自制教具在高中物理教學中的作用

陳偉

摘要：高中物理是一門以實驗為基礎的自然學科。我們物理教師應根據(jù)學科特點進行教學設計，其中實驗是必不可少的教學環(huán)節(jié)和教學手段。很多難以用語言描述或解釋的知識均可用實驗來處理，實驗能幫助物理教師突破教學難點。新課程標準提出：“物理教學應加強對學生的操作技能、想象思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，綜合提高學生的物理素養(yǎng)?！弊灾平叹叩闹谱骱褪褂镁湍芎芎玫嘏囵B(yǎng)學生這些方面的能力，完成教學目標。

關鍵詞：自制教具 高中物理 實驗教學 物理素養(yǎng) 能力

物理是一門以實驗為基礎的自然學科，很多物理中的概念、規(guī)律、原理都是通過實驗來揭示的。很多實驗的完成僅僅依賴現(xiàn)有的器材是不能解決的，因此，我們物理教師必須加強自制教具的研制和開發(fā)，利用自制教具解決教學難點，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、思維能力，培養(yǎng)學生勇于探索的意識和習慣，提高高中物理教學效率。

一、用簡單的材料制作教具，激發(fā)學生學習物理的積極性

把身邊的材料和物理實驗進行有機結合，在激發(fā)學生學習物理的興趣的同時，有效提高學生的動腦分析，動手實驗等能力。俗話說：“壇壇罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗?！边@就是說，很多實驗都可以利用生活中的材料進行，使物理學習做到理論聯(lián)系實際，讓學生感覺到物理就在身邊，提高學生學習物理的積極性。

比如，在進行“氣體定律”的教學時，利用生活中的注射器進行實驗，讓學生感悟一定質(zhì)量的氣體，在體積變化時壓強是如何改變的。這個實驗是利用簡單的材料來完成的，實驗現(xiàn)象十分明顯，學生人人能做，親身感知物理知識，極大地刺激了學生學習物理的積極性。

再如，在壓力能使物體發(fā)生形變的教學中，我制作了一個“微小形變演示器”，用生活中學生玩的激光燈作光源，用平面鏡作反射面，以墻作為觀察點，把裝置放在桌子上，看經(jīng)過平面鏡反射以后的光點在什么地方，然后用力壓放著平面鏡的桌面，再觀察光點的位置，用的力大小不同，光點的位置改變的程度就不同，能夠很直觀地看出桌面受力以后的形變。由此啟發(fā)學生，用其他的方法能不能顯示微小形變，學生開動腦筋，想出了很多方法。有一種想法很好，用瓶子做微小形變實驗，很簡單，但能很好地說明效果。有個學生用的是四棱柱狀的玻璃瓶，里面灌滿水，用膠塞塞住，膠塞上插入一根吸管，讓水在吸管內(nèi)一部分，用力擠壓玻璃瓶，就會發(fā)現(xiàn)吸管內(nèi)的水位發(fā)生變化。學生通常的印象是，被擠壓的玻璃瓶中的水位應該上升。學生的依據(jù)是生活中喝飲料的經(jīng)驗，殊不知飲料瓶多是圓形的塑料瓶；還有的學生提出手上的溫度高，會將能量傳到玻璃瓶上，導致瓶內(nèi)水溫升高，使瓶中的水位上升?？上В@位學生的現(xiàn)象是水位下降，學生經(jīng)過討論、思考以后，明白了道理，利用的是周長相同時圓形的面積最大的數(shù)學原理。

二、對書上演示實驗進行改進，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力

高中物理教材上的演示實驗很多，并且很多演示實驗的通用性很強。由于各地情況不同，有的實驗條件不是很完善，教師可以根據(jù)當?shù)貙嶋H情況進行適當?shù)母倪M。這樣可以真正地做到“用教材教，而不是教教材”。通過對演示實驗的改進，極大地激活學生自主探究的意識，提高學生創(chuàng)新思維和動手操作能力，提高學生物理實驗素養(yǎng)。

比如，在進行“薄膜干涉”的實驗教學時，按照書本上的實驗做法，由于實驗的外部條件、實驗時間、實驗人等多種因素的限制，這個實驗很難成功，即使成功，實驗效果也較差，很多學生不能看清實驗現(xiàn)象，導致學生不能對“薄膜干涉”這一概念進行深刻的、全面的理解。為突破這一教學難點，教師和學生一起查閱相關資料，有的是從網(wǎng)上查詢，有的是從書籍上查找，結合自己的思考，師生一起對書本上“薄膜干涉”進行了改進，收到很好的實驗效果。具體做法是：“將整個裝置放置在一個大塑料瓶中進行實驗，這樣教學避免了外部實驗條件如風和人的呼吸導致薄膜風干。另外，我們對實驗中的肥皂液進行了改進，用洗衣粉溶液代替肥皂液，同時在洗衣粉溶液中放少許食糖水或甘油，這樣效果會更好。再有就是用酒精燈加熱時，可撒少量的食鹽，這樣火焰就是黃色，增加了觀察的直觀效果?！边@樣改進，使學生清楚地看到了薄膜干涉的現(xiàn)象，直觀感受薄膜干涉的特點，有利于學生對物理知識的深刻理解，同時，有效培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新思維能力。

三、利用現(xiàn)代裝備的小模型自制教具

隨著科學技術的不斷進步，很多新型的設備和工具走進我們的生活。教師應啟發(fā)學生利用所學知識進行模擬制作，在設計和制作過程中，遇到問題可以相互討論和上網(wǎng)查詢，用科學的原理解決在探究中遇到的問題，提高學生的實踐運用能力。

比如，在進行“磁懸浮”知識的教學時，利用教師外出時買回來的磁懸浮小模型進行實驗教學，教師從網(wǎng)上查詢改進方法，進行科學調(diào)試，直觀真實展示磁懸浮現(xiàn)象，科學揭示磁懸浮的原理，成功完成磁懸浮實驗演示任務，揭開這一科學知識的神秘面紗，提高學生的實踐運用能力。

四、通過考核評價機制促進學生理論與實踐的雙提升

適時開展學生自制教具比賽，教師也參加，看誰用的材料簡單，誰的技術含量高，誰做得精致，誰能用簡單的物品解決問題。大家都是評委，互相打分，互相改進。學生不光是動手能力提高了，創(chuàng)新思維也有很大程度提升。學生喜歡學習物理，不再說物理多么不好學，多么抽象了。其實在動手之前是需要先動腦的，每一件作品不管是美觀還是粗糙，能解決的問題是全部還是只解決一部分，都是學生用心的結果，他們會在此基礎上用理論指導實踐，用實踐驗證理論。

總之，自制教具在高中物理教學中，起著積極的促進作用，我們物理教師必須認真研究和開發(fā)自制教具資源，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，綜合提高學生的物理素養(yǎng)，為學生的終身發(fā)展奠基。

參考文獻：

[1]高中物理課程標準.

[2]賈濤.例說自制教具在物理探究性教學中的作用[T].中國現(xiàn)代教育裝備，2011（9）.

（責編 趙建榮）