例談初中物理自制教具的開發(fā)與利用

徐清

從當(dāng)下初中物理課堂教學(xué)現(xiàn)狀來看，物理教學(xué)模式和教學(xué)手段愈發(fā)豐富，學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中的主體地位日益凸顯，課堂教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量都得到了很大的提升.但對物理教具的教學(xué)運(yùn)用，很多教師還停留在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)有限的模型、圖示等資源中，缺少自制物理教具的有效開發(fā)和利用，一定程度上影響了學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)熱情和探究興趣，限制了物理教學(xué)效果的提升.教師可從課堂教學(xué)的多個方面，將自制物理教具的開發(fā)和應(yīng)用落實(shí)到實(shí)處.

一、豐富實(shí)驗(yàn)素材，增強(qiáng)演示效果

處理不同特點(diǎn)的知識教學(xué)時(shí)，需要選用不同的教學(xué)形式和教學(xué)方法.初中物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，很多知識的課堂演繹都離不開必要的實(shí)驗(yàn)演示.但如果長期使用實(shí)驗(yàn)室中各種精密儀器開展實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟相對煩瑣，會消耗較多的課堂教學(xué)時(shí)間，也會讓學(xué)生對物理知識產(chǎn)生距離感，認(rèn)為物理是“高深莫測”的，形成畏難心理.而運(yùn)用自制教具，可以為物理實(shí)驗(yàn)提供更多器材、材料的選擇，使實(shí)驗(yàn)更加生動有趣，不必被嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作所拘束，能夠縮短課堂實(shí)驗(yàn)的演示時(shí)間，拉近物理知識與學(xué)生的距離，激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)熱情，為學(xué)生知識建構(gòu)提供生長點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)事半功倍的教學(xué)效果.

比如，講解“浮力”概念時(shí)，教材設(shè)計(jì)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)都是對浮力影響因素的定性分析，缺少直觀演示同一物體在水中浮沉變化的動態(tài)演示實(shí)驗(yàn).教師利用自制教具增設(shè)了一個實(shí)驗(yàn)：將醫(yī)院常見的玻璃制小藥瓶的塑膠瓶口處開一個小口，放入裝水的玻璃水筒中，水筒口用橡皮膜封住.向下按壓橡皮膜時(shí)，水筒內(nèi)空氣被壓縮，壓強(qiáng)增大，水會涌入小藥瓶內(nèi)，小藥瓶會隨自身重力的增加而下沉;向上提拉橡皮膜時(shí)，水筒內(nèi)空氣體積增大，壓強(qiáng)減小，水會涌出小藥瓶，小藥瓶會隨自身重力減小而上浮.這種演示實(shí)驗(yàn)，彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思維缺失點(diǎn)，讓學(xué)生能夠直觀地觀察物體隨自身重力變化發(fā)生的沉浮現(xiàn)象，更透徹地理解“浮力”概念.

二、簡化認(rèn)知難度，突破思維難點(diǎn)

初中階段學(xué)生剛剛開始正式學(xué)習(xí)物理學(xué)科，對教材中很多物理概念都很陌生，加之物理知識普遍具有一定的抽象性，會給學(xué)生的理解和內(nèi)化帶來一些困難.教師日常教學(xué)當(dāng)中，要詳細(xì)、深入地分析本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容，分析本節(jié)課有哪些需要學(xué)生理解和掌握的物理概念、定理、規(guī)律.根據(jù)教材分析情況，明確課堂教學(xué)的重難點(diǎn)知識，挖掘這些重難點(diǎn)知識與學(xué)生已有認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系點(diǎn)，以這些聯(lián)系點(diǎn)開發(fā)和設(shè)計(jì)自制教具.通過實(shí)物展示、實(shí)驗(yàn)演示等方式，把這些抽象性較強(qiáng)的重難點(diǎn)知識直觀地展示給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)和概括現(xiàn)象中蘊(yùn)含的規(guī)律性知識，簡化物理知識的理解難度，幫助學(xué)生突破重難點(diǎn)內(nèi)容的思維障礙.

比如，教學(xué)“分子間相互作用力”時(shí)，分子的運(yùn)動是微觀物理現(xiàn)象，學(xué)生理解過程中會出現(xiàn)一些疑問.教師針對性地設(shè)計(jì)了一個自制教具，揭示分子間的相互作用力：將兩個乒乓球用一根橡皮筋和一個壓縮彈簧連接在一起.拉開兩個小球時(shí)，橡皮筋的彈力會大于彈簧的壓力，代表引力增大，斥力減小，兩球間表現(xiàn)為引力;壓縮兩個小球距離時(shí)，彈簧的壓力會大于橡皮筋的彈力，代表斥力增大，引力減小，兩球間表現(xiàn)為斥力;兩球相隔一定距離處于平衡時(shí)，兩球雖同時(shí)受引力和斥力的作用，但兩力作用相等.借助自制教具，將不可見的、抽象的微觀現(xiàn)象直觀地呈現(xiàn)給學(xué)生，降低了學(xué)生理解知識的難度，有利于學(xué)生突破思維障礙.

三、師生合作開發(fā)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長

初中物理課堂中，教師不能包攬所有的自制教具工作，要根據(jù)教學(xué)的實(shí)際情況，組織學(xué)生一起參與到自制教具的制作中，為學(xué)生盡可能地參與教學(xué)活動提供更多機(jī)會.師生共同開發(fā)自制教具時(shí)，首先要為學(xué)生進(jìn)行必要的安全教育，讓學(xué)生在保證自身安全的基礎(chǔ)上，去尋找和設(shè)計(jì)自制教具;其次，要引導(dǎo)學(xué)生對課堂內(nèi)容進(jìn)行分析和解讀，探尋物理知識中的核心概念和本質(zhì)屬性，讓學(xué)生從生活中尋找與之相關(guān)的物理實(shí)物或物理原型;最后，當(dāng)學(xué)生想出某種材料卻無法獲取的時(shí)候，要引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，轉(zhuǎn)換思考角度，尋找其他材料進(jìn)行代替，滿足后期自制教具的要求，培養(yǎng)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的思維和能力.

總之，自制教具的開發(fā)和利用是提升物理課堂教學(xué)質(zhì)量的一個重要課題研究方向.初中物理教師應(yīng)根據(jù)班級學(xué)生、教學(xué)內(nèi)容和地區(qū)特色等實(shí)際情況，不斷開發(fā)更多自制物理教具融入到課堂教學(xué)中，滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)需求，激活學(xué)生課堂參與的積極性和主動性，發(fā)展學(xué)生物理思維能力，提升學(xué)生課堂學(xué)習(xí)效果.