巧用自制教具 服務(wù)新課程物理教學(xué)

劉英芹

摘要：物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，物理實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、科學(xué)研究的基本素養(yǎng)等方面占有重要的作用。然而在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)校的實(shí)驗(yàn)器材配備有時(shí)候不能滿足教學(xué)的需要，使得教學(xué)中多是學(xué)生親自動(dòng)手的機(jī)會(huì)很少。想要改變這一現(xiàn)狀，就需要自制教具。自制教具的使用能夠較大程度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生的探索欲望，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。

關(guān)鍵詞：自制教具;形象化;求知欲;創(chuàng)新意識(shí)

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2015）46-0238-02

物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，物理實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神、科學(xué)研究的基本素養(yǎng)等方面占有重要的作用。然而在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)校的實(shí)驗(yàn)器材配備有時(shí)候不能滿足教學(xué)的需要，使得教學(xué)中多是學(xué)生親自動(dòng)手的機(jī)會(huì)很少。想要改變這一現(xiàn)狀，就需要自制教具。自制教具的使用能夠較大程度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生的探索欲望，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。物理學(xué)家麥克斯韋曾說(shuō)：“實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值往往與儀器的復(fù)雜性成反比，學(xué)生用自制的儀器，雖然經(jīng)常出毛病，但它卻比仔細(xì)調(diào)好的儀器能學(xué)到更多的東西?！毕旅嫖襾?lái)談?wù)勛灾平叹邞?yīng)用中的一些體會(huì)。

一、巧用自制教具，可以把抽象的知識(shí)形象化有效地突破教學(xué)難點(diǎn)

在物理教學(xué)中，很多重點(diǎn)和難點(diǎn)知識(shí)的生成有時(shí)依賴多媒體課件才能順利完成，如果能自制教具，設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)，不僅能順利突破重點(diǎn)難點(diǎn)，而且能極大地增強(qiáng)教學(xué)效果。

在學(xué)習(xí)《浮力》一課時(shí)，用我自制的教具《浮力產(chǎn)生的原因演示器》很好地展示了浸沒(méi)在水中的正方體六個(gè)側(cè)面都受到壓力，并且前后、左右相等，實(shí)驗(yàn)效果非常明顯，順利突破了教學(xué)難點(diǎn)。在研究“力的作用效果跟什么因素有關(guān)”時(shí)，課本上利用的器材是泡沫塑料、砝碼、壓力小桌，通過(guò)泡沫塑料的壓下的深淺顯示壓力的作用效果。我在組織實(shí)驗(yàn)時(shí)，準(zhǔn)備了充足的實(shí)驗(yàn)器材，有：橡皮泥、裝水的礦泉水瓶、圖釘、海綿、沙子、鉛筆、氣球等。充足的實(shí)驗(yàn)器材，調(diào)動(dòng)了學(xué)生探索的積極性，打破了課本中現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材的局限，培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)造性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，開(kāi)拓了學(xué)生思維。特別是學(xué)生根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)器材得出相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，更具有說(shuō)服力，學(xué)生印象深刻。

二、巧用自制教具，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲

愛(ài)因斯坦說(shuō)：“興趣是最好的老師。”中學(xué)生富有好奇心和求知欲，是創(chuàng)新的內(nèi)在動(dòng)力。巧妙地安排學(xué)生動(dòng)手操作，可以喚起求知的欲望，激發(fā)他們參與學(xué)習(xí)的興趣，點(diǎn)燃創(chuàng)造的火花。有些小實(shí)驗(yàn)不受時(shí)間和地點(diǎn)的限制，可以在課堂上、課外活動(dòng)甚至家中開(kāi)展。利用日常生活中常用物品和工具，自制各種各樣簡(jiǎn)單的器材。在親力親為中學(xué)生觀察操作都比較自由，容易觸發(fā)其創(chuàng)新潛能，帶來(lái)意想不到的效果。

在初中物理新課的學(xué)習(xí)中，我是這樣安排的：首先把班里的學(xué)生分成四人小組，根據(jù)課程的需要，提前讓每一組同學(xué)利用身邊的物品（如：一根電線、一個(gè)杯子、一只雞蛋、一個(gè)瓶子等都可以作為自制教具的材料）自制一件小教具，課堂上由學(xué)生展示其作品，并評(píng)選出最好作品。這樣一來(lái)，學(xué)生為了完成一件教具，他們必須要認(rèn)真討論教材內(nèi)容，明白原理才可以動(dòng)手去做，無(wú)形中激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在學(xué)習(xí)《聲現(xiàn)象》時(shí)，布置了課前自制教具的任務(wù)：利用你身邊的材料，制作一個(gè)可供研究聲音產(chǎn)生和傳播的教具。課堂上有的帶來(lái)了自制吉他，有的制作了水瓶琴，還有笛子，這節(jié)課就是要讓學(xué)生利用熟悉的器材探索物理規(guī)律，讓學(xué)生從“知”的環(huán)境中發(fā)現(xiàn)“未知”，學(xué)生會(huì)感到很親切，產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究欲望，覺(jué)得真理的發(fā)現(xiàn)就是他們，學(xué)習(xí)物理的真正主人就是自己，從而覺(jué)得物理不再是空中樓閣。這樣，學(xué)習(xí)物理的興趣有了，也樹(shù)立了學(xué)好物理的信心，課堂上不再拘謹(jǐn)、膽怯，開(kāi)始踴躍發(fā)言，課堂氣氛逐漸活躍起來(lái)。特別是后進(jìn)生，體驗(yàn)到學(xué)習(xí)物理的興趣，也就變得好學(xué)、愛(ài)學(xué)。某些同學(xué)成功新奇的教具，必然會(huì)激發(fā)其他同學(xué)濃厚的興趣，整個(gè)班級(jí)呈現(xiàn)一派學(xué)物理的良好氛圍。

再如在學(xué)習(xí)《物態(tài)變化》時(shí)，做人工制霜小實(shí)驗(yàn)，對(duì)霜的形成有了清楚的認(rèn)識(shí)，空氣中的水蒸氣遇冷凝華而成。在學(xué)習(xí)《流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系》時(shí)，利用洗衣機(jī)的排水管、瓶子、碎紙屑、可樂(lè)瓶演示“天女散花”、“火山噴發(fā)，翻江倒?！爆F(xiàn)象?！疤炫⒒ā保阂恍┡菽芰洗蛩槌尚☆w粒放在桌面上，一只手握住管的下部，用洗衣機(jī)排水管的一端斜著對(duì)準(zhǔn)桌面上的碎顆粒，保持下半部分不動(dòng)，另一只手抓住上半部分，使其上半部分快速轉(zhuǎn)動(dòng)，將發(fā)現(xiàn)下管口附近的泡沫塑料被吸進(jìn)管中，并從上管口飛了出去，形成“天女散花”的現(xiàn)象?！盎鹕絿姲l(fā)，翻江倒?！保河孟匆聶C(jī)排水管的一端裝到可樂(lè)瓶的瓶口，注意要密封好，可樂(lè)瓶的底部用針扎些小孔，瓶子里裝些彩色碎紙屑和一些泡沫塑料顆粒，然后用一只手握住瓶口，另一只手握住管子的上半部分，使其在空中快速轉(zhuǎn)動(dòng)，將發(fā)現(xiàn)瓶中的碎紙屑上下翻滾，像火山噴發(fā)，像翻江倒海。這些有趣的小實(shí)驗(yàn)，把學(xué)生帶入物理知識(shí)的海洋，便會(huì)明顯淡化“物理難學(xué)”這一畏難情緒。

三、巧用自制教具，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力

教師利用生活中容易得到的材料自制教具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在學(xué)校實(shí)驗(yàn)器材不足時(shí)創(chuàng)造了許多讓學(xué)生科學(xué)探究的機(jī)會(huì)。在教師的指導(dǎo)下，讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)方法。由于生活中有大量可以用來(lái)進(jìn)行自制教具的材料，課下，學(xué)生也能學(xué)著老師利用一些易得的材料實(shí)驗(yàn)，享受科學(xué)探究的樂(lè)趣。

學(xué)生想做好學(xué)具，必須有準(zhǔn)備有目的，弄清原理和實(shí)驗(yàn)操作要注意的事項(xiàng)，這樣學(xué)生就應(yīng)在課前預(yù)習(xí)教材內(nèi)容，為做好實(shí)驗(yàn)作好準(zhǔn)備，有利于培養(yǎng)了學(xué)生的自學(xué)能力。如學(xué)生要自制潛水艇模型，使它達(dá)到沉浮自如的目的，必須搞清物體沉浮的條件以及怎樣來(lái)滿足這些條件，學(xué)生抱著好奇心，在不知不覺(jué)中吃透了教材，自學(xué)能力就會(huì)相應(yīng)地得以提高。學(xué)生自制的教具，雖然有時(shí)出毛病，但卻會(huì)比用仔細(xì)調(diào)節(jié)好的儀器能學(xué)到更多的東西。自制教具制作簡(jiǎn)單，取材容易，損壞了可以再制作，自然就減輕了學(xué)生制作時(shí)的心理負(fù)擔(dān)，就會(huì)使學(xué)習(xí)變得自然、輕松、高效。再如用乒乓球結(jié)合家中的其他常見(jiàn)物品可以進(jìn)行許多探究實(shí)驗(yàn)：用乒乓球研究聲音的振動(dòng)、測(cè)量平均速度、研究物體的熱脹冷縮、研究慣性實(shí)驗(yàn)、演示日食月食成因、研究動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)等等。同時(shí)在科學(xué)探究中，從材料選擇、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析歸納的過(guò)程中，學(xué)生也會(huì)嘗試用科學(xué)方法分析、解決問(wèn)題。教師要充分重視自制教具的有效利用，號(hào)召和發(fā)動(dòng)學(xué)生參與到教具自制活動(dòng)中來(lái)，讓學(xué)生通過(guò)創(chuàng)造性思維和動(dòng)手制作，轉(zhuǎn)化為實(shí)物成果。

四、巧用自制教具，優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)課堂

運(yùn)用自制教具可以彌補(bǔ)教學(xué)儀器的不足，獲得直觀效果，優(yōu)化課堂教學(xué)。教學(xué)中可以通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行改進(jìn)，這樣實(shí)驗(yàn)操作更方便，方法更簡(jiǎn)單，效果更明顯，說(shuō)服力更強(qiáng)。

例如為了說(shuō)明電源短路會(huì)損壞電源，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起火災(zāi)，教材設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是：用導(dǎo)線將一節(jié)干電池直接連起來(lái)，用手摸導(dǎo)線會(huì)不會(huì)發(fā)熱。這個(gè)實(shí)驗(yàn)存在幾個(gè)不足：（1）導(dǎo)線發(fā)熱不明顯。（2）導(dǎo)線發(fā)熱眼睛觀察不到，只能用手摸，不能讓每一個(gè)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)。（3）電池報(bào)廢，從而造成浪費(fèi)。我這樣改進(jìn)：首先將兩個(gè)學(xué)生電源串聯(lián)起來(lái)，使電源電壓達(dá)到24ⅴ，用家庭洗滌用的鐵絲球做導(dǎo)線，外面纏繞硝化棉助燃，先開(kāi)通一個(gè)電源，可看到棉花燃燒起來(lái)，再開(kāi)通另一個(gè)電源，可看到鐵絲瞬間熔斷。該實(shí)驗(yàn)給學(xué)生留下了深刻的印象，提高課堂效率。

五、巧用自制教具，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神

自制教具體現(xiàn)了物理來(lái)源于生活，拉近了實(shí)際生活和物理實(shí)驗(yàn)的距離。盡可能選用學(xué)生常見(jiàn)的、熟悉的材料做物理實(shí)驗(yàn)，能使學(xué)生富有熟知感、新奇感、親切感。重視學(xué)生的小發(fā)明、小制作，贊賞他們的創(chuàng)新的方法和思路，可以最大限度地激發(fā)他們的創(chuàng)新精神。初中學(xué)生天生好動(dòng)、好奇，有強(qiáng)烈的創(chuàng)新意識(shí)和求知欲，教師時(shí)常對(duì)他們的小發(fā)明小制作多表?yè)P(yáng)鼓勵(lì)，是激發(fā)他們學(xué)習(xí)物理興趣和創(chuàng)新精神的一種好方式。教師應(yīng)結(jié)合教材內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生自己或者和其他學(xué)生合作設(shè)計(jì)、動(dòng)手制作課外小實(shí)驗(yàn)。課外小實(shí)驗(yàn)伸縮度大，學(xué)生可以依照自己的意志改變條件，控制實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程，深刻領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象。通過(guò)課外小實(shí)驗(yàn)還能培養(yǎng)學(xué)生良好的觀察習(xí)慣，提高觀察能力，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神。如：在農(nóng)村許多家庭都在院子外面安裝一個(gè)門(mén)燈，但是開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)卻是問(wèn)題，因?yàn)橐粋€(gè)開(kāi)關(guān)控制一盞燈，人走燈滅，晚上經(jīng)常是摸黑進(jìn)院摸黑開(kāi)燈，很不方便，在電學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程中，了解到這種電路的原理，學(xué)習(xí)了“樓道燈”電路，對(duì)于農(nóng)村的門(mén)燈很適用。鼓勵(lì)學(xué)生在家長(zhǎng)的幫助下改裝家庭門(mén)燈。這樣理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐相結(jié)合并且取得了一定的效果，得到了好評(píng)。

在現(xiàn)代教學(xué)設(shè)備日益發(fā)展的今天，雖然有許多設(shè)計(jì)漂亮、制作精巧的現(xiàn)存教具，還有豐富的教學(xué)軟件可供教學(xué)選擇，它們確實(shí)豐富了教學(xué)方法，開(kāi)闊了學(xué)生的視野，但是在實(shí)現(xiàn)新課標(biāo)下學(xué)生動(dòng)手、對(duì)知識(shí)的一步步深入探究方面自制教具有它不可磨滅的作用。它取材容易，制作簡(jiǎn)單，損壞了可以再做，加深了學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解，鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，這是商品教具無(wú)法比擬的，而且還能與教材內(nèi)容相匹配，與教法有機(jī)結(jié)合，所有的學(xué)生都能參與進(jìn)來(lái)，有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)師生的創(chuàng)新精神和探究能力，從而推動(dòng)教學(xué)向更高、更深層次發(fā)展?？傊?，教師根據(jù)教材內(nèi)容的需要，通過(guò)利用生活中易得的材料自制教具進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)，不斷充實(shí)實(shí)驗(yàn)教具，并把優(yōu)秀教具和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)研究成果加以推廣，實(shí)現(xiàn)教師資源共享，我們的新課程教學(xué)才不會(huì)因教具和器材的欠缺而停滯不前，讓自制教具發(fā)揮出應(yīng)有的潛能，迎來(lái)新課程教學(xué)的春天。