試論自制教具在物理實驗教學(xué)中的作用

常大勇

摘 要：物理是一門實驗科學(xué)，實驗是物理教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。在物理實驗教學(xué)中制作教具與使用教具對學(xué)生的感性知識的形成，提高直觀教學(xué)效果具有獨特作用，已成為現(xiàn)代化教學(xué)手段。充分利用自制教具有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)興趣，提高課堂效率。

關(guān)鍵詞：物理實驗教學(xué)；自制教具；重要作用

中圖分類號：G63 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9132（2016）15-0385-155

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.15.068

在高度信息化的今天，新課程課堂教學(xué)實踐中，電腦和網(wǎng)絡(luò)的多媒體教學(xué)方式，以其大容量和高效率多種類及可順手拈來等諸多優(yōu)勢，正越來越為廣大師生所青睞，而傳統(tǒng)的自制教具則在課堂教學(xué)中日漸銷聲匿跡。物理教師在教學(xué)中為說明一個問題，闡述一個概念，分析一種現(xiàn)象，使學(xué)生真正地掌握知識，其更有效的手段還是學(xué)生實驗，因為由感性認識到理性認識學(xué)生對于知識的掌握會更扎實。所以利用好學(xué)生實驗這一平臺，對于落實物理教學(xué)的目標是非常重要的。

為了學(xué)生更好地學(xué)習(xí)物理，需要我們教師引導(dǎo)學(xué)生操作符合學(xué)生實際的一些新實驗，這就意味著有些器具是需要師生一起來準備和操作的；從現(xiàn)實來看，學(xué)生親自來制作實驗器具，也有利于學(xué)生加深對于知識的理解，也能夠提升學(xué)生的動手能力，增加學(xué)生對于物理學(xué)科的興趣，進而提升學(xué)生的綜合素質(zhì)，這些都非常符合素質(zhì)教育的要求。

一、運用自制教具，教學(xué)方法靈活多樣、得心應(yīng)手

物理學(xué)本身就是一門和學(xué)生的日常生活聯(lián)系很密切的學(xué)科，所以在自制教具的過程中取材很方便、且成本低、現(xiàn)象明顯。學(xué)生可以利用身邊現(xiàn)有的壇壇罐罐，甚至變廢為寶，不僅極大地豐富了學(xué)生的課外活動內(nèi)容，還改變了“滿堂灌”的現(xiàn)象，提升了物理課堂的魅力。

從教學(xué)的角度來說，利用教具，學(xué)生能夠較為清楚地了解到其結(jié)構(gòu)和工作原理，有利于加深其對物理知識的掌握和運用，有利于透過現(xiàn)象到本質(zhì)地去思考問題，加深學(xué)生對于知識的理解，也方便了對于知識的消化，這對于學(xué)生課堂教學(xué)中主體地位的發(fā)揮是非常有利的，同時學(xué)生在制作教具的過程中多方面得到鍛煉，整個過程會提升學(xué)生的動手動腦的綜合能力，以及學(xué)習(xí)過程中的相互合作。

二、善用自制教具，提高學(xué)生的探究技能

素質(zhì)教育下的課堂教學(xué)要求知識與能力并重，其中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力是需要培養(yǎng)的能力之一。而通過自制教具有利于對學(xué)生探究能力的培養(yǎng)。

比如，在探究“認識碘升華、凝華的過程”的實驗中，首先教師給學(xué)生提供生活中一些常見的生活實例，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察這些例子來了解升華、凝華的特點，進而總結(jié)出其概念，之后因勢利導(dǎo)引導(dǎo)學(xué)生去延伸，去對這種物理現(xiàn)象進行針對性的假設(shè)猜想。事實上學(xué)生的猜想因素有許多，如：溫度、材料、體積等因素。然后再引導(dǎo)學(xué)生進行分析、篩選、歸納，最后得出碘的升華、凝華，可能是碘升高到一定溫度先由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)，再吸收熱量由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)；凝華時氣態(tài)碘先放出熱量變?yōu)橐簯B(tài)，再繼續(xù)放出熱量變?yōu)楣虘B(tài)。猜想之后，再讓學(xué)生利用在課堂上有的試管、橡膠塞、酒精燈、試管夾、試管架進行實驗設(shè)計，在設(shè)計實驗前向?qū)W生強調(diào)“觀察實驗過程中有沒有液化過程出現(xiàn)”的問題與思考重點。然后進行實驗，總結(jié)之后再作延伸，如樟腦球預(yù)防衣服被蟲蛀等。

三、自制教具的過程可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和提升師生素養(yǎng)

自制教具是教師在深入理解教材，充分了解學(xué)生，精心設(shè)計教學(xué)過程這三者聯(lián)系后的有形產(chǎn)物，把現(xiàn)代科技融于其中，彌補現(xiàn)有教具之不足，使實驗課上得更精彩，是教學(xué)過程和內(nèi)容的有效支撐和補充。自制教具的過程也是學(xué)生在知識、技能方面收獲的一個過程，學(xué)生制作教具不是一種簡單的機械模仿，而是一個創(chuàng)新的過程，學(xué)生需要弄懂儀器的作用、原理、組成結(jié)構(gòu)，并還可對所制作的教具進行不斷的改進。

在教學(xué)中，利用廢棄醫(yī)用塑料注射器、氣體打火機和水筆芯橡皮帽自制教具，對“液化演示實驗”進行教學(xué)改進。使該實驗操作更簡便、更安全有效，更利于學(xué)生理解。自制教具中滲透了許多創(chuàng)造因素，在利用材料進行實驗和教具制作中，學(xué)生是從不會到會，從不成熟到成熟，從粗糙到精美。在設(shè)計、取材、局部結(jié)構(gòu)等方面都滲透凝結(jié)著師生的心血，在制作、思考過程中，可提高完善師生的專業(yè)素養(yǎng)。

另外，利用生活中易得的材料或物品（如小皮球、乒乓球、橡皮筋、粉筆、紙張、文具等）做物理實驗，體現(xiàn)了“重組、借用”等創(chuàng)造思路。更有意義的是，實驗中借用的往往不是該種材料或物品的生活用途，而是某種物理屬性。例如，可以借用硬幣的形狀、小皮球的彈性、直尺的絕緣性、雞蛋的密度、泡沫的絕熱性等來做相關(guān)的物理實驗。自制教具所體現(xiàn)的“一物多用、廢物利用、借物它用”等思想，正是啟迪智慧、開拓思路、調(diào)動學(xué)生創(chuàng)造性思維的金鑰匙。

四、化抽象為直觀，突破教學(xué)難點

在具體的教學(xué)實踐中，很多知識點的概念和規(guī)律都很抽象，常規(guī)教學(xué)手段很難突破教學(xué)難點。我們就必須采用各種手段進行直觀教學(xué)，自制教具和使用易得材料演示就是較好的方法。比如，在我上“溫度計”一課時，如何給溫度計表刻度就借助帶橡膠塞的小藥瓶，里面裝滿滴加了紅墨水的水蓋好橡膠塞，然后將一根內(nèi)徑很細的吸管從橡膠塞插入小瓶內(nèi)，把小瓶豎直進入冰水混合物中，標記吸管內(nèi)紅色液面的位置即為0攝氏度；然后讓學(xué)生把小瓶在豎直浸入40攝氏度的水中，等吸管內(nèi)液面穩(wěn)定時，標記液面位置，即為40攝氏度；在0攝氏度至40攝氏度間分40等，每份即為1攝氏度。讓學(xué)生自制溫度計自己標刻度，課堂一下子活躍起來，學(xué)生積極性特別高漲，因此也就提高了課堂效率，真正把課堂交給了學(xué)生，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造力，從而突破了教學(xué)重難點。這樣，學(xué)生在自己參與中，逐漸地在教師的引導(dǎo)下掌握了所學(xué)知識的內(nèi)涵，也提升了對于物理學(xué)科學(xué)習(xí)的興趣。

總之，隨著課程改革的不斷推進，對于我們常規(guī)教學(xué)工作的要求也就更高，我們教師要善于結(jié)合學(xué)科特點采取相應(yīng)的舉措，努力做到“以變應(yīng)變”才好。對于物理學(xué)科這門相對對于實驗要求較多的學(xué)科來說，要充分發(fā)揮實驗在教學(xué)中的輔助作用，通過引導(dǎo)學(xué)生自制教具來提升學(xué)生動手能力，進而加深對于物理知識的理解和學(xué)習(xí)的興趣，這樣就非常有利于學(xué)生在課堂教學(xué)中主體地位的發(fā)揮，有利于學(xué)生的全面發(fā)展和提升。

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Abstract：Physics is an experimental science， and the experiment is an important link in physics teaching. Making and using teaching aid in physics experiment teaching have a unique role in students perceptual knowledge formation and the visual teaching effects improvement， which has become a modern teaching method. Making full use of the self-made teaching aids are good to cultivate students innovations and learning interest and to improve the classroom efficiency.

Key words：physics experiment teaching； self-made teaching aid； important role

[ 責任編輯 田彩霞 ]