運(yùn)用自制教具提高中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)有效性教學(xué)的研究

摘 要：教具是教學(xué)的重要條件，更是十分重要的教育資源。自制教具的研發(fā)，能更好地實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)。同時(shí)，學(xué)生自制教學(xué)工具能增加實(shí)驗(yàn)的效果，能在改進(jìn)傳統(tǒng)教具不足的同時(shí)，降低實(shí)驗(yàn)的成本，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的演示性能;也能讓學(xué)生在演示過(guò)程中對(duì)物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生濃厚的興趣。文章就中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用自制教具提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性進(jìn)行了研究，從自制教具的特征入手，提出運(yùn)用自制教具提升初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的策略。

關(guān)鍵詞：自制教具;中學(xué)物理;演示實(shí)驗(yàn);有效性教學(xué)

中圖分類號(hào)：G63 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1673-9132（2019）26-0060-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2019.26.053

演示性實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，大量的儀器和物品必不可少，自制教學(xué)工具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能更好地解決實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教具不足的問(wèn)題，也能讓學(xué)生在自制教具的過(guò)程中更好地了解各類儀器的使用要點(diǎn)，使演示性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果更佳。

一、自制教具的特征

（一）成本低廉

自制教具的低廉成本是學(xué)校與教師對(duì)其重視程度較高的主要原因。物理教學(xué)中需要很多的儀器，需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)。自制教具能夠非常好地彌補(bǔ)教學(xué)設(shè)施短缺的問(wèn)題。很多生活用品都能夠應(yīng)用到自制教具當(dāng)中，例如作業(yè)紙、吸管以及水瓶等。這些材料成本較低，通過(guò)合理的利用便能實(shí)現(xiàn)教具制作。例如，在驗(yàn)證大氣壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)中，可以應(yīng)用礦泉水瓶以及一張硬紙片制作簡(jiǎn)易的教具，對(duì)大氣壓強(qiáng)的存在進(jìn)行驗(yàn)證。還可以用針在瓶身上扎孔，之后擰緊或者旋松瓶蓋，觀察瓶中的水是否會(huì)流出來(lái)。

（二）趣味性強(qiáng)

自制教具在演示性實(shí)驗(yàn)中能發(fā)揮出非常好的作用，還能夠帶來(lái)極大的趣味性。從教學(xué)實(shí)際出發(fā)，合理地利用自制教具進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，將自制教具的易于操作、趣味性強(qiáng)的特點(diǎn)充分展現(xiàn)出來(lái)。例如，重力與重心知識(shí)點(diǎn)中，錐體向上滾動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中便可以利用硬紙板進(jìn)行錐體的制作，利用書本或者鉛筆等作為軌道，有效開(kāi)展相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。在這樣的演示性實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生也可以參與其中，提高了教學(xué)工作的趣味性。

（三）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀

自制教具是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容對(duì)已有的實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行改進(jìn)，能夠更貼近教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求。因此，在實(shí)驗(yàn)中可以將原有試驗(yàn)中不明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行放大，讓學(xué)生能夠更直觀地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。通過(guò)自制教具將抽象化的概念具體化，便于學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與物理知識(shí)。

二、初中演示性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)策略研究

（一）革新教學(xué)觀念，解決演示性實(shí)驗(yàn)完成度不高的問(wèn)題

傳統(tǒng)教學(xué)觀念的影響使學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的講授過(guò)于重視，而對(duì)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)過(guò)于忽視。這便造成物理課堂教學(xué)中演示實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展效果并不明顯，整體完成度較低。教材中的各類演示實(shí)驗(yàn)都沒(méi)有全部完成，更沒(méi)有重視新實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)，沒(méi)有為物理課堂教學(xué)工作的開(kāi)展提供實(shí)驗(yàn)保障。演示性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展次數(shù)較少，無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)對(duì)教學(xué)的輔助作用。物理教師作為教學(xué)工作的引導(dǎo)者和執(zhí)行者，必須要積極改變教學(xué)觀念和教學(xué)方法，以更加合理的現(xiàn)代化教學(xué)理念與教學(xué)方法對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的有效教學(xué)工作，更好地開(kāi)展演示性實(shí)驗(yàn)。

例如，在學(xué)習(xí)彈力與形變相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師在進(jìn)行彈力與伸長(zhǎng)量間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)時(shí)，很多教師都喜歡使用演示性實(shí)驗(yàn)的方式開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，并沒(méi)有采用分組教學(xué)，將學(xué)生平均分成若干小組開(kāi)展這一實(shí)驗(yàn)。這樣能夠很好地節(jié)省教學(xué)時(shí)間，但只讓學(xué)生進(jìn)行觀察而不讓學(xué)生直接動(dòng)手參與的教學(xué)方式，其教學(xué)中心仍然是教師。新課改中以人為本的教育理念要求教師強(qiáng)化學(xué)生主體意識(shí)，將學(xué)生的發(fā)展作為最重要的工作，樹(shù)立起正確和科學(xué)的教育觀，引導(dǎo)學(xué)生更好地投入到物理知識(shí)的學(xué)習(xí)當(dāng)中。針對(duì)這一實(shí)驗(yàn)，教師可以讓學(xué)生以小組合作的形式開(kāi)展教學(xué)工作。先為每一個(gè)小組準(zhǔn)備好拉力計(jì)和一組橡皮筋，由一個(gè)學(xué)生拉住橡皮筋的一端，另一個(gè)學(xué)生用拉力計(jì)勾住另一端后進(jìn)行拖拽，再讓一個(gè)學(xué)生量相應(yīng)數(shù)值下橡皮筋的長(zhǎng)度，安排專人進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的整理與計(jì)算，列出相應(yīng)的表格和變化圖像。通過(guò)這樣的方式，學(xué)生能夠非常有效地對(duì)彈力與形變進(jìn)行了解，同時(shí)還能利用簡(jiǎn)易的演示性實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)實(shí)踐操作，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的親身體驗(yàn)度，使學(xué)生更加喜歡物理課程，提高教學(xué)效果與學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性[1]。

（二）改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，突出演示實(shí)現(xiàn)的對(duì)象

演示性實(shí)驗(yàn)在中學(xué)物理教學(xué)中占據(jù)十分重要的地位，教師需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)條件做好課本上的演示性實(shí)驗(yàn)，更要在積極合理的教學(xué)方式的展示中讓教學(xué)的準(zhǔn)確性獲得提升，這能在彰顯演示實(shí)驗(yàn)活力的同時(shí)，設(shè)定預(yù)期教學(xué)目標(biāo)。這才是自制教具在演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)[2]。

首先，教材中演示性實(shí)驗(yàn)?zāi)茉诓僮魅〔脑O(shè)計(jì)上存在一定的缺陷，由于自制教具能彌補(bǔ)傳統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的不足，在有目的性的操作中讓教學(xué)儀器科學(xué)指導(dǎo)演示實(shí)驗(yàn)，不但能提高課程教學(xué)的有效性，更能讓演示實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度提高。

其次，不能將所有的演示性實(shí)驗(yàn)都看成是現(xiàn)成的儀器開(kāi)展輔助性的教學(xué)。自制的教具從生活中來(lái)，到生活中去，能在集思廣益中孕育出各類具有創(chuàng)新的結(jié)果，能在依靠簡(jiǎn)易性和經(jīng)濟(jì)性的特點(diǎn)中，更好地增加教具的使用效果。自制教具的演示性實(shí)驗(yàn)具有較強(qiáng)的針對(duì)性，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中能更好地突出實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，也能在縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間的同時(shí)，將演示性作用凸顯出來(lái)。否則傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)演示性效果不甚明確，會(huì)在逐步消磨學(xué)生耐心的情況下，讓課堂教學(xué)的整體效果受到消極影響。

另外，在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中時(shí)間的縮短，能提高課堂教學(xué)效率，教師能在這個(gè)過(guò)程中增添更多的演示性實(shí)驗(yàn)個(gè)數(shù)，使學(xué)生在一堂課時(shí)間內(nèi)能涉獵更多的知識(shí)內(nèi)容，讓教學(xué)的密度增大[3]。

（三）自制教具活動(dòng)開(kāi)設(shè)，激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣

教師在演示性實(shí)驗(yàn)開(kāi)設(shè)過(guò)程中引入自制教具的實(shí)驗(yàn)操作活動(dòng)，能更好地拉近師生間的距離，在激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣的前提下，使物理演示性教學(xué)的有效性獲得極大的提升。物理教學(xué)過(guò)程中演示性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)設(shè)讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)更好地了解所學(xué)知識(shí)的內(nèi)涵，但學(xué)生如何在實(shí)驗(yàn)中融入其中是物理教學(xué)的一大難題。教師鼓勵(lì)學(xué)生使用自制教具，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新發(fā)展意識(shí)，待學(xué)生有創(chuàng)新發(fā)展意識(shí)后，能憑借興趣、教材原理、實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行教具的設(shè)計(jì)。學(xué)生在活動(dòng)參與中創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新素養(yǎng)被激發(fā)出來(lái)，并在教師的教學(xué)引導(dǎo)下通過(guò)自制教具的方式滿足教學(xué)的可操作性。期間學(xué)生要對(duì)教學(xué)自制教具進(jìn)行改進(jìn)和實(shí)驗(yàn)，直到達(dá)到科學(xué)合理的操作目標(biāo)。

在這一系列的探索和研究中，教師能培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力，鼓勵(lì)學(xué)生更好地學(xué)習(xí)課程，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)腦思考的能力，讓學(xué)生在動(dòng)手完成中做好綜合性實(shí)驗(yàn)。學(xué)校要組織專業(yè)教師積極開(kāi)展自制教具活動(dòng)和教學(xué)創(chuàng)新活動(dòng)，鼓勵(lì)教師在教學(xué)創(chuàng)新上加強(qiáng)力度。

同時(shí)還要鼓勵(lì)學(xué)生也參與其中，積極表達(dá)自己的想法和意見(jiàn)，共同實(shí)現(xiàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易教具的制作[4]。利用簡(jiǎn)易教具，教師可以有效地開(kāi)展第二課堂，將物理實(shí)驗(yàn)延伸到課外，讓學(xué)生更好地參與其中。學(xué)生可以利用這些簡(jiǎn)易教具進(jìn)行演示性實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中感受物理知識(shí)帶來(lái)的快樂(lè)。在做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，通過(guò)合作和討論，有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

綜上所述，自制教具具有教學(xué)中一般教具的科學(xué)性的特征，能在實(shí)驗(yàn)演示過(guò)程中實(shí)現(xiàn)教學(xué)的有效性提升。由于自制教具的材料選擇多來(lái)源于生活，制作較方便，上手較快，且結(jié)構(gòu)十分鮮明。自制教具相較于現(xiàn)有的廠制儀器更貼近中學(xué)物理課堂，能在滿足中學(xué)物理課堂需求的同時(shí)，為學(xué)生介紹深入淺出的內(nèi)容，使演示性實(shí)驗(yàn)的整體效果更佳。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝桂英.自制低成本教具，提高初中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性[J].物理實(shí)驗(yàn)，2014（4）：11.

[2]謝桂英.改進(jìn)或重新組合實(shí)驗(yàn)器材，提高初中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性[J].新課程（上），2016（8）：31.

[3]徐曉佳.DIS與自制教具相結(jié)合提高物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性[J].物理之友，2016（12）：43.

[4]楊勇.利用生活棄品制作教具促進(jìn)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)[A].北京中教智創(chuàng)信息技術(shù)研究院.新課改背景下課堂教學(xué)方法與手段的有效性研究科研成果集（第八卷）[C].北京中教智創(chuàng)信息技術(shù)研究院：北京中教智創(chuàng)信息技術(shù)研究院，2017：13.

[責(zé)任編輯 張宏麗]

作者簡(jiǎn)介：黃軍榮（1972.9— ），男，漢族，福建光澤人，中學(xué)一級(jí)，研究方向：高中物理教學(xué)。