自制教具在初中物理教學(xué)中的作用

李社德

摘 要： 物理學(xué)是一門與生活實際密切聯(lián)系的實驗科學(xué)。在初中物理教學(xué)中，自制教具由于其取材方便、結(jié)構(gòu)簡單、現(xiàn)象明顯，學(xué)生可以清楚了解其結(jié)構(gòu)和工作原理，加深對物理知識的掌握和運用。本文從培養(yǎng)學(xué)生的主動性、培養(yǎng)師生的創(chuàng)新精神和能力、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣幾個方面，對自制教具的重要性進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞： 自制教具 初中物理 創(chuàng)新精神 科技意識 動手能力

我作為一名工作在一線的物理教師，以我多年的教學(xué)經(jīng)驗，物理要著重于實驗，并作為基礎(chǔ)、重點來抓。實驗就少不了要用到教具，教具直接關(guān)系到一節(jié)課的教學(xué)效果，好的教具能使學(xué)生更清楚明了地得出實驗結(jié)論。但對于農(nóng)村學(xué)校，由于各種條件的限制，導(dǎo)致學(xué)校購買的教具缺乏，因此自制教具就顯得非常重要。下面就談?wù)勎以谧灾平叹呱系男牡门c經(jīng)驗，與大家共勉。

1.自制教具需要大量時間，但是在活動過程中也有許多好處，可以使教師和學(xué)生增長知識，提高動手動腦能力，樹立勤儉樸實的作風(fēng)。一件自制教具完成，需老師和同學(xué)共同的努力，制作前先要師生共同研究方案，查閱資料，尋找材料，然后在動手制作中反反復(fù)復(fù)地進(jìn)行試驗，就是在這樣的操作下，無形地提高師生的思維及動手實踐能力。自制的教具能使實驗現(xiàn)象更鮮明，學(xué)生更容易觀察理解。對于制作教具的材料可以就地取材，生活中的一些破舊廢品、器材等都可以用上。有句話說得好“適合的就是最好的”，這樣既可以達(dá)到制作的目的，又可以培養(yǎng)學(xué)生艱苦樸素的作風(fēng)。

如探究影響重力勢能和動能的因素裝置：（1）器材準(zhǔn)備：兩個質(zhì)量、體積相同的鐵球，一個體積與鐵球相等但質(zhì)量不等的塑料小球；帶有高低不同平臺的支架；裝有小米的小盒。（2）點：①通過探究知道和理解影響重力勢能大小的因素。②通過探究提高設(shè)計實驗?zāi)芰筒僮髂芰Α＂蹖W(xué)會發(fā)現(xiàn)、收集和處理實驗信息。④經(jīng)歷“影響重力勢能大小的因素“的探究過程，領(lǐng)會“影響重力勢能大小的因素”的探究方法：控制變量法。

2.通過自制教具，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，制作過程更能引起學(xué)生深厚的學(xué)習(xí)興趣。大多數(shù)自制教具并不是簡單的儀器仿制，而是經(jīng)過一定時間，由許多師生共同思考、創(chuàng)意、構(gòu)思和設(shè)計的。這樣的活動，不僅能提高教學(xué)質(zhì)量，而且能激發(fā)師生的創(chuàng)造精神，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和學(xué)習(xí)物理的興趣。

如研制“阻力對物體運動的影響”實驗裝置，師生經(jīng)過集思廣益，將電學(xué)、力學(xué)綜合在一起，利用電磁繼電器原理控制小車同時運動，明顯地比較出小車在三個不同表面上的運動情況。通過一次次改進(jìn)，最終使演示效果明顯地呈現(xiàn)在學(xué)生面前。

3.自制教具有助于培養(yǎng)師生的科技意識。在自制教具的過程中，必然要涉及科學(xué)知識、生產(chǎn)工藝和新材料、新技術(shù)、新方法的使用，這些肯定能增強師生的科技意識。

如多功能自動報警器的研制，報警器學(xué)生在日常生活中經(jīng)常遇到，但對它的原理還不是非常清楚。為了弄清它們的原理，我們花了幾天的時間研制了一個裝置“多功能自動報警器”，它集電學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)于一體，起到溫度、壓強、深度報警的作用。

制作方法：用一根直徑4毫米長350毫米的玻璃管，彎成U字形。再取一根直徑1.7厘米，長20厘米的玻璃管，兩端帶有軟木塞，下端將細(xì)玻璃管短的一端插入，將塞子塞緊，從玻璃的上端注入水銀，使粗細(xì)兩管中的水銀在同一水平面上，用膠頭滴管分別向大小玻璃管中滴入適量的水（防止水銀的蒸發(fā)）。將一根直徑0.1毫米的漆包線（下端將漆刮去）穿過粗玻璃上端的塞子，直伸到與水銀相接觸，另一端用三根與大管內(nèi)同樣粗細(xì)長度不同的漆包線，下端去漆，由細(xì)玻璃管的上端插至A、B、C點為止。

先將標(biāo)有壓強和溫度的刻度板、組裝完整的大小玻璃管、電鈴、燈泡、電阻等固定在底板上；再將大玻璃管中引出的導(dǎo)線接至電源的負(fù)極，小玻璃管引出的三根導(dǎo)線，分別與并聯(lián)了電阻的紅黃綠小燈泡串聯(lián)，通過電鈴的電磁鐵線圈接至電源的正極。整個裝置中，小玻璃管中的A點定為不正常的溫度報警點；B點定為不正常的壓強報警點；C點定為不正常的深度報警點。

使用方法：

（1）閉合溫度控制開關(guān)，用熱毛巾在大玻璃管內(nèi)水銀柱上端空氣處加熱，使細(xì)玻璃管中的水銀柱上升，當(dāng)水銀柱上升到A點時，報警電鈴自動發(fā)出響聲，同時黃燈自動點亮。

（2）閉合壓強控制開關(guān)，用排氣筒向內(nèi)打氣，使大玻璃管內(nèi)氣壓增大，達(dá)到一定壓強時，細(xì)玻璃管內(nèi)的水銀面上升至B點，報警電鈴自動發(fā)出響聲，同時紅燈自動點亮。

（3）閉合深度控制開關(guān)，取下大玻璃管上端的橡膠塞，向內(nèi)注入水銀，細(xì)玻璃管內(nèi)水銀面隨著上升至C點時，報警電鈴自動發(fā)出響聲，同時綠燈點亮。

（4）根據(jù)不同需要，通過開關(guān)通斷，可觀察任意兩盞或三盞小燈泡的發(fā)光情況，同時判別溫度、深度或壓強的變化。

4.自制教具有助于新課程的教學(xué)改革。自制教具的過程就是鉆研教材、研究教學(xué)、研制和改進(jìn)儀器的過程；自制教具可為演示實驗變?yōu)閷W(xué)生實驗提供必要的物質(zhì)保證，促進(jìn)實驗教學(xué)的改革；自制教具為適應(yīng)新課程標(biāo)準(zhǔn)中學(xué)生探究能力的培養(yǎng)提供保證。

如條形磁體的磁場分布實驗，由于班級容量大，學(xué)生觀察效果不好，為了讓所有學(xué)生都能很好地觀察到，我們自備了器材，將演示實驗變?yōu)閷W(xué)生探究實驗。其中小條形磁體是孩子玩具中的磁力棒，鐵粉是從附近鐵礦找來的，還有小塊玻璃板是教師自己準(zhǔn)備的。將演示實驗變?yōu)閷W(xué)生探究實驗符合新課標(biāo)中培養(yǎng)學(xué)生探究能力的要求，培養(yǎng)學(xué)生獨立獲取知識的能力，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，探索問題的興趣和能力，使學(xué)生不斷地學(xué)習(xí)和更新知識，適應(yīng)社會不斷發(fā)展的需要。

5.自制教具可以彌補現(xiàn)有教學(xué)儀器的不足，為學(xué)校節(jié)約開支。為完成教學(xué)任務(wù)，每年學(xué)校都要投入大量的資金充實實驗室，而人教版初中物理課本中的演示實驗和探究實驗比較多，如果發(fā)動師生自制這些教具，就可以節(jié)省一筆可觀的開支。如“探究影響摩擦力的因素”實驗中的木塊，如果買的話要每個近十元，我們利用學(xué)校的現(xiàn)有材料自制30組，不但彌補教學(xué)儀器的不足，而且為學(xué)校節(jié)約近百元的開支。

總之，自制教具在初中物理教學(xué)中占有非常重要的地位。在師生動手進(jìn)行設(shè)計、反復(fù)試驗、協(xié)同合作的基礎(chǔ)上，極大地提高學(xué)生的動手動腦的能力。許多奇思妙想都可以在試驗中得到實踐，創(chuàng)作過程大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生真正體味到觀察和實驗是學(xué)習(xí)物理科學(xué)知識的基本方法，將為學(xué)生的創(chuàng)造發(fā)明打下良好的基礎(chǔ)。