出的声音就很小了，演示现象也随之不明显。
这件教具在实用中很直观，又新奇，受到了学生的欢迎，对振动产生声音的论断提供很好的直接证明。
再比如：在“弹性力”“力的两个效应”等教学中，我们也做了两件较大的教具：“弓箭演示器”，“微小变形演示器”（图三）为力与形变的关系提供演示观察实物实例，以“微小变形演示器”为例：构造示意：主要由反光平面镜、激光笔、厚长板组成。
演示操作：①力可以使物体发生形变，开启激光笔发出激光束，经平面镜反射后，射到天花板上一点，用力轻接（3）处，可见光点在天花板上明显移动。连续轻拍击更加明显。在③处放上重物，光点也发生明显移动。
演示操作：②在一定范围内物体形变与受力成正比关系，在⑶处放上和重物越重，光点移动越大，反之移动越小。用手接⑶处，用力大光点移动大，反之移动越小。
制作操作须知：激光会伤人眼，演示时激光不准向学生方向发出！激光束经反射后的光点位置，可由调节平面镜的仰角确定。
这些演示现象明显生动，很好地提起学生课堂的学习兴趣，也收到良好的教学效果。我们在保证数量的前提下，对自制教具的质量也精益求精。我们自制的光的反射演示器的光束可在180°范围内灵活移动，反射现象十分清楚醒目。“光的折射演示器”的光束可在360°范围内任意转动，可以随意地由空气或水中射入，光路清晰，操作灵活收到良好教学。
（3）为学生分组实验提供充足的器材支持。
要充分发挥学生主动学习的积极性，最大程度地参与物理科学探究活动，进行学生分组实验，自然是首选的教学方式。在这一点上，编书的专家与试验教学的教师可以说是“英雄所略同”。“三军未动，粮草先行”，我们充分发挥了学校、教师、学生三个方面的积极性，较好地解决了实验器材的短缺问题，保证了分组实验开出的数量和质量。试用教材把原教材有关平面镜成像的教师演示实验，扩展成学生分组探究实验，实验室原有器材显然不足。我 们采用了学校买30块玻璃，教师做20个铁丝支架，学生每组（4个）带2只蜡烛、一盒火柴的方法，就使这个分组实验顺顺当当地做成了，而且一周内完成10个班，效果都不错。在学习牛顿第一定律时，也遇到把原演示变成分组实验的情况，学校买钢球（直径32mm）（直径28mm）各16只，做成带有12cm高度斜面和总长100cm的木滑道16条，并配置了玻璃板，毛巾各16件（如图四），也顺利地做成了分组实验，这些器材，又被再次用到探究滑动摩擦力和有关动能大小的探究上去，如此一石数鸟，事半功倍。有的简单分组实验，如测长度实验，所用器材都由学生自己带来：三角板、直尺、书本、易拉罐。由于材料易得，学生又很熟悉，又是他们课外自己筹备的，可以实行每一同桌2人为一组，最大限度地让学生参与其中，所以实验进行顺利，探究热情高涨，兴趣盈然。
（4）为教师教学试验的深化和延伸提供器材支持。
教学试验，故名思义，就是在没有常规约束指导下的试探性的教学。是在摸着石头过河，是在寻找教学教法的最佳途径。因而这种教学教法的方式应该是变数很大的。再加上对学生学习个性化的注重，使这些变数更为活跃。而就物理而言，万变不离其宗，教材与教法的整合之中发生的变数，都要有随之而变的实验器材给予支持，否则就变成了纸上谈兵，又回归老路上去。这些器材中很大一部分也要靠教师学生自制自筹来完备。比如：在学习有关速度知识的时候，试验教材的举例之中没有定量的研究，教师感到有些缺憾，于是把主观估计分辩快与慢的演示，深化为测量①同距离不同时间②同时间不同距离的这两种情况下的快与慢的演示，而学生又对测量“快与慢”的兴趣浓烈，要求亲手一试。这样又把演示扩展分组实验，器材先由学生自筹，每组带玩具汽车、电子表（有测秒功能）、卷尺，让汽车在课桌上接实验计划反复地跑，来测量各种情况下的速度。学生热情参与，结果是东西没有少带，但实验效果不佳。原因是：学生带来的玩具小汽车五花八门，速度不好掌握，电子表计时不准，各组之间结论相差太大，也不便讨论交流。于是学校再统一购买玩具小汽车16只、秒表16只。卷尺、电子表（辅助计时）仍由每组学生自带，这样一来实验效果就好多了。其实让学生自带部分器材，是着意于增强学生的主动参与意识和对实验的认真态度，加强了“物理就在我们身边”这个理念的认识，也增强学生今后独立自主的探究能力。这一做法得到学生的热烈响应，和学生家长的充分支持。学生们还主动参与课外小制作活动，其中不乏做工精巧，构思新颖的好作品。
二、我们在自制自筹教具工作方面的启迪和思考
（1）自制自筹教具的一般原则：
①科学性原则：做为科学探究的实物和工具，自然要做到对所涉物理知识或技能，做出合乎科学性的显示。这是不言而喻。
②实用性原则：做而致用，显然是自制教具的最实际的要求之一，必须要求：其结构简明，操作灵活便利，现象显示清晰，明确，还要坚实耐用。否则只能是中看不中用的花架子，徒劳而无益。
③经济性原则：任何耗工耗时，用费大的教具自制都是不现实的。一则所在学校承受不起，二来也不便推广使用。教师制作教具时不可能也不允许耗工耗时过多，教师的本职的重心，毕竟是在教学方面。
④普遍性原则：尽量地采用学生常见的、手边常有的东西来做教具器材，也就是“瓶瓶灌灌做实验”，虽然面目简陋，但亲和力强，易于学生接受，更重要的是为学生课外自行探究提供了选择实验器材的一种可行方法。也 对学生主动观察周围事物中的物理现象，起着促进作用。
（2）自制自筹教具的制约因素：
①所在学校的支持力度
一个好校长就是一个好学校，学校领导对自制教具的支持与否，直接关系到这件工作的成败。我们学校自制自筹教具能有今天的成果，与学校提供的极宽松的条件极其相关：课程教学不一到一年时间内，课改备课 组用于教具器材自制自筹，多媒体课件制作等方面的资金有数千元之多，往往采用先用后报、即报即批的方式办理，给予教师有更多的主动回旋余地。而且自制教具带有试验性质，损坏材料、耗费工具，闲置配件的情况难以避免，就连花大钱办了小事的情况也会出现，甚至会因此延误了其他方面的事情。就这样学校领导仍是一腔热情地支持鼓励教师，与教师同舟共济，尤为难能可贵。我们热切希望兄弟学校在这方面能比我们做得更好。
②教师的奉献与努力也是自制自筹教具工作的生命线。
自制自筹教具，因其持续性和多变性，给予参制参筹教师以沉重的工作负担。一线教师在完成正常教学任务的同时，还要投入很大的精力和劳动，实在难能可贵。某校只为上一节公开课，而自制自筹教具器材，就忙碌了两个星期。授课教师课余直唤“吃不消”，何况要紧跟教材进度配套制作呢？再则，所需材料工具等都不凑手，都需从市场上购来，于是上一星期总有几次跑老远的路在市场上徘徊购物，占时间之多，工作之辛苦不言而喻。我在制作“音调演示器”时因托人免费加工一根主轴尺寸偏大一点，安装不上，又不好意思再找人返修，只得用锉来修正，整整锉了2个多小时，才配合完成。如此之事又何止一二？因此搞教具制作一定要有事业心，有奉献心，否则不能坚持。
③教具自制自筹即然是目前课改物理试验教学中的一项重要工作，但又因存在各方面诸多的制约因素而面临挑战。人人动手，校校动员，形成一个自制自筹教具器材的积极氛围，不失为一条有效的措施，也为这项工作的可持续发展引来了源泉。在学校内课改备课组内教师应群策群力，任务分解包干，人人争担一份责任，人人争做一份贡献，认真全过程地参与教具的设计、制做、试用、改进的工作，使教具的科学性、实用性等日益接近设计目标。各学校之间相互学习、观摩、交流并打破学校界限力争做到，取长补短，共享资源，这样才能使教具的质与量都能力争达到于试验教学进度同步开展的实际需要。
④说到底自制自筹教具器材除有一定的科研性质之外，更多成分上还是为试验教学的开展不得不为之的权宜之计。学校非教具生产厂，教师非专业的能工巧匠，所做教具不尽合理之处自然难免，大批量的长期的教具器材的来源最终还是要由专业教学仪器生产厂家来解决。这就要求有关生产厂家审时度势，主动与参试地区，参试学校乃至参试教师加强沟通，分析教具的需求和发展走向，换掉几十年不变的老面孔，摆脱厂、校脱节的尴尬。加快批量生产课改第一线急需的教具器材，为课改全面开展出力，也为自身的发展开拓出一片新的天地来。
第三部分：部分自制教具的实例及调试（略）
课改试验教学以来，我们充分发挥了学校教师、学生等方面的积极性，不怕困难，持续努力，共自筹自制教具器材近30种、160余件，使教学演示实验，学生分组实验的数量和质量获得很大程度上的提高，有力地配合了我校课改教学试验工作的开展，并把这项工作推向校际组成校际课题组，连续在CN刊物上发表有关文章26篇，也得到有关方面的肯定和鼓励。
（选自市物理教师新课程培训材料）
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