鄧根志

摘 要：科學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為載體，激發(fā)學(xué)生自主探究未知領(lǐng)域的學(xué)科。在用現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行教學(xué)時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些我們無(wú)法掌控的問(wèn)題，如何自如地在課堂上將實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)出來(lái)，需要教師發(fā)揮自身學(xué)科優(yōu)勢(shì)，自主制作教具來(lái)開(kāi)展生動(dòng)的課堂教學(xué)。本文客觀地闡述了如何在中學(xué)科學(xué)中自制教具開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，重點(diǎn)論述了以塑料瓶為主體制作教具的方法。

關(guān)鍵詞：自制教具；塑料瓶；科學(xué)教學(xué)

在初中科學(xué)教學(xué)中，為了切實(shí)貫徹“以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)”的教學(xué)原則，真正把科學(xué)實(shí)驗(yàn)作為科學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容和有力工具，就要充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能，使學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，通過(guò)自己動(dòng)眼、動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口去獲取知識(shí)。這樣不僅能夠?yàn)閷W(xué)生提供學(xué)習(xí)的感性材料，驗(yàn)證科學(xué)規(guī)律，而且能夠提供科學(xué)的思維方法，使學(xué)生加深對(duì)基本知識(shí)的理解，培養(yǎng)用實(shí)驗(yàn)方法探索科學(xué)知識(shí)的能力。學(xué)生通過(guò)自己觀察、做實(shí)驗(yàn)，還可以討論講述，使他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性得到充分發(fā)揮，改變學(xué)習(xí)中的被動(dòng)地位，使課堂氣氛不再沉悶。

自制教具能突破教學(xué)難點(diǎn)，能夠提高教學(xué)效果。使用自制教具，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。教師應(yīng)將一些工具性器材進(jìn)行簡(jiǎn)化，實(shí)驗(yàn)器材盡量選擇生活中易于尋找的物體，拉近科學(xué)與生活的距離，讓學(xué)生感覺(jué)科學(xué)不是高高在上的，科學(xué)探索并不神秘，它就在生活中。要讓學(xué)生知道身邊的科學(xué)，知道科學(xué)就在身邊，為其開(kāi)展“自主探究性學(xué)習(xí)”開(kāi)辟?gòu)V闊的天地。自制教具可以讓生活中的廢品變?yōu)閷氊悺１疚闹饕v塑料瓶在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

一、課外興趣實(shí)驗(yàn)

水頂乒乓球?qū)嶒?yàn)。如圖1所示，用一大的塑料瓶裝滿(mǎn)水，用雙孔橡皮塞住，一孔插入玻璃管，另一孔插入氣門(mén)芯。用打氣筒打氣，同時(shí)將球放在玻璃管口出，乒乓球在水注上方2米以上的高度卻不掉下來(lái)。

■

哪只蠟燭先熄滅。兩只點(diǎn)燃的蠟燭一高一低，若用一只透明的塑料瓶制的罩子將它們罩起來(lái)（如圖2所示），問(wèn)哪只先熄滅？讓學(xué)生自己做實(shí)驗(yàn)，然后思考原因。

二、生物教學(xué)：模仿呼吸過(guò)程

如右圖，將透明的塑料瓶底部截去，在底口處蒙扎上一張皮膜（可用大氣球或醫(yī)用手套的薄橡皮膜），在橡皮的的孔中緊插入玻璃三通管，并在內(nèi)部的管上裝兩只氣球。演示時(shí)，手捏住橡皮膜的中部，向外拉動(dòng)和向內(nèi)擠壓，可以看到瓶?jī)?nèi)的氣球膨脹和收縮交替的現(xiàn)象。

三、在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

簡(jiǎn)易酸堿滅火器。500毫升左右的塑料瓶，用大頭針在瓶子上端插六七個(gè)小孔并標(biāo)記滅火口；向瓶?jī)?nèi)裝250毫升左右的飽和碳酸氫鈉溶液及少量的洗滌劑；小試管取10毫升左右濃硫酸，塑料瓶稍微輕斜把試管小心的滑入瓶?jī)?nèi)，用一根比塑料瓶高度稍小的玻璃棒插入試管；擰緊瓶蓋，將塑料瓶倒置，可以觀察到明顯的現(xiàn)象。

四、在物理教學(xué)中的應(yīng)用

1.塑料瓶引入大氣壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)

（1）覆杯實(shí)驗(yàn)。把塑料瓶裝滿(mǎn)水，用紙片代替瓶蓋托住水。（2）吹不大的氣球?qū)嶒?yàn)和開(kāi)口也不“消氣”的氣球?qū)嶒?yàn)。在塑料瓶側(cè)面扎一個(gè)小孔，并將一只氣球塞入瓶?jī)?nèi)，套在瓶口上。實(shí)驗(yàn)時(shí)，手指堵住小孔，嘴對(duì)瓶口吹氣球很難吹大，如何解釋這一現(xiàn)象？將堵著小孔的手指移開(kāi)，從瓶口再次吹氣，氣球膨脹變大了許多，再用手指將小孔堵塞，接著把吹氣的嘴從瓶口移開(kāi)，吹大了的氣球幾乎沒(méi)有縮小。如何解釋這一現(xiàn)象？

2.塑料瓶來(lái)證明大氣壓存在和液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)

在飲料瓶底部扎一個(gè)細(xì)孔，把飲料瓶中灌滿(mǎn)水，然后擰緊瓶蓋，瓶底部沒(méi)有水流出。擰松瓶蓋，水流了出來(lái)，說(shuō)明是大氣壓作用形成的這一現(xiàn)象。相同高度處其它位置再扎一個(gè)細(xì)孔后發(fā)現(xiàn)依然沒(méi)有水流出來(lái)，證明了大氣壓是各個(gè)方向都存在。在上方再扎細(xì)孔后，發(fā)現(xiàn)下面的細(xì)孔向外流水，上面的細(xì)孔不向外流水，并且有空氣從此處進(jìn)入。擰開(kāi)瓶蓋三孔都會(huì)流水，且小孔位置越靠近瓶底，水柱噴的越遠(yuǎn)，證明同一液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大。

3.浮力產(chǎn)生的原因

用剪刀剪去礦泉水瓶底部，把瓶子倒過(guò)來(lái)旋開(kāi)瓶蓋，瓶?jī)?nèi)置一乒乓球，然后往瓶?jī)?nèi)倒水，會(huì)發(fā)現(xiàn)乒乓球沉在水底，再把瓶蓋旋上，一會(huì)兒乒乓球迅速浮起來(lái)。沒(méi)旋瓶蓋時(shí)，水對(duì)乒乓球只有向下的壓力，旋上瓶蓋后，由于乒乓球側(cè)漏水，水填滿(mǎn)乒乓球下空隙后，便對(duì)乒乓球有向上的壓力，且大于向下的壓力，因此乒乓球就浮起來(lái)了。

4.魔筒實(shí)驗(yàn)：動(dòng)能和彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)化

將兩只大小不一樣的礦泉水瓶的底部剪下，在瓶底上下兩處各鉆一個(gè)小孔。每一個(gè)小孔處穿一根橡皮筋，在瓶?jī)?nèi)的中間處，把兩根橡皮筋系在一起，并在此系上重物（鎖）。在光滑的地面上試用手滾動(dòng)罐子，它將會(huì)向前滾動(dòng)幾步停下，然后返回來(lái)。

5.“浮沉子”潛水艇浮沉原理

將口服液里面的液體喝掉一部分，直到使它恰好能浮在水面上。在瓶口纏一些細(xì)鐵絲，將它放入礦泉水瓶中，然后旋緊礦泉水瓶蓋，用手壓擠礦泉水瓶，會(huì)看到藥瓶下沉，松手后又上浮。這是因?yàn)橛昧簲D礦泉水瓶時(shí)，礦泉水瓶中的一些水會(huì)被壓進(jìn)藥瓶中，重力大于浮力，下沉。松手后增加的水又被排出，重力又小于浮力，浮出水面。

6.浮力秤

將礦泉水瓶上部剪掉，只留下柱形部分，用熔化的蠟燭將底部填充好保證使其能立于水中。在內(nèi)部填充一些顆粒狀固體作為配重同時(shí)起到調(diào)節(jié)和調(diào)零作用。此時(shí)，在與水面相平處的瓶體上標(biāo)零。然后在瓶?jī)?nèi)放50g鉤碼，在與水面相平處的瓶體上標(biāo)50g；再在瓶?jī)?nèi)放100g鉤碼，在與水面相平處的瓶體上標(biāo)100g；均勻地畫(huà)好最小刻度。

7.帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)的拓展

用輸液器一端與塞子相連，另一端與氣球相連，向剪掉底部的礦泉水瓶子中灌水，將該裝置豎直放置。另一個(gè)不放輸液器，發(fā)現(xiàn)加輸液器的氣球被“吹”起，沒(méi)加輸液器的沒(méi)有“吹起”。

8.做功和內(nèi)能的改變

取一普通塑料瓶（礦泉水瓶），加入數(shù)滴酒精，蓋緊瓶蓋，用手使勁擰緊瓶身，壓縮氣體，不要松手；用手輕輕旋動(dòng)瓶蓋，碰一聲響，瓶蓋被沖出很遠(yuǎn)，同時(shí)出現(xiàn)大量“白霧”。

9.密度的引入

用兩個(gè)完全一樣的塑料瓶瓶子，一瓶裝滿(mǎn)水，另一瓶裝滿(mǎn)鹽水。把它們同時(shí)放到已調(diào)好的天平上，馬上發(fā)現(xiàn)天平失去了平衡。學(xué)生一定非常驚奇，會(huì)去反問(wèn)這是為什么，進(jìn)而得出結(jié)論：同體積不同的物質(zhì)（即密度不同）其質(zhì)量不同。

10.探究光的直線傳播

找一干凈塑料瓶，控干后往瓶?jī)?nèi)裝煙霧（越濃越好）。拿一激光電筒往瓶?jī)?nèi)射激光，能清楚地看到光在煙霧中沿直線傳播。

科學(xué)是一門(mén)以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，許多科學(xué)知識(shí)是在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，認(rèn)真總結(jié)和思考得來(lái)的?？茖W(xué)教師在教授學(xué)生科學(xué)知識(shí)過(guò)程中，如能正確使用自制教具演示或指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)可以起到很大的積極作用，同時(shí)還能激發(fā)學(xué)生的求知欲望，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、求是的科學(xué)態(tài)度。所以，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是科學(xué)教學(xué)中一個(gè)必不可少而且相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)。身教勝于言教，在自制教具的同時(shí)，教師也要不斷鼓勵(lì)學(xué)生把自己學(xué)到的知識(shí)用到生活、生產(chǎn)實(shí)踐中去，只有這樣才能讓知識(shí)更有價(jià)值。

綜上所述，科學(xué)教師要力求做好每個(gè)自制教具的實(shí)驗(yàn)，并在教學(xué)實(shí)踐中不斷地探索與創(chuàng)新，同時(shí)結(jié)合其他形式和多種教學(xué)方法，以及現(xiàn)代教學(xué)手段，提高科學(xué)教學(xué)的質(zhì)量和效率。

參考文獻(xiàn)：

國(guó)家教育委員會(huì)教學(xué)儀器研究所.初中物理自制教具[M].北京：人民教育出版社，1993.

摘 要：科學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為載體，激發(fā)學(xué)生自主探究未知領(lǐng)域的學(xué)科。在用現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行教學(xué)時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些我們無(wú)法掌控的問(wèn)題，如何自如地在課堂上將實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)出來(lái)，需要教師發(fā)揮自身學(xué)科優(yōu)勢(shì)，自主制作教具來(lái)開(kāi)展生動(dòng)的課堂教學(xué)。本文客觀地闡述了如何在中學(xué)科學(xué)中自制教具開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，重點(diǎn)論述了以塑料瓶為主體制作教具的方法。

關(guān)鍵詞：自制教具；塑料瓶；科學(xué)教學(xué)

在初中科學(xué)教學(xué)中，為了切實(shí)貫徹“以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)”的教學(xué)原則，真正把科學(xué)實(shí)驗(yàn)作為科學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容和有力工具，就要充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能，使學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，通過(guò)自己動(dòng)眼、動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口去獲取知識(shí)。這樣不僅能夠?yàn)閷W(xué)生提供學(xué)習(xí)的感性材料，驗(yàn)證科學(xué)規(guī)律，而且能夠提供科學(xué)的思維方法，使學(xué)生加深對(duì)基本知識(shí)的理解，培養(yǎng)用實(shí)驗(yàn)方法探索科學(xué)知識(shí)的能力。學(xué)生通過(guò)自己觀察、做實(shí)驗(yàn)，還可以討論講述，使他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性得到充分發(fā)揮，改變學(xué)習(xí)中的被動(dòng)地位，使課堂氣氛不再沉悶。

自制教具能突破教學(xué)難點(diǎn)，能夠提高教學(xué)效果。使用自制教具，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。教師應(yīng)將一些工具性器材進(jìn)行簡(jiǎn)化，實(shí)驗(yàn)器材盡量選擇生活中易于尋找的物體，拉近科學(xué)與生活的距離，讓學(xué)生感覺(jué)科學(xué)不是高高在上的，科學(xué)探索并不神秘，它就在生活中。要讓學(xué)生知道身邊的科學(xué)，知道科學(xué)就在身邊，為其開(kāi)展“自主探究性學(xué)習(xí)”開(kāi)辟?gòu)V闊的天地。自制教具可以讓生活中的廢品變?yōu)閷氊?。本文主要講塑料瓶在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

一、課外興趣實(shí)驗(yàn)

水頂乒乓球?qū)嶒?yàn)。如圖1所示，用一大的塑料瓶裝滿(mǎn)水，用雙孔橡皮塞住，一孔插入玻璃管，另一孔插入氣門(mén)芯。用打氣筒打氣，同時(shí)將球放在玻璃管口出，乒乓球在水注上方2米以上的高度卻不掉下來(lái)。

■

哪只蠟燭先熄滅。兩只點(diǎn)燃的蠟燭一高一低，若用一只透明的塑料瓶制的罩子將它們罩起來(lái)（如圖2所示），問(wèn)哪只先熄滅？讓學(xué)生自己做實(shí)驗(yàn)，然后思考原因。

二、生物教學(xué)：模仿呼吸過(guò)程

如右圖，將透明的塑料瓶底部截去，在底口處蒙扎上一張皮膜（可用大氣球或醫(yī)用手套的薄橡皮膜），在橡皮的的孔中緊插入玻璃三通管，并在內(nèi)部的管上裝兩只氣球。演示時(shí)，手捏住橡皮膜的中部，向外拉動(dòng)和向內(nèi)擠壓，可以看到瓶?jī)?nèi)的氣球膨脹和收縮交替的現(xiàn)象。

三、在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

簡(jiǎn)易酸堿滅火器。500毫升左右的塑料瓶，用大頭針在瓶子上端插六七個(gè)小孔并標(biāo)記滅火口；向瓶?jī)?nèi)裝250毫升左右的飽和碳酸氫鈉溶液及少量的洗滌劑；小試管取10毫升左右濃硫酸，塑料瓶稍微輕斜把試管小心的滑入瓶?jī)?nèi)，用一根比塑料瓶高度稍小的玻璃棒插入試管；擰緊瓶蓋，將塑料瓶倒置，可以觀察到明顯的現(xiàn)象。

四、在物理教學(xué)中的應(yīng)用

1.塑料瓶引入大氣壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)

（1）覆杯實(shí)驗(yàn)。把塑料瓶裝滿(mǎn)水，用紙片代替瓶蓋托住水。（2）吹不大的氣球?qū)嶒?yàn)和開(kāi)口也不“消氣”的氣球?qū)嶒?yàn)。在塑料瓶側(cè)面扎一個(gè)小孔，并將一只氣球塞入瓶?jī)?nèi)，套在瓶口上。實(shí)驗(yàn)時(shí)，手指堵住小孔，嘴對(duì)瓶口吹氣球很難吹大，如何解釋這一現(xiàn)象？將堵著小孔的手指移開(kāi)，從瓶口再次吹氣，氣球膨脹變大了許多，再用手指將小孔堵塞，接著把吹氣的嘴從瓶口移開(kāi)，吹大了的氣球幾乎沒(méi)有縮小。如何解釋這一現(xiàn)象？

2.塑料瓶來(lái)證明大氣壓存在和液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)

在飲料瓶底部扎一個(gè)細(xì)孔，把飲料瓶中灌滿(mǎn)水，然后擰緊瓶蓋，瓶底部沒(méi)有水流出。擰松瓶蓋，水流了出來(lái)，說(shuō)明是大氣壓作用形成的這一現(xiàn)象。相同高度處其它位置再扎一個(gè)細(xì)孔后發(fā)現(xiàn)依然沒(méi)有水流出來(lái)，證明了大氣壓是各個(gè)方向都存在。在上方再扎細(xì)孔后，發(fā)現(xiàn)下面的細(xì)孔向外流水，上面的細(xì)孔不向外流水，并且有空氣從此處進(jìn)入。擰開(kāi)瓶蓋三孔都會(huì)流水，且小孔位置越靠近瓶底，水柱噴的越遠(yuǎn)，證明同一液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大。

3.浮力產(chǎn)生的原因

用剪刀剪去礦泉水瓶底部，把瓶子倒過(guò)來(lái)旋開(kāi)瓶蓋，瓶?jī)?nèi)置一乒乓球，然后往瓶?jī)?nèi)倒水，會(huì)發(fā)現(xiàn)乒乓球沉在水底，再把瓶蓋旋上，一會(huì)兒乒乓球迅速浮起來(lái)。沒(méi)旋瓶蓋時(shí)，水對(duì)乒乓球只有向下的壓力，旋上瓶蓋后，由于乒乓球側(cè)漏水，水填滿(mǎn)乒乓球下空隙后，便對(duì)乒乓球有向上的壓力，且大于向下的壓力，因此乒乓球就浮起來(lái)了。

4.魔筒實(shí)驗(yàn)：動(dòng)能和彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)化

將兩只大小不一樣的礦泉水瓶的底部剪下，在瓶底上下兩處各鉆一個(gè)小孔。每一個(gè)小孔處穿一根橡皮筋，在瓶?jī)?nèi)的中間處，把兩根橡皮筋系在一起，并在此系上重物（鎖）。在光滑的地面上試用手滾動(dòng)罐子，它將會(huì)向前滾動(dòng)幾步停下，然后返回來(lái)。

5.“浮沉子”潛水艇浮沉原理

將口服液里面的液體喝掉一部分，直到使它恰好能浮在水面上。在瓶口纏一些細(xì)鐵絲，將它放入礦泉水瓶中，然后旋緊礦泉水瓶蓋，用手壓擠礦泉水瓶，會(huì)看到藥瓶下沉，松手后又上浮。這是因?yàn)橛昧簲D礦泉水瓶時(shí)，礦泉水瓶中的一些水會(huì)被壓進(jìn)藥瓶中，重力大于浮力，下沉。松手后增加的水又被排出，重力又小于浮力，浮出水面。

6.浮力秤

將礦泉水瓶上部剪掉，只留下柱形部分，用熔化的蠟燭將底部填充好保證使其能立于水中。在內(nèi)部填充一些顆粒狀固體作為配重同時(shí)起到調(diào)節(jié)和調(diào)零作用。此時(shí)，在與水面相平處的瓶體上標(biāo)零。然后在瓶?jī)?nèi)放50g鉤碼，在與水面相平處的瓶體上標(biāo)50g；再在瓶?jī)?nèi)放100g鉤碼，在與水面相平處的瓶體上標(biāo)100g；均勻地畫(huà)好最小刻度。

7.帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)的拓展

用輸液器一端與塞子相連，另一端與氣球相連，向剪掉底部的礦泉水瓶子中灌水，將該裝置豎直放置。另一個(gè)不放輸液器，發(fā)現(xiàn)加輸液器的氣球被“吹”起，沒(méi)加輸液器的沒(méi)有“吹起”。

8.做功和內(nèi)能的改變

取一普通塑料瓶（礦泉水瓶），加入數(shù)滴酒精，蓋緊瓶蓋，用手使勁擰緊瓶身，壓縮氣體，不要松手；用手輕輕旋動(dòng)瓶蓋，碰一聲響，瓶蓋被沖出很遠(yuǎn)，同時(shí)出現(xiàn)大量“白霧”。

9.密度的引入

用兩個(gè)完全一樣的塑料瓶瓶子，一瓶裝滿(mǎn)水，另一瓶裝滿(mǎn)鹽水。把它們同時(shí)放到已調(diào)好的天平上，馬上發(fā)現(xiàn)天平失去了平衡。學(xué)生一定非常驚奇，會(huì)去反問(wèn)這是為什么，進(jìn)而得出結(jié)論：同體積不同的物質(zhì)（即密度不同）其質(zhì)量不同。

10.探究光的直線傳播

找一干凈塑料瓶，控干后往瓶?jī)?nèi)裝煙霧（越濃越好）。拿一激光電筒往瓶?jī)?nèi)射激光，能清楚地看到光在煙霧中沿直線傳播。

科學(xué)是一門(mén)以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，許多科學(xué)知識(shí)是在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，認(rèn)真總結(jié)和思考得來(lái)的?？茖W(xué)教師在教授學(xué)生科學(xué)知識(shí)過(guò)程中，如能正確使用自制教具演示或指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)可以起到很大的積極作用，同時(shí)還能激發(fā)學(xué)生的求知欲望，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、求是的科學(xué)態(tài)度。所以，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是科學(xué)教學(xué)中一個(gè)必不可少而且相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)。身教勝于言教，在自制教具的同時(shí)，教師也要不斷鼓勵(lì)學(xué)生把自己學(xué)到的知識(shí)用到生活、生產(chǎn)實(shí)踐中去，只有這樣才能讓知識(shí)更有價(jià)值。

綜上所述，科學(xué)教師要力求做好每個(gè)自制教具的實(shí)驗(yàn)，并在教學(xué)實(shí)踐中不斷地探索與創(chuàng)新，同時(shí)結(jié)合其他形式和多種教學(xué)方法，以及現(xiàn)代教學(xué)手段，提高科學(xué)教學(xué)的質(zhì)量和效率。

參考文獻(xiàn)：

國(guó)家教育委員會(huì)教學(xué)儀器研究所.初中物理自制教具[M].北京：人民教育出版社，1993.

摘 要：科學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為載體，激發(fā)學(xué)生自主探究未知領(lǐng)域的學(xué)科。在用現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行教學(xué)時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些我們無(wú)法掌控的問(wèn)題，如何自如地在課堂上將實(shí)驗(yàn)展現(xiàn)出來(lái)，需要教師發(fā)揮自身學(xué)科優(yōu)勢(shì)，自主制作教具來(lái)開(kāi)展生動(dòng)的課堂教學(xué)。本文客觀地闡述了如何在中學(xué)科學(xué)中自制教具開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，重點(diǎn)論述了以塑料瓶為主體制作教具的方法。

關(guān)鍵詞：自制教具；塑料瓶；科學(xué)教學(xué)

在初中科學(xué)教學(xué)中，為了切實(shí)貫徹“以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)”的教學(xué)原則，真正把科學(xué)實(shí)驗(yàn)作為科學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容和有力工具，就要充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能，使學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，通過(guò)自己動(dòng)眼、動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口去獲取知識(shí)。這樣不僅能夠?yàn)閷W(xué)生提供學(xué)習(xí)的感性材料，驗(yàn)證科學(xué)規(guī)律，而且能夠提供科學(xué)的思維方法，使學(xué)生加深對(duì)基本知識(shí)的理解，培養(yǎng)用實(shí)驗(yàn)方法探索科學(xué)知識(shí)的能力。學(xué)生通過(guò)自己觀察、做實(shí)驗(yàn)，還可以討論講述，使他們學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性得到充分發(fā)揮，改變學(xué)習(xí)中的被動(dòng)地位，使課堂氣氛不再沉悶。

自制教具能突破教學(xué)難點(diǎn)，能夠提高教學(xué)效果。使用自制教具，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。教師應(yīng)將一些工具性器材進(jìn)行簡(jiǎn)化，實(shí)驗(yàn)器材盡量選擇生活中易于尋找的物體，拉近科學(xué)與生活的距離，讓學(xué)生感覺(jué)科學(xué)不是高高在上的，科學(xué)探索并不神秘，它就在生活中。要讓學(xué)生知道身邊的科學(xué)，知道科學(xué)就在身邊，為其開(kāi)展“自主探究性學(xué)習(xí)”開(kāi)辟?gòu)V闊的天地。自制教具可以讓生活中的廢品變?yōu)閷氊?。本文主要講塑料瓶在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用。

一、課外興趣實(shí)驗(yàn)

水頂乒乓球?qū)嶒?yàn)。如圖1所示，用一大的塑料瓶裝滿(mǎn)水，用雙孔橡皮塞住，一孔插入玻璃管，另一孔插入氣門(mén)芯。用打氣筒打氣，同時(shí)將球放在玻璃管口出，乒乓球在水注上方2米以上的高度卻不掉下來(lái)。

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哪只蠟燭先熄滅。兩只點(diǎn)燃的蠟燭一高一低，若用一只透明的塑料瓶制的罩子將它們罩起來(lái)（如圖2所示），問(wèn)哪只先熄滅？讓學(xué)生自己做實(shí)驗(yàn)，然后思考原因。

二、生物教學(xué)：模仿呼吸過(guò)程

如右圖，將透明的塑料瓶底部截去，在底口處蒙扎上一張皮膜（可用大氣球或醫(yī)用手套的薄橡皮膜），在橡皮的的孔中緊插入玻璃三通管，并在內(nèi)部的管上裝兩只氣球。演示時(shí)，手捏住橡皮膜的中部，向外拉動(dòng)和向內(nèi)擠壓，可以看到瓶?jī)?nèi)的氣球膨脹和收縮交替的現(xiàn)象。

三、在化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

簡(jiǎn)易酸堿滅火器。500毫升左右的塑料瓶，用大頭針在瓶子上端插六七個(gè)小孔并標(biāo)記滅火口；向瓶?jī)?nèi)裝250毫升左右的飽和碳酸氫鈉溶液及少量的洗滌劑；小試管取10毫升左右濃硫酸，塑料瓶稍微輕斜把試管小心的滑入瓶?jī)?nèi)，用一根比塑料瓶高度稍小的玻璃棒插入試管；擰緊瓶蓋，將塑料瓶倒置，可以觀察到明顯的現(xiàn)象。

四、在物理教學(xué)中的應(yīng)用

1.塑料瓶引入大氣壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)

（1）覆杯實(shí)驗(yàn)。把塑料瓶裝滿(mǎn)水，用紙片代替瓶蓋托住水。（2）吹不大的氣球?qū)嶒?yàn)和開(kāi)口也不“消氣”的氣球?qū)嶒?yàn)。在塑料瓶側(cè)面扎一個(gè)小孔，并將一只氣球塞入瓶?jī)?nèi)，套在瓶口上。實(shí)驗(yàn)時(shí)，手指堵住小孔，嘴對(duì)瓶口吹氣球很難吹大，如何解釋這一現(xiàn)象？將堵著小孔的手指移開(kāi)，從瓶口再次吹氣，氣球膨脹變大了許多，再用手指將小孔堵塞，接著把吹氣的嘴從瓶口移開(kāi)，吹大了的氣球幾乎沒(méi)有縮小。如何解釋這一現(xiàn)象？

2.塑料瓶來(lái)證明大氣壓存在和液體內(nèi)部壓強(qiáng)特點(diǎn)

在飲料瓶底部扎一個(gè)細(xì)孔，把飲料瓶中灌滿(mǎn)水，然后擰緊瓶蓋，瓶底部沒(méi)有水流出。擰松瓶蓋，水流了出來(lái)，說(shuō)明是大氣壓作用形成的這一現(xiàn)象。相同高度處其它位置再扎一個(gè)細(xì)孔后發(fā)現(xiàn)依然沒(méi)有水流出來(lái)，證明了大氣壓是各個(gè)方向都存在。在上方再扎細(xì)孔后，發(fā)現(xiàn)下面的細(xì)孔向外流水，上面的細(xì)孔不向外流水，并且有空氣從此處進(jìn)入。擰開(kāi)瓶蓋三孔都會(huì)流水，且小孔位置越靠近瓶底，水柱噴的越遠(yuǎn)，證明同一液體內(nèi)部壓強(qiáng)隨著深度的增加而增大。

3.浮力產(chǎn)生的原因

用剪刀剪去礦泉水瓶底部，把瓶子倒過(guò)來(lái)旋開(kāi)瓶蓋，瓶?jī)?nèi)置一乒乓球，然后往瓶?jī)?nèi)倒水，會(huì)發(fā)現(xiàn)乒乓球沉在水底，再把瓶蓋旋上，一會(huì)兒乒乓球迅速浮起來(lái)。沒(méi)旋瓶蓋時(shí)，水對(duì)乒乓球只有向下的壓力，旋上瓶蓋后，由于乒乓球側(cè)漏水，水填滿(mǎn)乒乓球下空隙后，便對(duì)乒乓球有向上的壓力，且大于向下的壓力，因此乒乓球就浮起來(lái)了。

4.魔筒實(shí)驗(yàn)：動(dòng)能和彈性勢(shì)能的轉(zhuǎn)化

將兩只大小不一樣的礦泉水瓶的底部剪下，在瓶底上下兩處各鉆一個(gè)小孔。每一個(gè)小孔處穿一根橡皮筋，在瓶?jī)?nèi)的中間處，把兩根橡皮筋系在一起，并在此系上重物（鎖）。在光滑的地面上試用手滾動(dòng)罐子，它將會(huì)向前滾動(dòng)幾步停下，然后返回來(lái)。

5.“浮沉子”潛水艇浮沉原理

將口服液里面的液體喝掉一部分，直到使它恰好能浮在水面上。在瓶口纏一些細(xì)鐵絲，將它放入礦泉水瓶中，然后旋緊礦泉水瓶蓋，用手壓擠礦泉水瓶，會(huì)看到藥瓶下沉，松手后又上浮。這是因?yàn)橛昧簲D礦泉水瓶時(shí)，礦泉水瓶中的一些水會(huì)被壓進(jìn)藥瓶中，重力大于浮力，下沉。松手后增加的水又被排出，重力又小于浮力，浮出水面。

6.浮力秤

將礦泉水瓶上部剪掉，只留下柱形部分，用熔化的蠟燭將底部填充好保證使其能立于水中。在內(nèi)部填充一些顆粒狀固體作為配重同時(shí)起到調(diào)節(jié)和調(diào)零作用。此時(shí)，在與水面相平處的瓶體上標(biāo)零。然后在瓶?jī)?nèi)放50g鉤碼，在與水面相平處的瓶體上標(biāo)50g；再在瓶?jī)?nèi)放100g鉤碼，在與水面相平處的瓶體上標(biāo)100g；均勻地畫(huà)好最小刻度。

7.帕斯卡裂桶實(shí)驗(yàn)的拓展

用輸液器一端與塞子相連，另一端與氣球相連，向剪掉底部的礦泉水瓶子中灌水，將該裝置豎直放置。另一個(gè)不放輸液器，發(fā)現(xiàn)加輸液器的氣球被“吹”起，沒(méi)加輸液器的沒(méi)有“吹起”。

8.做功和內(nèi)能的改變

取一普通塑料瓶（礦泉水瓶），加入數(shù)滴酒精，蓋緊瓶蓋，用手使勁擰緊瓶身，壓縮氣體，不要松手；用手輕輕旋動(dòng)瓶蓋，碰一聲響，瓶蓋被沖出很遠(yuǎn)，同時(shí)出現(xiàn)大量“白霧”。

9.密度的引入

用兩個(gè)完全一樣的塑料瓶瓶子，一瓶裝滿(mǎn)水，另一瓶裝滿(mǎn)鹽水。把它們同時(shí)放到已調(diào)好的天平上，馬上發(fā)現(xiàn)天平失去了平衡。學(xué)生一定非常驚奇，會(huì)去反問(wèn)這是為什么，進(jìn)而得出結(jié)論：同體積不同的物質(zhì)（即密度不同）其質(zhì)量不同。

10.探究光的直線傳播

找一干凈塑料瓶，控干后往瓶?jī)?nèi)裝煙霧（越濃越好）。拿一激光電筒往瓶?jī)?nèi)射激光，能清楚地看到光在煙霧中沿直線傳播。

科學(xué)是一門(mén)以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，許多科學(xué)知識(shí)是在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，認(rèn)真總結(jié)和思考得來(lái)的?？茖W(xué)教師在教授學(xué)生科學(xué)知識(shí)過(guò)程中，如能正確使用自制教具演示或指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生掌握知識(shí)、運(yùn)用知識(shí)可以起到很大的積極作用，同時(shí)還能激發(fā)學(xué)生的求知欲望，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、求是的科學(xué)態(tài)度。所以，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是科學(xué)教學(xué)中一個(gè)必不可少而且相當(dāng)重要的環(huán)節(jié)。身教勝于言教，在自制教具的同時(shí)，教師也要不斷鼓勵(lì)學(xué)生把自己學(xué)到的知識(shí)用到生活、生產(chǎn)實(shí)踐中去，只有這樣才能讓知識(shí)更有價(jià)值。

綜上所述，科學(xué)教師要力求做好每個(gè)自制教具的實(shí)驗(yàn)，并在教學(xué)實(shí)踐中不斷地探索與創(chuàng)新，同時(shí)結(jié)合其他形式和多種教學(xué)方法，以及現(xiàn)代教學(xué)手段，提高科學(xué)教學(xué)的質(zhì)量和效率。

參考文獻(xiàn)：

國(guó)家教育委員會(huì)教學(xué)儀器研究所.初中物理自制教具[M].北京：人民教育出版社，1993.