从教具制作中想到的
教具制作是物理实验教学中不可缺少的，怎么充分利用教具制作激发学生的学习兴趣，锻炼学生的动手能力和思维能力，同时也激发老师的创新能力都有重大的意义。在市局组织的教具比赛中，看到老师们的作品，我深深的感到了老师们为了物理教学而做的努力，从老师们的教具制作中，我受益非且，以前总觉得教具制作好难，看到老师的教具后，我颇有很多感触。 首先，教具制作有很大的意义和作用，在物理教学过程中，教师要重视对学生观察能力、实验动手能力的培养。新课程三维目标更进一步地强化了知识与技能。而课本中的演示实验、分组实验、探究性实验和边学边做的实验的。如果我们在实现以上的教学过程中，全部依赖成品教具，显然是不够的。这就要求我们自制一定数量的教具，补充和完善成品教具的不足。再从节约经费的角度考虑，教学仪器全部通过购买，对大多数学校来说没有必要，对农村学校、贫困地区学校来说更难以承受。对于义务教育阶段学校经费紧张是不争的事实，既然教具能够自制，我们就应当大量提倡。（2）自制教具可以改善成品教具的不足
在课程改革之前，学校装备的教学仪器主要是为验证性实验、演示性实验服务。这些教学仪器大部分能够适应新课程改革所倡导的探究性实验和分组实验。小部分教学仪器需要加以改进，取其所长，另行开发新用途。还有少数教学仪器存在某些缺陷和不足之处，需要我们对
它进行改进和完善。无论是改进还是完善原有的教学仪器，都是为了提高这部分仪器的利用率，都是对成品教具的补充。
（3）自制教具发挥着成品教具不能代替的作用
成品教具都有保证“知识和技能”教学得以实现的教育功能，但自制教具增加了动手的过程和环节，它还具有培养学生情感、态度、价值观的教育功能。自制教具对促进学生智力和非智力因素发展，增强学生心理素质，培养学生科学素养等方面所发挥的作用。所以说，自制教具有着成品教具所不具备和不能代替的作用。
其次，教具制作有很强的实用性，简易性，灵活性再次制作教具对学生的学习积极性和教师的发展有不可估量的作用，怎么去
要能坚持自制教具, 做研究型的物理教师
荣昌县永荣中学 李之应
内容摘要 ：
作为理科教师，特别是物理教师要坚持自制教具。优秀的自制教具就来自于我们的教学过程，来自于课堂实践的经验积累，来自于一种锲而不舍的追求精神。教师在研究教学、研究教材的同时，认真研究实验教具和对实验过程的改进。积极动手实践，将自制教具的研究融入到教学科研的活动中去，就能够提高教师的教育教学水平和教育科研能力。自制教具是提高教师研究能力的有效途径。
关键词：坚持 自制教具 研究型教师 途径。
一、坚持自制教具的实践活动
（首先介绍关于自制教具的特点和意义。）
1．自制教具的内涵及特征
教具：是指具有教学特点，能体现教育思想和教学方法的实物，模型等直观教学器具以及实验的训练器材，涵盖所有应用于教育过程中物化了的仪器和设备。自制教具：是指教师和学生自己动手制作的教具。它除了具有教具的科学性、教育性、安全性外，还具有其自身的独特性。
1. 经济性。
自制教具包括物品利用和物件代用两个方面，其材料来源广泛。有工业边角料、日常生活用品、废旧物品等等，制作成本低，甚至无成本。国际上通常把自制教具称之为“无花费”或“廉价”教具。
1. 简易性
很早以前，逝江大学的朱正元教授就曾经倡导，要以“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”。自制教具的制作工艺不复杂，制作条件比较简单，制作场所不固定，“就地取材、因陋就简”是其显著特点。在日常生活和教学活动中，找到什么材料就用什么材料，有什么工具就用什么工具，边做边改。简易性还表现在自制教具易制作易修改，造型不讲究过分地精雕细刻和美观大方，只要能够实现教学目的，坚固耐用，安全稳定即可。
1. 教学性
自制教具“贵在实用”，具有明确的教学目的，传递科学信息，传授科学知识，接近科学与生活的距离，让学生体会科学的真实性，感受科学与社会的紧密联系，理解科学在日常生活中的运用。自制教具可称为“立体教材”、“实物教材”和“形象教材”
1. 灵活性 自制教具与成品教学仪器相比，自制教具更具有灵活性。成品教学仪器在一定的时期内具有相对的稳定性。新仪器的研制、开发、定型、生产所需过程相对复杂，环节多，周期较长，与教材成在一定的时间差，往往落后于教学实际，具有滞后性。而自制教具能消除这个时间差。师生可以根据教学内容和教学实践的要求，及时改进或创造适应教育教学需要的教具。另外，从制作角度看，自制教具可以一气呵成，也可以停下来修改；从使用角度看，它可以在课堂上边讲边做，也可以利用课余时间制作，其灵活性是成品教学仪器无法比拟的。
2．自制教具的意义和作用
（1）自制教具是成品教具的必要补充
在长期的物理教学过程中，都非常重视对学生观察能力、实验动手能力的培养。今天的新课程标准，更进一步地强化了实验教学的地位和作用。演示实验、分组实验、探究性实验和边学边做的实验等需要大量的仪器和物品。如果我们在实现以上的教学过程中，全部依赖成品教具，显然是不够的。这就要求我们自制一定数量的教具，补充和完善成品教具的不足。再从节约经费的角度考虑，教学仪器全部通过购买，对大多数学校来说没有必要，对农村学校、贫困地区学校来说更难以承受。对于义务教育阶段学校经费紧张是不争的事实，既然教具能够自制，我们就应当大量提倡。
（2）自制教具可以改善成品教具的不足
在课程改革之前，学校装备的教学仪器主要是为验证性实验、演示性实验服务。这些教学仪器大部分能够适应新课程改革所倡导的探究性实验和分组实验。小部分教学仪器需要加以改进，取其所长，另行开发新用途。还有少数教学仪器存在某些缺陷和不足之处，需要我们对它进行改进和完善。无论是改进还是完善原有的教学仪器，都是为了提高这部分仪器的利用率，都是对成品教具的补充。
（3）自制教具发挥着成品教具不能代替的作用
成品教具都有保证“知识和技能”教学得以实现的教育功能，但自制教具增加了动手的过程和环节，它还具有培养学生情感、态度、价值观的教育功能。自制教具对促进学生智力和非智力因素发展，增强学
生心理素质，培养学生科学素养等方面所发挥的作用。所以说，自制教具有着成品教具所不具备和不能代替的作用。
3．自制教具的实施过程
谈到自制教具，教师们总感到有些犯难。有的教师不知道从何下手，不知道去选择什么样的内容，不知道该做成什么样的教具，不知道该怎样去选择和积累材料等等。其实，我的体会是：优秀的自制教具就来自于我们的教学过程，来自于课堂实践的经验积累，来自于一种弁而不舍的追求精神。下面我将具体地来讲讲实施自制教具的过程和要求。
（1）实施自制教具内容的来源
①自制教具内容来源于备课中。
我们在备课时必然要涉及到备实验。如教材上的演示实验，你不仅要了解学校实验室有不有这样的实验器材？而且要亲自操作使用，考察其效果是否良好。如果没有这项器材，你就可以考虑是否可以制作这样一套相应的实验器材来弥补这项教具。如果有这项教具，但效果不好，使用操作也不方便，你就可以考虑是否可以对它进行改进。比如说讲游标卡尺的内容。游标卡尺的精度，一般常用的有0.1毫米、0.02毫米和0.05毫米这样几种规格。实验室的演示游标卡尺又只有0.1毫米的模型教具，没有0.02毫米和0.05毫米的演示游标卡尺模型教具。于是，我们在讲精度为0.02毫米和0.05毫米的游标卡尺的原理和读数时，发现一些学生总感到费解和吃力，学生掌握不牢固。后来我们就想办法自制了精度为0.02毫米和0.05毫米的演示游标卡尺模
型，为了方便，我们还自制了一个同时可以完成精度为0.1毫米、0.02毫米和0.05毫米的多功能演示游标卡尺模型的教具。填补了学校实验室中这项教具的空白。（展示自制游标卡尺模型实物图）。 又比如在80年代初期我们使用的高中物理教材。在讲全电路欧姆定律的内容时，为了能让学生直接观察到电池的内电压，当时的教参书上是这样介绍的。将稀硫酸（密度为1.28）盛入水槽内，在水槽内尽可能远的相对位置放入一对铅、锌板作电极，靠近两极板内侧放入探针（探针最好选用铂金丝）就可以测出电源的内电压来。我们就按照这一要求来做这个实验。我们好不容易在化学实验室找来了铂金丝，经过多次实验，几乎都观察不出来内电压。当时使用的演示电表灵敏度低，量程大。其效果更差。我们通过反复分析，觉得把液体盛在一个水槽内，两极板间的面积相当大，其内电阻将非常小，内电压降自然就小了，我们用普通的演示电表是不好观察到内电压的。找到问题后，我们就设想将稀硫酸液体分别盛入到两只1000毫升的大烧杯中，并用“u 型”玻璃管将两烧杯中的液体连通。再分别在两个烧杯中放入电极和探针，闭合外电路时，内、外电压读数就非常明显了。这项演示实验成功以后，我们为了今后使用方便，还做了底座，连通管也做成了横截面积可以改变大小的闸阀。这样就做成了一个可调的高内阻电源。为了测量其内、外电压，使读数更方便。我们还将两只演示电表改装成量程为两伏特的电压表。这一自制教具在80年代参加重庆市在沙区进修校举办的自制教具评展，我们还得了奖。我在这次同时获奖的还有《空气柱共鸣测声速》等自制教具（展示自制教具
的实物图片）。后来，我们还自制了通电导体在磁场中受力的演示实验；奥斯特实验和环形电流周围的磁场等系列的演示实验，满足了教学的需要。（展示实物图片）。
②自制教具内容来源于原有器材的老化、损坏和丢失。
有时我们演示教具或学生实验仪器在使用时间长了变老化，或者搬运不当时，可能不小心损坏和丢失零部件，在损坏严重时既不能修复又没有多的器材时，我们就可以考虑能否进行自制这一教具。例如，在讲授机械波的内容中，讲到纵波的形成和传播时，要用到螺旋弹簧来演示纵波的传播的实验。我们学校实验室曾经有一个弹簧波的演示仪器，使用时间长了，弹簧多处变形并相互缠绕在一起，无法恢复和使用。于是，我们就想来自制一个这样的仪器。起初，我们用直径为0.5毫米的铁丝在外径为6厘米粗的铁管上密绕数百圈后，放入炉火中退火，自然冷却后，再将它慢慢地从铁管中退下来，结果在整理和吊线过程中不小心造成多处变形。容易变形的弹簧，演示纵波的传播效果自然就不那么理想。我们就想找弹性系数大的钢丝来做，结果钢丝的绕制过程非常难做，不好降服它。后来我们发现电阻丝来做这种弹簧是比较理想的材料。我们选用直径为0.8毫米的电阻丝在外径为6厘米的铁管上密绕数百圈后，将两端扎牢，然后放入炉火中烧成暗红色，取出来自然冷却。仔细地将它从铁管上退下来。自然松脱后在各圈之间形成小的间隙，这样制作的弹簧既揉软回复弹性也好。在装配和实验过程中都不容易疲劳变形和损坏了。同时我们还在旁边用废钢锯条做成振动片，只要轻轻一按钢锯条，就产生一个纵波，操作变
得非常方便了。（展示实物图片）。又比如，我们在搬迁实验室时，搬运工人不慎将玻璃钟罩打碎了。这就无法演示声波不能在真空中传播这一实验现象。怎么办呢？我突然想到为什么不能用一只大的玻璃瓶来带替钟罩呢？于是，我找来一只大玻璃瓶，在一个大的橡胶塞中间打上一个孔，安装上抽气阀。再在它的旁边穿入两根漆包铜导线里面连接音乐电铃（考虑固体能够传声，电铃不能与瓶壁接触，处于悬窒空状态），外面连接上电池和开关。将橡胶塞把玻璃瓶密封，抽气后进行实验比较，果然效果还不错。（展示实物图片）。我曾记得很早以前我们学校物理实验室就有一套光具盘实验教具，后来新买了氦氖激光光学演示仪。原来的光具盘实验教具就借给兄弟学校。几年过后，氦氖激光器老化不能使用，原来的光具盘实验教具又被借去的学校丢失，一时间又没能去购买新的，教学需用怎么办呢？于是，我就考虑到自制一套光学实验教具来满足教学的需要。在自制过程中，光源我采用投影仪中的卤钨灯做光源，250w 的灯泡其亮度是可以的。我制作了可调节焦距的光源筒，散热选用了计算机中的风扇。支架选用铝合金材料。最难做的是要算多缝的遮光栏、光具刻度盘和各种光学元件。不过我以前已经有过用有机玻璃制作光学元件的经验，通过较长时间的设计、制作、试验和修改，终于完成了一套《多功能光学实验演示仪》。在教学中使用效果很好。这套《多功能光学实验演示仪》于2000年参加重庆市自制教具评展荣获一等奖，随后推荐参加全国第五次自制教具评展，荣获二等奖。（展示实物图片）。
③自制教具内容来源于教材中的部分演示实验和学生实验所用的器材和实验方法的改进。
对于教材中所例举的演示实验装置和我们实验室所购买的相关实验仪器大部分的实验都是比较好的，但也有少部分实验方法和装置不大理想，不仅操作不方便，观察的效果也不明显。这就有待于我们去加以改进，设计制作较好的实验装置来达到更好的实验效果。例如：在讲浸润及毛细现象这部分知识时，教材中讲到，“在玻璃容器内装上浸润液体，液面向上弯曲；装上不浸润液体，液面向下弯曲。”这一现象，如果液体装在圆形的容器里就不便于观察。我们就用无色有机玻璃粘接成一个如上图所示的长方体容器，并将中间隔成两部分。在容器的左面盛上适量的红颜色的水，右边盛上水银。由于容器截面的宽度做得较窄，浸润液体和不浸润液体在两端边沿上升和下降的程度更为显著。直接就能让学生观察到上弯月面和下弯月面的实验现象了。然后，在容器上方加上盖板，用蜡封严就可以长期保存和使用了。（展示实物图片和图形尺寸）在演示毛细现象时，浸润液体在毛细管中上升的现象容易看到，但对于水银作为玻璃的不浸润液体在毛细管中下降的现象，只有在管口的竖直上方才能观察得到。为了提高这一现象的观察效果，我们又用无色的有机玻璃粘接成两个如右图所示的楔形容器。在容器上口面做上定位孔，分别从定位孔中插入三支内径不同的毛细管。毛细管应在楔形容器中由大到小从容器的宽处向窄处排列。要求各位置上的毛细管的外径略小于该处容器的宽度，目的是让毛细管能将它与容器壁处的液体分隔开来。这样，我们就能
在装有水银的容器中观察到水银在毛细管中的下降现象和观察到装有红颜色水的容器中水在毛细管中的上升现象了。（展示示例图）。 又比如，在讲授静电学的知识时，静电学方面的实验在我们南方常常因气候潮湿不容易做成功。在这里你就要注意到静电实验中“压高量少”的特点来对它进行研究。“压高”是指的电压高，“量少”是指的电荷量少。这就要在实验中考虑绝缘问题和尽量减少电荷跟空气中的离子中和的问题。同时还要想办法将实验装置设计得更加优化合理。才能将实验做得圆满成功。静电仪器使用一段时间后受到汗渍灰尘污染，塑料绝缘性能将下降。金属构件的边沿出现毛剌，容易在空气中放电。我们对这些仪器要不定期地做相应的处理和改造。在讲电荷的性质时，要演示电荷间的相互作用。教材上的装置是在铁架台上用线连接一挂勾，实验过程中，将玻璃棒放在挂勾上。若按照书上的装置去做，当玻璃棒受力稍有转动时吊线就会产生一个相反方向的扭力矩阻止玻璃棒的转动，不能明显地看到排斥现象。因此，要做好这个实验，关键就是要改进这个装置，尽量减小扭力矩。我对这个实验做了这样的改进。用一块较薄的有机玻璃板加工成一个半圆形的框架，在支承座上装上一枚钢针做为转轴，钢针上面托起半圆形框架，让半圆形框架在钢针上面自由的转动。让原来的连接变为了点接触，排除了扭力矩。这个装置已经做了20多年了，最近才维修了一下，仍然好用。我今天带来了就给大家现场演示一下。（现场操作，同时讲解注意事项和要领）。我还做了起电盘来做静电实验效果也非常好。
在学生分组实验中，有的实验器材、实验操作过程甚至实验原理也有值得研究的地方。
例如在高中物理《研究平抛物体运动》的实验，这个实验是力学中一个很重要的实验，同时也是一个很难操作的学生实验。最早的全国统编教材对该实验的装置要求是将平抛实验器卡在桌子边缘，在桌子旁边竖直地立一块木板，木板上面铺上白纸，采用铅笔和小球在空中相碰的描点方法。后来又改成用有孔的纸卡代替铅笔的描点方法。现在人教版出版的试用修订本，必修课本中又改成用铅笔试碰法找小球经过的位置。实验装置如上图所示。（展示示例图片）。
现在的教材与以前教材不同的是将白纸更换成了坐标纸，教参上讲，这样做的目的是：坐标纸代替白纸有利于测量和分析实验数据；用铅笔试碰法是为了加强学生观察和动手的训练。
以上的方法都存在较多的问题，给学生的实验操作带来困难。第一是先不知道铅笔或纸卡放在什么地方才合适，学生经过多次重复操作都还找不到一个恰当的点子．因为实验时一般都是两人一组互相配合。木板不会做得足够长，只能将它放在倒放的凳子上面让其中的一个同学稳住。另一位同学寻找点迹和掉在地上的小球。当第一次失败后，等他找回小球做下一次实验时，又不知道铅笔或纸卡该放到什么地方才合适了。第二是仪器的前面用卡子固定在桌子下面，既不稳固，也难保证水平。第三是学生都在过道中做实验，学生要在地上找球，相互拥挤，造成竖直木板和仪器的移位，增加重新调整位置的麻烦。针对这些问题，很多同行都提出了改进意见。2002年四月份我到成都
看了全国第44届教学仪器汇展。该实验仪器主要流行的是采用上下移动档球板和复写纸留痕迹的方法来确定小球通过的位置这种形式的仪器。这套仪器确实解决了一些问题。但它也还存在一些不如人意的地方。第一是小球抛出后与档板接触，靠档板的弹力挤压小球通过复写纸将痕迹留在白纸上。由于它是靠弹力和磨擦力使小球减速到停止。结果在白纸上留下一系列的“v ”字形痕迹，作为小球在档板内减速运动的轨迹。当档板越向上移动，痕迹越不清晰。第二是学生在用力上、下移动档板的过程中，难免将仪器移位，使水平状态发生变化。我通过潜心研究，已在十年前就研究自制出了新的平抛运动实验仪，通过自制加工出24套这种仪器分别在各个年级中进行了试用，效果很好。
现将该装置介绍如下：与记录面板为一整体。底座下面又有接球盒，每—仪器装置如图二所示：它主要由档球板1、轨道2、钢球3、重锤线4、记录面板5、白纸6、记录窗7、底座和接球槽8，调节螺母9等部件组成。
学生实验时，将仪器摆放在实验桌上，小球放到轨道的水平段，先调节底座下前面的两颗螺钉，使小球在轨道上不左右滚动时，表明轨道前段已保持水平，然后在面板上铺上一张白纸，以下面底板为准，上面多余的白纸沿面板上边缘折向后面，并用两个文件夹固定。用三角板和铅笔将重锤线的方向和小球离开槽口的“o ”点投影到记录用的白纸上。（注意：o 点的位置不在槽口位置，而应上移到槽口上方球心的位置）。在白纸上面放上记录窗。由于面板是用铁板做成，记录
窗是带有磁性的，所以它能在白纸上面被任意移动或停止。实验时，将记录窗由上向下逐步移动。每当小球停在档板位置释放一次，小球就通过记录窗掉在底座的接球盒内。然后用三角板和铅笔把记录窗中显示小球通过的位置投影在白纸上。用手恢复一下记录窗后，再将记录窗向下移动一个位置，重复上面的实验过程做第二次，第三次„„。直到记录窗移到底座的右下方为止。拿去记录窗，取下白纸，以o 点为原点，画出竖直向下的y 轴和水平向右的x 轴，根据白纸上记录下小球的一系列位置，用平滑的曲线画出小球做平抛运动的轨迹。然后测量和分析实验数据。
仪器的主要特点：
第—，仪器简洁规范，安装调试方便。
第二，节约易耗材料，不用复写纸，只用一张白纸，也可以采用坐标纸。从培养学生能力的角度考虑，最好用白纸让学生自己去建立坐标。
第三，采用记录窗这种新的记录方法后，每次小球通过的位置能准确地记录下来，每一点仅抛—次。
第四，由于采用磁吸附式记录窗，轨道与记录面板为一整体。底座下面又有接球盒，每一位学生都能单独操作完成实验。
该仪器通过反复试用，教师感到轻松多了，能够方便地在教室内辅导学生，课堂教学秩序好。学生们都能在课堂内完成实验和实验报告。实验的基本要求和教材要求一样，实验过程中同样加强了对学生观察和动手能力的训练。
又比如：原高中物理第三册中的学生实验《碰撞中的动量守恒》(目前编排在试验本，必修第一册中) 。这也是一个十分重要的力学实验，同时也是一个被大家公认的学生特别难操作的实验。实验结果的误差大，实验所用的消耗材料多。由于实验误差过大，就不能有效地说明问题，甚至使学生对动量守恒定律产生怀疑。该实验在教材中要求的实验装置如右图所示。这套实验装置，结构简单，原理直观。但是，用这套装置进行实验，却存在以下一些问题。
a 、仪器不易调节准确。由于仪器采用卡子将前端固定在桌子的边缘。前面用力过大，后面将会向上跷。前面用力过小，仪器又会晃动。给水平调节带来困难．该实验要求入射球m 1与被碰球m 2发生对心正碰，
才能保证碰撞前后总动量守恒。所以在调节仪器时要调整斜槽轨道的水平段水平，支承被碰球m 2的支球柱顶端高度应调至合适位置，确保
两球碰撞时等高。同时要调整支球柱的轴线与斜槽水平轨道的中心线应在同一竖直平面内，以上调节偏差过大，就无法保证对心正碰．也就无法保证两球落地点的准确，而造成较大的误差。
b 、被碰球安放困难。因为仪器的支球柱的重心位置高，处于不稳定的翻倒状态，支球柱的直径又很小，如果支球柱柱口加工不精细，要将被碰球成功地安放在靶球柱的顶端是很不容易的，有的学生重复几次或几十次都还难成功一次。我们还发现，有时入射球还没运动到被碰点，由于仪器的抖动，被碰球随同支球柱已开始翻倒，由此造成的实验误差就更大了。
c 、记录小球的落点位置的方法不理想。在记录小球的落点位置按书中的要求是用一张较长的白纸铺在地上，白纸上面再铺上三张复写纸。通过复写纸将小球落点的痕迹留在白纸上。其缺点之一是消耗材料用得较多。缺点之二是小球落地后将反复跳动，造成多处重复点迹。缺点之三是落点的中心位置不好确定，学生操作的随意性较大。造成实验误差增大。
d 、在实验过程中教师对学生的课堂辅导困难．由于该实验的记录完全在地上进行。实验时，所有过道下面都铺上了记录的白纸，小球满教室跑，找球的学生拥挤不通。教师更无法到下面去进行个别辅导，课堂教学秩序混乱。
为了克服上述缺点，我们对该实验仪器和实验记录方法等进行了比较系统的改进。改进后的实验仪器如右图所示。它主要由仪器的档板1，斜槽轨道2，水平调节螺母3，支球柱4，重锤线5，记录纸带6，记录窗7，仪器底座及接球盒8等构成。仪器改进的主要部分是增加了仪器的底座和接球盒。底座通过特殊处理后，稳度较大，接球盒内有减振装置。小球落点有记录窗装置，对支球柱口增加了一段较薄的铜导管，另外还增设了重锤线的调节孔。
对实验器材安装的改进。原实验仪器是让学生将它固定在桌子的边缘后，再进行其它方面的调节。改进后的斜槽轨道是被牢固地固定在底座的支柱上。学生只需要将仪器在桌上放置平衡，然后对轨道的水平以及支球柱高低位置进行检查，必要时做适当调节即可．将一条50
厘米长，2厘米宽的纸带安装在记录窗的后面就完成了实验仪器的安装调整。
对小球落点记录的改进。原实验对小球的落点位置是在教室内的地板上铺垫白纸和复写纸进行记录的。改进后对小球落点是用记录窗来实现的。每当小球抛射一次或碰撞一次，记录窗就将各球的落点位置准确地显示出来，然后用三角板和铅笔将各位置投影到纸带上。用手将记录窗恢复以后，又可以重复做第二次实验。对落点记录方法的改进，它不仅可以节约大量的白纸，复写纸等消耗材料(实验中可以采用做运动学实验的一段记录纸带) ，而且对同一实验不需要重复十几次。做3到4次观察落点位置都无大的变化就可以确认了。
对记录数据处理的改进。原实验中要求做完实验后，去掉复写纸，选择小球落点痕迹较多的地方，用圆规做一个圆，尽可能将大多数的点子圈在圆内。这时圆心就作为小球的落点位置。再从o 点量到落点的距离作为小球的动量尺度。其结果往往是得到的几处落点都不在同一直线上，有的偏离甚远。改进后的数据处理变得非常方便。由于重锤确定的o 点和各次小球的落点，都是通过垂直投影到记录的纸带上。实验完后，取下纸带，考察确定几次小球落点投影的平均位置，然后用直尺从o 点开始量出到各点的动量尺度。这时o 点和各处小球的落点都被矫正到同一条直线上了。其余的分析处理方法与教材要求相同。
对支球柱的改进。在那些无法放稳小球的支球柱上端加上一段铜套。铜套的边缘薄且整齐，内空面积被适当增大。这样要放小球就变得容易了，同时提高了稳定性。
改进后的仪器通过加工自制了24套，分别在各个年级中应用，实验效果很好。学生在一节课中能比较轻松地完成了实验，而是每个同学都单独完成了实验。因为改进后的仪器一个人就能独立操作。这一仪器改进成功后，它将这个最难做的学生实验变得易做，实验误差变得更小。后来，我又对这两个实验进行了重新设计，将两个实验组合在一套仪器上。使用、保管更加方便。仪器装置如下图所示。
1. 电磁铁 2.铝合金斜槽轨道 3.斜槽、轨道末端水平调节螺旋 4.“o ”点指示器 5.实验小球 6.支球柱 7.重锤 8.记录面板 9. 记录窗 10.底座 11.接球槽 12.底座水平调节螺旋 13.电源按钮（电池盒在背板上） 14.记录小球落点位置的纸带 15.记录小球做平抛时的坐标纸
仪器的不同特点：
a ．在平抛、两个实验中都采用电磁铁来断电释放小球。保证了小球在重复释放过程中的初始高度一致，小球达到槽口末端的初速度一致，减少了采用其它方法释放小球过程中带来的偶然因素。
b ．仪器中设计了接球槽。在槽内放置了减振物质，当小球落入后能很快静止。保证了小球下落后不再反复弹跳而出现一些干扰点迹。
c ．在斜槽轨道出口下方增加了一块小磁铁，目的是能将支柱恰好能竖直停靠在斜槽的出口处。
d ．仪器设计规范，两个实验一套仪器，节省材料。
这套仪器于2006年参加重庆市自制教具评展荣获一等奖，参加全国第六届自制教具评展荣获三等奖。（播放该仪器的操作录像）。 我们对教材中其它一些学生分组实验也进行过改进。例如：对《验证机械能守恒定律》实验装置的改进；对《用单摆测重力加速度》中的单摆实验装置的改进；对《测玻璃的折射率》实验中的材料的改进；对学生用的光具座的改进等，这里就不一一介绍了，（展示部分实物图片）
④自制教具内容来源于对知识规律的总结和习题的讲解
我们在教学中经常对知识进行归纳，总结其特征和变化规律时也常借助教具来帮助学生理解和记忆。比如：我们在讲力的平行四边形法则时，总结合力的大小随两个分力之间的夹角增大而变小的规律时，我们就自制了《力的平形四边形法则演示仪》（展示实物图片）。
我们在教学中还发现，对某些习题的分析、讲解过程中，学生总是不易理解。我们尝试着习题类型自制一些模型、教具来再现其过程。结果，通过模型或教具的演示，问题就很清楚了，学生也容易理解并记得牢靠。例如：在讲用力的矢量三角形法则解题时，学生不容易理解。我们就动手做了一个矢量三角形法则演示器教具，在教学中应用取得了很好的效果。如右图所示（展示实物图片）。又比如在讲授圆周运动知识的应用时，习题中有关于求解汽车通过拱形桥顶端时，对
拱桥顶部的压力以及滑雪运动员滑到凹形的坡底时，滑雪者受到的支持力等类型的习题。为了进一步地帮助学生分析向心力的来源和解决这些习题的办法，我们设计了运动小球对圆弧形轨道压力实验的演示仪器。该仪器能通过测力计的读数显示来比较出小球通过轨道的凸部最高点时，对轨道的压力小于小球的重力。同理，也可以用它来比较出小球通过轨道的凹部的最低点时，对轨道的压力大于小球的重力。该仪器也曾经在重庆市自制教具评展获奖。（展示实物图片）。 ⑤自制教具内容来源于教材的变化和对现有知识的拓展。近年来，随着教学改革的不断深入，中学物理教材也经历了从80年代的统编本改成甲种本、乙种本，后来又过渡到必修加选修本。随后又改成试验本和试验修定本。到2002年又再次审查通过了全日制普通高级中学教科书（必修）和（必修加选修）的物理教材。总之，随着教材的变化，课本中部分演示实验和学生实验随之做了相应的增减。当新教材来了的时候，教材中新增加的实验内容，有的就还没来得及生产出相应的实验教具和实验仪器来。就是有厂家生产出了新仪器，在教学需要时，学校不一定就去即时买了回来。在这时，我们就要考虑能够自制的教具，就应该想办法自制教具来保证教学的需要。例如：我们现在用的高中物理教材在讲运动的合成和分解这部分内容中就增加了运动的合成的演示实验。在我们讲这部分内容时，就没有这种演示器材。于是，我们就按照教材的要求自制了运动的合成演示实验装置。在制作时我们又对书中实验的装置和操作做了改进。我们将在玻璃管中上浮的蜡烛改成了用橡木做的暖水瓶塞来加工成小圆柱体，为什么
要用橡木呢？一是它的密度小，二是能在它的下端用铁钉牢固地固定上一圈铁皮（蜡烛显然是不好办的），便于在玻璃管外面能用磁铁将小圆柱体吸引到玻璃管的下端停留（省去了书中每次实验时将玻璃管倒置，让蜡块浮到顶端再倒回来的操作过程）。实验时，当玻璃管开始向右运动时，磁铁才释放小圆柱体，让它开始向上运动。自制的教具比教材中讲的装置在使用中操作起来更加方便、直观。重复性好，更经久耐用。（展示其自制教具的实物图片）。
又比如说：这套教材的学生实验增加了《探究弹力和弹簧伸长的关系》；《用油膜法估测分子的大小》；《描绘小灯泡的伏安特性曲线》；《用多用电表探索黑箱内的电学元件》和《传感器的简单应用》等系列的实验。教材开始在用了，对于这此实验器材一时买不到，怎么办呢？还是那句话，能自制的就想办法自制。例如，自己动手绕制实验用的弹簧。用电阻、电容、二极管、电源等电子元件自制电学黑箱。用光敏电阻、热敏电阻、继电器和电子元件组成传感器的工作电路等等。通过努力，就将这些学生实验开设起来了。保证了教学的需要。 在物理教学过程中，对学习成绩较好的班级讲完教材上的基本要求外，适当地对一些相关知识拓宽加深也是必要的。我们在讲授这方面的知识时，能配合适当的教具进行演示就会达到费时少，效果好的目的。例如：在讲运动的合成和分解的知识中，讲完平抛运动后可以增加一些斜抛运动的知识。于是，我们在配合这部分知识教学时就自制了《射程演示仪》。在演示实验的过程中，可以让学生观察到当抛射角跟水平方向的夹角为零时是平抛，当抛射角大于零度小于九十度时
为斜上抛，等于九十度时为竖直上抛。在这一变化过程中，抛射角在三十度和六十度时射程相同，45度射程最远。（展示实物图片）。又比如：在讲述电场线时，电场线在学生头脑中始终只是一个平面分布图形。于是，我们就做了一个实验装置来演示电场线的空中分布的物理图景。实验装置是用一只烧瓶，在里面装入蓖麻油，将头发剪成小段放入油里，搅匀。再放入一只金属小球，金属球用金属丝与外界连接。实验时用感应起电机的集电杆与金属丝连接，电场线的空间分布图景就显现出来了。（展示实物图片）。以上例举这些实验，能让学生印象深刻，知识易于掌握。
（2）实施自制教具过程中材料的来源。
因地制宜，就地取材是自制教具材料的重要来源。农村、家庭、工厂、市场、校园里，为获取自制教具的材料提供了得天独厚的优越条件。我们可以充分发挥自身的区域优势，组织学生收集家庭、学校装修的各种材料的边角余料和生活中的许多废弃物品。结合教学实际，大胆创意，精心设计，制作出适用、好用、耐用的教具来。
①利用废弃纸盒制作教具举例如下。
用装皮鞋的纸盒制作绝对黑体实验盒。方法是取鞋盒一个，将其外表面涂黑，在盒子的正面中央处开一个小孔（直径在3—5cm 左右）即成。实验时，盖上盒盖，并将小孔（空洞）对着学生，可看到鞋盒的空洞处比鞋盒表面的黑色还要黑。将鞋盒小孔（空洞）靠近学生的眼睛，请他向里观察，结果观察到的还是一片漆黑。这时将鞋盒打开，可见到的内腔是白色的。说明只要孔洞不是很大，即使内腔是白色的
也不影响孔洞处“绝对黑”的性质。这是因为当电磁辐射进入孔洞后，它们在空洞内部经多次反射后被吸收干净，这就是绝对黑体观察实验。（展示实物图片）。
用装牙膏的纸盒制作物体的重心和稳度演示实验器材。制作方法：找一个装牙膏的纸盒（其它较大一些的长方型的纸盒更好，可以提高观察的可见度）。在纸盒里面的一端找一块石头或铁块用胶水或细线固定好，还原纸盒就做好了。演示时将纸盒横放在桌子边缘，让有重物的一端放在桌内，慢慢把纸盒向桌子外面推移，学生观察到纸盒的80%都移在桌外了纸盒仍然没有掉下去，引起学生好奇和思考。再将纸盒竖立起来，当重物在下时，让纸盒偏离支承面时都不会翻倒，说明重心位置低，不容易翻倒，反过来放置时，重心位置升高，容易翻倒。（展示实物图片）。
用装牛奶的纸盒制作纸锅演示纸“锅”烧水。制作方法：找一只喝完牛奶的空纸盒，横向放置，插过吸管的小孔向上（可以多装水）。然后将纸盒的上平面用小剪刀剪去，并留足边缘（保持纸锅的结实性能），把里面剩余奶液洗涤干净后，纸“锅”就做成了。实验时，在“纸”锅内加入适量的水，放在铁架台的载物圈上，下面点燃酒精灯给纸锅加热直到沸腾。而纸“锅”却完好无损，还可以反复多次使用。（展示实物图片）。
利用纸盒、纸圆筒还可以做望远镜、显微镜、万花筒、小孔成像、螺旋测微器模型等等，这里就不一一列举了。在日常生活中炙手可得的纸盒纸片都是自制教具的材料来源途径之一。（展示实物图片）。
②利用塑料饮料瓶制作教具举例如下
用饮料瓶做气体的热胀冷缩实验。制作方法：找一只饮料瓶，将饮料瓶盖扎一小孔，插入一段玻璃导管（导管与瓶盖处用密封胶密封不漏气），再将一只小气球系在玻璃管上，把瓶盖旋紧在饮料瓶上。实验时将饮料瓶放入热水中，可以看到气球慢慢地鼓起来了。说明空气受热体积膨胀。接着再把饮料瓶放入冷水中，气球又瘪了，说明空气受冷体积收缩。
用饮料瓶制作演示液体的压强与深度变化的实验。制作方法：取一只饮料瓶，在饮料瓶的外壁，高低不同位置上竖着扎上三个小孔即成。实验时，在瓶内装满清水，水便从三个小孔中喷出，越在下面的小孔中喷出的水喷得越远，说明液体随着深度增加压强增大。
用饮料瓶制作动力反冲实验。制作方法：取一只饮料瓶，在瓶子的底部侧壁上，同一高度处斜着扎上6个小孔，在瓶颈处对称扎上两个小孔，用细线从孔中穿过，将饮料瓶吊起来。实验时，在瓶内装满水，这时水从下面6个小孔中沿斜着的方向喷出，而饮料瓶却沿着喷水的反方向旋转。让学生观察到了动力反冲现象。（展示实物图片）。 我们利用日常生活中丢弃的矿泉水瓶子、饮料瓶、装各种食品、化妆品的塑料瓶、塑料管等等都可以成为自制教具的材料。比如我们用饮料瓶制作水火箭，射程演示器的贮水容器，物体的浮沉条件演示器，学生实验用的盛水杯，塑料洗瓶，固体试剂的添加漏斗，实验用冰的结冰容器（玻璃制品容易破裂）等等。只要我们留心观察、思考、总结，肯定会发现塑料瓶的更多妙用。
工厂里生产产品后的金属废料、有机玻璃边角料，房屋装修后剩余的铝合金、塑料板、层板等各种边角余料都可以成为自制教具的上等材料。只要我们平时多留心观察、收集。用时就能派上用场。有时在一边收集材料时就一边蒙发了制作新教具的构思。所以，我们要在平时养成习惯，勤动手，勤思考。因地制宜，就地取材自制出适合自己教学特点的各种教具。这些直观的、简易的教具会成为帮助学生学习知识过程中不可替代的东西。
（3）自制教具要有一种长期坚持的精神
我们作为中学的物理教师，应该把自制教具的工作作为自己备课和教学研究中的一项长期任务来坚持。如果一个教师偶尔自制一两件教具也不算难事，但长期坚持自制教具，并在学生中组织自制教具活动就难了。要研制出更好更加优秀的教具就更难。这项工作不仅要深入钻研教材；研究现有实验仪器的特点以及在使用过程中存在的缺点和问题，确定自己的设计和改进方案。而且要解决材料问题，加工的技术问题等等。为了解决这些问题，你就会牺牲自己更多的休息时间，你要利用星期天，节假日到市场，到工厂找材料，学习加工技术。有时为了制作一件教具，还要经过反复试验，才能成功。有的教具在制作过程要涉及到加工的工具，材料的选择，加工技术等多重困难，需要你去想办法解决。比如在以前，我校的物理实验室器材配备少，光学实验器材不足，只能准备到12组。学生实验只能4—5人一组进行实验，一堂课下来，有的同学连仪器都没有摸着，他们就希望有更多的器材来提供实验的机会。于是，我就想，能不能将光具座设计得稍微
短一些，让每一位同学都能有一套器材，给他们提供实验探究的机会呢？于是，我就大胆的设想，将光具座设计成55厘米长。然后，再配备上各种光学器材，不就成了一套能提供给每一位学生独立使用的光学实验学具了吗。我根据这一构想，从新设计并制作了数套适合学生操作的中学光学实验学具来。在这套光学实验学具中不仅有光具座、透镜。还配备了用有机玻璃自制的玻璃砖、三棱镜和单缝衍射和双缝干涉观察片等等。学生用它不仅能完成课本中的学生分组实验，还能用它来完成一些探索性实验。当然，要制作这样一批量的实验器材，不是一朝一夕就能办到的，我在工作之余做了一年多时间。为了做光具座上的滑块用的塑料和光学器件用的有机玻璃，我就跑了好些工厂才找来适合要求的边角材料。在制作工艺上我又多方求教，边学边做。其中的艰辛是不言而喻的。我又是怎么完成的呢？靠的就是“坚持”，就是对自制教具的热爱和追求。后来，我这套光学实验学具参加了全国第四届自制教具评展，荣获二等奖。（展示实物图片）。 我的教具做多了，学生们在课堂上经常会看到和在实验时用到我的自制教具，也激发了一些学生想参与自制教具的热情。于是，我又利用课余时间组织学生参与自制教具活动。例如，我组织学生们自制简易天平、温度计、小孔成像、万花筒、望远镜、显微镜、潜望镜、水火箭等等。特别是自制水火箭，学生们的兴趣非常高，还组织了比赛，比赛看谁制作的水火箭飞得更高。我指导学生们制作的《平抛碰撞实验仪》，于2006年参加重庆市中小学自制教具评展荣获二等奖。（展示实物图片）。
我在长期的教学和工作中，坚持自制教具取得了一定的成绩，2006年我被评为了全国自制教具能手。自制教具这项工作只靠少数人是不行的，我希望广大的教师都能成为自制教具的设计者和制作者。怎样才能使自己在自制教具这一领域取得好的成绩呢？我的体会是：在教学和生活中，要善于观察、思考、发现与实践，要养成自觉的职业习惯。其方法和途径是：一要用心。看见一个生活中的物品，就能联想到这个物品能做什么样的实验，它有什么特殊的功能，是否能够做成教具，为教学所用。二要手勤。及时收集整理生活、工作及身边的自制教具素材，包括材料和经验，以备使用。三是要心巧。设计制作过程秉承课改理念。除了改进课堂实验，解决教学中的重点和难点以外，还要蕴涵新时期课程改革的教学理念，重视学科间的联系和综合运用，培养学生的实践能力和创新精神。
二、做研究型的物理教师
1．时代需要研究型的教师
随着教学改革的不断深入和新课程标准的实施，教师的职责已经开始转变。传统的教学活动与研究活动是分离的，教师的任务是讲好课本知识，认为研究工作是专家的事。目前这种状况有所改善，已经从教学经验的总结，逐步向专业方面努力。新的课程改革要求教师实现学生观、教学观、教材观职责的转变。要实现这三个方面的转变，教师就要成为一个教与学的研究者。所以，做研究型的教师是时代的需要。
（1）物理教学过程需要物理教师进行研究
物理教学理论告诉我们：物理教学必须与科研相结合，物理教学如果没有科研做根底，是没有观点的教学，也是没有灵魂的教学。新时期的物理教师，不会是仅仅教会几节课而不能搞教学研究的物理教师。物理教师教的本质不在教，而在如何教会学生“会学”。物理教学，就其本质而言，是物理教师把人类已知的物理科学真理转化为学生的认知，同时在传授知识、培养技能的过程中，培养学生认识世界的态度、策略、方法。要达到这一要求就需要物理教师对物理教学的过程进行研究。实践证明：注重开展教学过程研究的物理教师，能够不断地解决物理教学中的问题，使自己的教学更具有针对性和创造性。让自己的教学水平向更高的层次迈进。
（2）物理教师角色的转换要求教师必须参与研究
新时期的物理教师的角色已经开始转换。新的物理教学理念认为：课程是物理教师、学生、教材、环境四个因素的整合，物理教学是一种对话、一种沟通、一种合作共建。这样的物理教学所蕴涵的课堂文化，有着鲜明的和谐、民主、平等等特色。对物理教师而言，上课是交往，而不是简单地展示结论。物理教学应从自身的经验中，从社会发展的现实需要中造就出各具特色的人才。这就要求物理教师要进行研究：研究现代学生的身心特点，学生的学习心理状况和对学生学习方式的评价。把握现代学生的内在需要，并在此基础上去研究，采取有针对性的物理教学方式。
（3）随着教学课程的改革，物理教材的不断变化需要物理教师进行研究
新的课程改革带来了教育理念、内容、方式、方法等方面的变化。新课程倡导一种课程共建文化，需要物理教师重新审视物理教学，物理教师要随着课程改革的实施逐步地转型，这就要求教师以研究者的姿态出现在教学的舞台上。
新课程给与了物理教师一定的教材运用的灵活性，强调教材只是材料或范例，只是师生展开活动的中介与话题。为较好地体现课程的时代性、基础性和选择性，在结构上和内容的呈现方式上，新教材的内容和形式只是按适合各地区一般学生的学习情况来编写，只提供了学生学习的基本线索。因此，物理教师应在把握教材基本理念的基础上，根据自己所教学生的知识背景、认知水平、教学环境的许可与限制等因素，结合实际情况删减、增补教材内容。有创造性地“用好”而不是“教好”物理教材。这就需要物理教师不断地拓展自己的知识视野，研究物理教学的方法。教师要从教材的实施者，转变为课程的建设者和开发者。要研究教材中哪些知识与学生生活密切相关，哪些是新、高、尖的新知识，涉及到哪些科学方法，培养学生哪些方面的能力，什么教学方式适合学生更好地实现教学目标。
2．成长为研究型的教师应从以下几点做起
第一是积极参与课题研究，重视物理教学过程。第二是将自己的感性认识不断地向理性升华，重视物理教学理论。第三是研究物理教材，重视物理教材和相关的实验内容。第四是要研究物理知识在生活中的广泛应用，关注生活中发生的各种事件和新材料、新技术的发展和应用。
前面几点我不用多讲，我重点讲一下后面的两点。这里我先讲下面几个关注。
（1）关注身边的事件，善于分析、识别违背科学规律的东西蒙骗人们。
在我们的生活中，在市场上出现的新的电器产品，我们要会用物理知识去解释它的原理和控制过程。并能将它们恰当地引入到课堂教学中去，让学生感到亲切，不神密。同时，对那些违背自然科学规律的东西要勇于揭穿他们骗人的把戏。比如前几年我在街上看到买“节能器”的。他们现场在给群众演示，很多人看了非常激动，排队争相购买。它是在用电器工作时，将一个所为的日本新技术“高效节能器”插入到插座上，电表马上就转得很慢了。我就觉得奇怪，用电器正常工作，就应该消耗掉相应的能量，你这么个东西就是让电表转慢了也不能说是节能了啊！这其中一定有诈。我将他们的“高效节能器”拿到仔细看了一下就发现了所谓的“高效节能器”，不就是一只2微法的电机中的启动电容器吗？他们直接将一张电脑打印的“高效节能器”说明把电容器的标识说明遮盖了来冒充“高效节能器”。我当时就揭穿了他们的骗人把戏。我说你这个东西插上去最多能提高一点发电机的功率因素，怎么会节能呢？我说你的插线板的线一定通过改装的，你的们“高效节能器”插入后相当于将入电表的火线短接。如果不服我们拿到其它的地方去检验。他们见我揭穿了底细，只好收好东西走人。记得还有一次，我发现有人在街上买电视机接收器的，不要闭路线，不接天线，插入一个插头之类的东西就能收看电视。我也当场就给他
们揭穿了。还有什么节能灶、节能燃具之类的种类很多，普通市民和农民上当的最多。我们作为物理教师，在讲到相关的物理知识时，要用这些事例去教育学生，要树立科学的人生观，相信真理。运用所学的物理知识去分析问题和解决问题。
（2）关注新材料、新技术的应用
比如纳米材料的应用，“巨磁电阻”效应的应用等等。什么叫“巨磁电阻”效应呢？就是指一些磁性材料在外加磁场后会引起它的电阻发生巨大的变化。特别是在铁、铬相间，其距离达到纳米尺度的多层膜电阻中，微弱的磁场变化可以导致电阻大小的急剧变化。简单地用物理学语言来表述，就是指磁性材料的电阻率在外加磁场作用下发生巨大变化的现象就叫做“巨磁电阻”效应。这种“巨磁电阻”效应被应用到了电脑硬盘的存储与读取技术中，才使得我们今天的计算机硬盘容量达到几十个g ，甚至上百个g 以上。“巨磁电阻”效应在传感器中的应用，它能使探测器件更加小型化，功耗小，灵敏度和可靠性高。在实验室中使用到的位移传感器、电压、电流传感器。在医学临床分析、环境污染监测领域等都有了广泛的应用。目前“巨磁电阻”效应在计算机硬盘读取技术中的应用和传感器领域的开发应用，也就是我们讲的纳米技术在现实生活中的实际应用的范例。我们要把这些知识和高新技术结合到教材中，结合到实验教具中，使我们的课堂教学变得更加深动，更有感染力。拓展学生的视野。
（3）关注人们的日常生活用品和日新月异的电子产品
我们作为物理教师要经常研究人们在生活中使用的各种家用电器和不断变化的电子产品中应用了那些物理知识的原理，研究这些电器用品能否成为教学服务的用具和学生学习的工具。例如：前两年我就发现学生中普遍流行“mp3”, 当时学生们仅用“mp3”来听歌曲。我想“mp3”仅用来听歌曲太浪费资源和学生的学习时间了。为什么不可以用来帮助学生学习英语呢？于是，我就利用休息时间帮助学生们将学习英语方面的课文朗读、课文的听力和课文的词汇制作成“mp3”的播放格式，一部分学生就能主动地利用手中的“mp3”来帮助自己学习英语了。后来，我又将“金盘英语”、“新概念英语”、李阳的“疯狂英语”等录制成“ｍp4”能够支持的格式，提供给对英语爱好的同学学习。
3．自制教具是提高教师研究能力的有效途经
提高教师的研究能力是多方面的。在这里，我将我们以自制教具为切入点的一个研究课题，来谈谈提高教师的研究能力的有效途径。 记得是在2000年中旬，重庆市教育装备处下达了一些教育装备管理课题。我当时就选择了《开展自制教具实践活动，改进中学物理实验》这个课题。课题批下来后，我就组织我们学校的物理教师组成课题研究小组。于2000年11月份开题正式启动。课题研究实施过程经历了四个阶段。1. 筹备阶段： 2.实验研究的责任分工和各子课题的实施阶段。3. 成果形成及实验分析阶段。4. 课题总结阶段：前后历时三年多时间，完成各项研究与实验任务，达到了预期的研究
目标，于2003年9月11日结题。该课题于2004年6月荣 获重庆市教育装备管理课题二等奖。（展示课题材料图片）。
4．课题的主要成果。
（1）构建了自制教具活动的两个运作模式。
教师开展自制教具的运作模式：钻研教材→确定项目→设计方案→制作实验→审议修改→应用总结。
学生参与自制教具的动作模式：组织学习→制作训练→独立创作→试验评价。
（2）制定出了自制教具的设计原则。
教育性原则。自制教具要体现正确的教育思想，正确的教育目标和教育内容，在教法方面，要体现启发式教育。
科学性原则。自制教具要体现科学原理和法则。在设计上应有充分的科学根据，教具的演示过程正确，演示结果真实可靠，能正确反映客观规律，要善于利用物理现象和化学性质的自制教具来揭穿伪科学的东西，有利于学生辩证唯物主义思想的培养。
简易性原则。自制教具要做到结构简单，制作方法简单，就地取材，因陋就简，便于操作。在设计用材上既要考虑采用简单易得的材料以降低成本，同时还应顾及教具的规范性和演示效果所要求达到的程度。
直观性原则。自制教具在设计时既要考虑其形体和可见度尽可能大一些，重点观察部位要能看得清楚，演示和实验现象明显，层次分明。又要顾及材料、用品的消耗量大小和保管的方便。
实用性原则。自制教具要有针对性，“做以自用”，不追求形式。在设计上要符合教学大纲和教学内容所要求的程度，要符合学生的认识能力。在质量上，要求牢固耐用，实验的重复性好。易受机械磨损，化学腐蚀的部件应采用耐磨、防腐的材料。在环保和安全性能上要做到安全可靠，增强环保意识。特别是制作易燃、易爆、有毒、通电（高压）实验的教具，在设计结构上和选择材料上应有安全保护功能和环保功能。
创新性原则。自制教具的结构设计要注重新颖性、创新性以突出特色。注意应用新材料、新技术，适当地把新的科学思想、新的技术成果引入到自制教具中去，使自制教具适应于教育创新和现代化教育的需要。
（3）形成了自制教具的评价标准。
为了提高教师自制教具的自觉性和积极性，鼓励教师制作出更多的优秀教具用于课堂教学。在开展总结、评比、表彰活动中，对自制教具的评价有一定的依据和标准。
原理正确，能够满足教学内容的要求；有助于突破教学中的重点和难点；有助于教师课堂教学方法的改革，教学的效果好；造形生动美观，可见度好；实验操作的重复性好；结构简单，便于操作；安全可靠，坚固耐用；取材容易，便于自制，便于推广；设计新颖，应用新材料、新技术，具有创新特色。
（4）组织师生参与改进和自制了一批实验用教具
在三年的研究实践过程中，我们坚持以自制教具为基础，教学改革为主导，实验改进为重点，取得了很好的教学效益和经济效益。本课题共完成演示实验教具30件，学生分组实验器材156件。在活动中，由师生们自制的演示实验仪器，在教学中进行了反复应用。它对于促进教师改进教学方法、优化课堂教学环境，提高课堂教学效果等方面起到了非常显著的作用。改进和自制的学生分组实验器材，在实验教学中运用，它使实验的处理方法变得更加简单，实验操作过程更加容易被学生掌握，实验教学的效果得到显著地提高。
我们根据以上实验教学改进所取得的成果，写成课题交流论文多篇，形成了教师论文集和学生小论文各一册。部分文章获得了重庆市教学仪器管理处的论文评选交流一等奖、二等奖或三等奖。
（5）开展自制教具实践活动，促进了教学改革，提高了教学质量。 课题解决了以下两个方面的问题：解决了自制教具活动的科学化、规范化管理和发展中的一些问题；提出了自制教具活动开展的科学化、规范化管理的依据。
课题结题后，积极进行了应用推广和后续研究过程。在课题的实施和成果的推广应用中的主要作用。我们认为：从学生方面来看，有利于把学生从繁重的课业负担中解放出来，把素质教育的工作落到实处。课题中提倡在学校的教学安排中要给学生留出一定的空间，让学生参与自制教具的实践活动，让学生们去做自己想做的实验，去做自己感兴趣的研究性活动。有利于促进学校的教育从应试教育转移到素质教育的轨道上来。在教师方面，有利于促进了教师课堂教学方法的改进，
有利于教师优化课堂教学环境；提高了教育教学质量；有利于教师自制教具的制作技巧和创新能力的提高。
我们在课题中主张坚持自制教具的精神，主张对物理实验和实验教具的改进与创新，有利于学校对创新人才和创新精神的培养。时代需要有创新精神的教师，社会需要有创造性的人才。教师在教育思想、教学方法、教学手段方面的大胆革新，在自制教具与实验方面的积极改进，就是创新能力的一种具体体现。学生参与自制教具的实验探究就是创新精神的培养。教师通过自制教具和参与课题研究的锻炼，提高了教育科研的能力。目前，我们的物理教研组、化学教研组、生物教研组都分别承担了县市级课题或校本教研课题。在《开展自制教具实践活动，改进中学物理实验》的推广应用过程中，我们又开展了关于《理科自制教具途径》的后续研究课题。
今天我在这里讲了我们自己的课题情况，也相当于是借这个机会对我们的课题进行了又一次的推广吧。
我们再从新一轮的课程改革方面来看。在新课程标准中对物理实验教学的要求，除了要达到科学知识的传授和技能训练以外，更加注重的是对学生探索兴趣及探究能力、良好思维习惯与创新意识的培养。为促进这一目标的实现，无论是课堂演示实验还是学生分组实验，我们都要想方设法地为学生们创设学习情景，引导他们主动探究，让他们亲身体验实验的过程，从而激发他们的学习兴趣。因此，有些新课程的教学内容就不是现成的教学仪器所能解决的，确实需要教师在不断
的摸索中创造一些更实用、更能体现新课程教学目标的实验教具。所以，在新课程下，自制教具是尤为必要的。
通过实践，我感悟到：作为理科教师，特别是物理教师要坚持自制教具。在研究教学、研究教材的同时，认真研究实验教具和对实验过程的改进。积极动手实践，将自制教具的研究融入到教学科研的活动中去，就能够提高教师的教育教学水平和教育科研能力。所以我说自制教具也是提高我们物理教师研究能力的有效途径。
最后，给大家播放一个最近县电视台在百年树人节目里为我制作的短片以共勉吧！（播放短片）。
2009-2-26