楊憲平

（浙江省義烏市佛堂鎮(zhèn)初級中學）

在初中課程中，一些課程需要用到實驗器材，它占據了教學的絕大部分，實驗過程也是學生對知識進行掌握的過程，對一些規(guī)律性東西從更深層次進行把握。一些時候，實驗器材不能夠對課本中一些實驗進行合理的反映，需要學校有針對性地進行獨立自制，這需要實驗員根據課程內容進行一對一的實驗器材的自制，設計出具有高水準和精密的實驗器材，使自制出的實驗器材具有較高的使用功能，使實驗過程中能夠對教學知識進行真實的反映。

一、對現(xiàn)有實驗器材和教具進行改進

我國初中學科，物理和化學使用到的實驗器材較多，也是實驗質量要求最高的階段，學校購置的實驗器材大多是和各科知識同步。經過社會不斷的發(fā)展，科技水平的不斷提高，很多實驗器材的發(fā)展也比較完善，實驗員對一些教學器材和很多實驗器材隨著科技的發(fā)展也在做著不斷的創(chuàng)新和優(yōu)化，從設計方面越來越科學化，特別是一些實驗演示和大型的分組實驗等，都有了很大的教育功能。

在我國教育改革的基礎上，實驗員在對實驗器材進行創(chuàng)新和優(yōu)化的同時不能把傳統(tǒng)的一些器材丟棄掉，不能否認傳統(tǒng)器材給我們留下的經典實驗，但也有一部分實驗不能夠適應現(xiàn)代發(fā)展的需要，必須要經過詳細的優(yōu)化來達到一定的實驗目的。所以，對現(xiàn)有的實驗器材進行必要的改進是為以后得到更好發(fā)展的前提，以此達到最大的實驗效果，這在很大程度上是實驗器材開發(fā)和發(fā)展的最好思路。

比如，實驗員在對平拋豎落儀進行分析和改進時，需要先了解它的知識范圍。這種平拋豎落儀體積比較小，在一些分組實驗中非常合適，但是在一些演示實驗中就顯得有些小，所以，實驗員需要對此種情況進行必要的改進，可以把平拋豎落議和視頻展示臺進行相互融合，使每個實驗環(huán)節(jié)都反映在大屏幕上，用兩個籃球代替豎落球，采用放大版平拋豎落儀來對這個實驗進行很好的詮釋，可以取得很好的實驗效果。

二、自制實驗器材原則

我國針對實驗器材的研究目前取得了很好的成績，自制實驗器材在進行研究的過程中需要遵循以下幾個原則。

1.科學性原則

實驗器材是對某種實驗性問題進行驗證，在此基礎上必須要保證實驗器材在實驗過程中的可續(xù)性和應該達到的效果，在實驗的整個過程中，實驗器材需要符合事物的發(fā)展規(guī)律，也就是需要具備一定的科學性，在科學性的基礎上必須保證實驗器材正常工作。

2.藝術性原則

自制實驗器材不但需要符合一定的科學性，而且還需要有一個好的外觀，降低扭曲變形程度，給人一個好的實驗形象。實驗器材不同部位的色彩設計根據不同情況應有一個比較鮮明的對比，很大程度上表現(xiàn)出實驗器材的藝術性，體現(xiàn)出一定的美觀。但是實驗員在對其進行自制時也應一定程度上避免對實驗器材過度的裝飾，那樣不但達不到教學效果，而且一定程度會降低試驗器材的藝術性。

3.安全性原則

實驗由于是在對結果不確定的情況下進行的假設結果，又因為實驗多用到的是一些比較危險的物品，特別是在化學試驗中，所以，在一定程度上存在危險因素。實驗不管是公開演示還是獨自實驗，都應該保證實驗過程的安全性，最大限度地保證人身和財產安全。與此同時，使用到的實驗物資也應適量和可靠，避免物資使用過量產生危險，比如，大火、漏電和高溫等危險情況。

4.實用性原則

由于很多實驗不可能進行一次，需要多次對實驗結果進行求證，因此，實驗器材的質量在很大程度上需要得到保證，但也不能太過繁雜，在保證質量的同時最大限度地做到結構簡單，操作方便，最好是可以進行就地取材。實驗器材的實用性能夠在一定程度上降低學校成本，也是下一個實驗順利完成的保障，與此同時，要確保實驗現(xiàn)象非常明顯，這需要我們實驗員進行仔細的研究。

5.經濟性原則

學校對實驗器材進行自制的一個重要原則是經濟性原則，主要是通過低成本來達到與其他實驗同等的實驗效果。學校實驗員為了達到節(jié)約成本的目的，對實驗器材中的各個元件進行自費購買，或者利用身邊的一些廢棄器件來代替，不但降低了成本，能夠達到同等的教學質量。

6.易得性原則

學校周邊的優(yōu)勢群落如車前草等，依托小商品城品種豐富易于選購、網購。隨著經濟的發(fā)展，很多事物能夠通過多種渠道進行選購，這體現(xiàn)出了它的易得性。實驗器材現(xiàn)在有很多的供貨渠道，由于市場競爭比較激烈，因此，通過價格較低的供貨渠道進行選購也是一個比較好的辦法。

三、自制實驗器材的方法

自制實驗器材是對一個項目的創(chuàng)新和發(fā)明，具有很好的創(chuàng)新精神。實驗員在日常生活中應對不同的實驗器材進行仔細的觀察，發(fā)現(xiàn)其中的差異之處，還需要結合實驗的內容對實驗器材進行創(chuàng)造。一般情況下實驗器材的自制主要有以下方面的方法：

1.替代法

實驗器材自制的替代法在一些情況下也叫功能變通法，指的是結合實驗過程和需要得出的結論對身邊的任何一個器材進行合理的改造，來替代所需的實驗器材，這種方法自制出的實驗器材相對比較簡單，比如，可以用注射器中的針筒來做壓強實驗器材中的一部分，主要是因為針筒材質有很好的透明性，較強的密封性，能夠保證壓強實驗的質量。

2.增效法

學校中的實驗器材由于和教學實驗內容相互融合，能夠很好地對教學中實驗內容進行有效的反映，但是在一些試驗器材中也存在著一定的缺陷，比如，使用方法和使用過程等，在此基礎上實驗員可以通過自身對實驗內容的理解，針對實驗中出現(xiàn)的一些不足進行必要的改進和創(chuàng)新，最大限度地提高實驗方法和實驗過程的質量，能夠在很大程度上增強實驗效果，使實驗結果更加真實。增效法不只是對實驗器材本身進行效果的增加，還可以通過其他輔助工具對實驗效果進行增加，比如，使投影儀和實驗器材進行很好的融合，對實驗的過程進行必要的放大，增強實驗效果，這其實也是對實驗器材的一種改進方法。

3.創(chuàng)新方法

創(chuàng)新方法的主要手段是依靠現(xiàn)代高科技手段進行技術性的實驗創(chuàng)新，主要采用的是轉換、移植和組合等多種新的發(fā)明方法，這些發(fā)明方法使實驗通過更加先進的技術得到了質量的提高。采用新的工藝和新的材料對實驗內容通過一定的實驗方法進行創(chuàng)新實驗。實驗器材的創(chuàng)新方法在很大程度上符合我國現(xiàn)代化的發(fā)展節(jié)奏。這種實驗器材的創(chuàng)新有很多，比如，在探討顯微鏡原理時，可以把放大鏡和幻燈機進行相互融合來對顯微鏡的使用原理進行模擬。

由此可以看出，學校自制實驗器材對初中實驗教學具有很重要的作用，實驗器材的實用性能夠在很大程度上提高教學質量和實驗員設計水平，對事物之間的本質聯(lián)系通過實驗淋漓盡致地展現(xiàn)出來，很好地對實驗器材進行不斷的創(chuàng)新和優(yōu)化，還可以發(fā)揮出實驗員對實驗器材更多的創(chuàng)新，在很大程度上推進實驗教學的改革，對實驗器材的創(chuàng)新和發(fā)展具有很好的推動作用。

［1］譚志云，楊友昌.自制實驗器材，開展趣味物理實驗［J］.湖南中學物理，2012（06）.

［2］朱希耀.通過自制實驗器材，提高物理實驗教學有效性［J］.湖南中學物理，2013（02）.