自制教具在初中物理教學(xué)中的功能探討

(江蘇省南京市第一中學(xué)，江蘇 南京 210002)

自制教具既是一種教學(xué)手段,也是一種設(shè)計(jì)策略,更是一名物理教師教學(xué)智慧的體現(xiàn)。在生活情境的再現(xiàn)、物理模型的形象化、思維沖突的激發(fā)等方面,有著其他教學(xué)手段不可替代的作用,因此被眾多物理教師所青睞。

1 再現(xiàn)生活情境,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

課堂的引入需要把學(xué)生的注意力集中起來,并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,當(dāng)學(xué)生擁有強(qiáng)烈的興趣時(shí),學(xué)習(xí)的主動(dòng)性隨之會(huì)被調(diào)動(dòng)起來。用自制教具再現(xiàn)熟悉的生活情境,能夠讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理就在身邊，會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望。筆者在“設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單電路”的教學(xué)時(shí),運(yùn)用了如圖1所示的自制教具,教學(xué)過程如下。

圖1

圖2

師:教學(xué)樓樓道燈的工作是自動(dòng)控制的,樓道燈在什么情況下才發(fā)光?

生：晚上、有聲音的時(shí)候發(fā)光。

師:老師帶來了“樓道燈”(如圖1)。現(xiàn)在它不發(fā)光,誰能使它發(fā)光？

學(xué)生用手遮住開關(guān)盒,發(fā)出聲響,燈亮了。

師:你是如何使燈發(fā)光的？

生:我先用手遮住開關(guān)盒,模擬晚上,再發(fā)出聲音,燈就亮了。

師:我們?cè)賮碛^察,開關(guān)盒和燈之間是如何連接的?你們覺得開關(guān)盒里有幾只開關(guān)?它們分別受什么控制?它們之間又是如何連接?請(qǐng)大家畫出聲、光控開關(guān)控制一只燈泡的模擬電路圖(電源用電池模擬)。

學(xué)生畫完后,請(qǐng)一位同學(xué)展示自己的電路(如圖2)。

生:當(dāng)聲控開關(guān)和光控開關(guān)同時(shí)閉合時(shí),燈亮。

師:請(qǐng)大家四個(gè)人一組,用身邊的器材(電池、兩只開關(guān)、一只燈泡和導(dǎo)線)連接樓道燈電路。

連接好后,請(qǐng)一組展示他們的成果。

生:晚上光控開關(guān)閉合,此時(shí)燈不亮,當(dāng)有聲音時(shí),聲控開關(guān)閉合,此時(shí)兩個(gè)開關(guān)都閉合,燈亮;白天光控開關(guān)斷開,即使有聲音,聲控開關(guān)閉合,燈也不會(huì)亮。

2 化抽象為形象,促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化

學(xué)生在進(jìn)行物理知識(shí)內(nèi)化的時(shí)候,時(shí)常會(huì)受到生活經(jīng)驗(yàn)和原認(rèn)知的干擾。如果老師只是簡(jiǎn)單地用說理的方式,試圖轉(zhuǎn)變學(xué)生錯(cuò)誤的原認(rèn)知,會(huì)顯得蒼白無力,也不能使學(xué)生欣然接受。如果老師能利用自制教具形象化地展現(xiàn)物理現(xiàn)象,進(jìn)而轉(zhuǎn)變學(xué)生的錯(cuò)誤認(rèn)知,促進(jìn)知識(shí)的內(nèi)化。

例如在學(xué)到運(yùn)動(dòng)相對(duì)性的時(shí)候,學(xué)生認(rèn)為從勻速行駛的車廂頂上落下的物體,會(huì)落到物體正下方的后方,即使老師告知這個(gè)物體因和汽車一起勻速向前運(yùn)動(dòng),所以會(huì)落到正下方,學(xué)生仍然抱著懷疑的態(tài)度。如果老師能夠利用自制教具重現(xiàn)這一情景,化抽象為形象,可較好地轉(zhuǎn)變學(xué)生的錯(cuò)誤認(rèn)知。筆者運(yùn)用了如圖3的自制教具,演示時(shí)閉合控制電動(dòng)機(jī)的開關(guān),小車在電動(dòng)機(jī)的牽引下,在長(zhǎng)木板上勻速直線運(yùn)動(dòng),按下遙控開關(guān),使無線開關(guān)接收器斷開,電磁鐵斷電,小車仍勻速直線向前運(yùn)動(dòng),小鐵球落入正下方的網(wǎng)兜中(如圖4)。

圖3

圖4

3 激發(fā)思維沖突,發(fā)展思維品質(zhì)

在實(shí)際的教學(xué)中，教師利用自制教具激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣、促進(jìn)知識(shí)內(nèi)化的最終目的是提升學(xué)生的思維品質(zhì),教師為豐富學(xué)生的思維而教。一個(gè)令學(xué)生驚訝的實(shí)驗(yàn)情境能有效激發(fā)學(xué)生的思維沖突,提升思維品質(zhì)。

圖5

筆者在進(jìn)行“14.1電阻”教學(xué)時(shí),通過實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)生知道影響電阻大小的因素,如果這節(jié)課到這里就結(jié)束了,那么略顯平淡無奇,這時(shí)筆者拿出如圖5所示的自制教具,提出如下問題：閉合開關(guān),燈泡發(fā)光,如果將電路中的電阻絲取下,燈泡的亮度會(huì)發(fā)生怎樣的變化?當(dāng)筆者取下電阻絲時(shí)燈泡變暗了,再提出問題：這段電阻絲是怎樣連接在電路中的?請(qǐng)畫出電路圖。

生:這個(gè)板子的背面還有一段電阻絲和前面的電阻絲并聯(lián),當(dāng)取下前面電阻絲時(shí),相當(dāng)于減小了導(dǎo)體的橫截面積,所以導(dǎo)體的電阻變大,電路中的電流變小,小燈泡變暗。

學(xué)生畫出的電路如圖6所示，此時(shí)老師再展示電路板的背面(如圖7)。

圖6

圖7

4 結(jié)語

自制教具是物理教學(xué)的一大特色,是促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)參與課堂的載體,是引燃學(xué)生思維的火種,是提升學(xué)生思維品質(zhì)的有效推手。