巧用自制教具，提升物理實驗教學質(zhì)量

福建省福安市灣塢中學 林乃強

在初中物理課堂教學中，豐富的器材有利于改善物理教學效果。師生通過合作開發(fā)學習輔助工具，可以增強學生對物理知識的理解，還可以增強學生的安全意識和實踐能力。特別是對于初中學生來說，使用自制的教具可以讓物理知識在他們腦海中形成具體的印象，以更好地完成學習。而且物理教師在教室中能否利用自制的教具來開展物理實驗教學，激發(fā)學生學習的興趣和積極性，直接關系這堂物理課教學效果的發(fā)揮。

一、自制教具的特征

（一）經(jīng)濟方便，來源廣泛

目前，許多學校的實驗室設施還不完善，許多物理教師基于自制教具的材料便宜而且容易獲取的特點，常常會在物理實驗課堂中使用自制的教具，如一些日常必需品或者生活垃圾也能搜集來制作教具，以填補學校實驗設施的不足。教師在物理教學中合理地改造這些材料，不僅能增強學生的環(huán)保觀念，還能使這些自制教具變成學生學習物理知識的助手，從而增加學生的物理知識儲備。

（二）易于操作，趣味性強

教師可按照示范實驗的現(xiàn)實需要與示范實驗的漏洞來靈活地修改自制的教具，鼓勵學生一起來制作教具，提升學生的參與感。這樣不僅有利于學生近距離觀看實驗效果，還可以滿足學生學習物理知識的需要。同時，在制作教具的時候，學生的動手實踐能力也會得到相應的提高，而課堂也會因為充分利用了自制教具的優(yōu)勢而變得更有趣味性。

（三）形象直觀，效果明顯

在初中物理教學中，許多自制的教具一般是通過改造以前的研究成果或者是用已有的實驗設施進行改造。通過與時俱進的最新自制教具，可讓學生在實驗教學中更直觀地看到實驗現(xiàn)象，更透徹地理解實驗結(jié)果，從而協(xié)助學生吃透教學重難點，解決物理難題，使物理實驗教學的效果最大化。

二、自制教具在初中物理實驗教學中的應用

（一）激發(fā)學習興趣，深化實踐認知

教師在示范實驗的過程中引入自制教具，可以有效地改善教學效果。學生在課前預覽或者是課前預習的時候會看到書本上的實驗，因而教師在課堂上按照課本按部就班地進行實驗往往缺少新奇感，而自制教具正好彌補了這種新奇感的缺失，師生互動也有利于縮小師生之間的距離感，既激發(fā)學生學習物理的興趣，又能很好地提升演示性物理教學的效果。樂趣是集中學生學習注意力的好方法，有趣的實驗可以激發(fā)學生的學習積極性，從而讓他們學習和掌握實驗的內(nèi)容。在進行物理實驗教學時，教師應設置巧妙、有趣的活動，使用易于理解和記住的自制教具，以便學生在制作教具的過程中掌握相關的原理，并強化自身理論知識和實踐的結(jié)合能力。

例如，在人教版物理八年級下冊關于流體壓力與流速之間關系的實驗教學中，筆者通過“不能被吹走的乒乓球”魔術表演引入新的課程，改進了之前的實驗僅使用吹風機吹乒乓球，對吹風機進行了改裝，在出風口安裝了三個管，然后使用三個乒乓球進行演示。在演示過程中，教師指導學生深度地探究“風為什么吹不走乒乓球？”等類似的問題，這樣可以大大改善學生的課堂學習效果。此外，教師可以向?qū)W生提問：為什么兩艘并排航行的船只最終會在海面上發(fā)生碰撞？然后讓學生使用上課前準備的實驗設備進行實驗，以模擬兩船并排航行的情況。關鍵的實驗步驟是使用注射器注水來推動兩只并排放置在水面上的泡沫舟。之前的實驗是把注射器里的水直接注入水面，這樣很難在兩船之間保持水平射水，實驗效果并不好。后來，我們制作了一個小彎管，用小彎管把注射器的前面套住，以確保注射器可以將水水平注入兩艘船中間。在改良了教具以后，學生通過實驗操作獲得了期待的實驗結(jié)果，然后得出結(jié)論：在流體中，流速越大，壓強越低。在物理實驗課堂上，教師改造了以前的實驗設施，并通過最新的自制教具來帶領學生進行物理實驗操作，有利于提升學生的觀察力和邏輯思維能力，增強其將理論應用于實踐的能力。

（二）教學形象直觀，增強理解能力

教材上的很多實驗在現(xiàn)實課堂中沒有配套的儀器設備，因此無法進行實驗，這樣會導致學生對實驗缺少感性認識，使得課堂內(nèi)容乏味枯燥。自制教具是教師根據(jù)現(xiàn)有的儀器設備不足來制作的，其實驗的結(jié)果更加直觀、明顯，學生更容易觀察、理解。自制教具材料的選取直接影響著自制教具的實驗效果，也就是說，制作材料越好，實驗效果越佳。在使用自制教具開展物理實驗課的過程中，教師指導學生進行模擬實驗，有利于幫助他們把抽象的理論和內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w明了的知識，加深對知識的理解，從而攻克教學上的困難，有效促進學生構建物理知識結(jié)構。此外，課堂上的演示實驗不應該過于復雜，太過復雜的實驗很難讓基礎薄弱的學生理解。教師之所以要在課堂上進行演示實驗，其意圖就是要花最少的時間來讓絕大多數(shù)學生觀察到事物的變化和變化的規(guī)律，進而能抓住事物的本質(zhì)，激發(fā)學習的積極性與創(chuàng)造性。如果實驗時間過長，學生就容易產(chǎn)生疲勞感，注意力分散，教學效果會大打折扣。而自制教具簡單、省時，可以在有限的課堂教學時間里盡可能多地增加實驗個數(shù)，加大教學密度，有利于教學效果的最大化。

例如，在教授人教版物理八年級上冊“光的直線傳播”這部分內(nèi)容時，關于對光概念的理解，筆者在課堂上制作了一個“光路顯示器”來給學生介紹“光線”的概念?！肮饴凤@示器”是將白紙粘貼在平坦的矩形薄木板上，讓激光束粘在白紙上發(fā)射，并且紙表面的漫反射清楚地顯示了光的傳播路徑。在這個時候，教師可以向?qū)W生提問：“誰能幫助老師留下激光傳播的痕跡，以便我們可以學習激光傳播的特征呢？”提問過后，學生很快就開始行動起來，有學生在白紙上描出了激光的傳播路徑，而且還在直線上用箭頭標明了激光的前進方向，所有學生很快就更加深入地了解了光線。

（三）培養(yǎng)創(chuàng)新精神，提高動手能力

在物理教學過程中開展示范性實驗，可以使學生通過實驗更深入地理解學到的知識內(nèi)涵，但是如何將學生融入實驗是物理教學中的一個主要問題。自制教具要求學生在自己的認識和想象的基礎上，通過實踐來制作比較實用的物理實驗器材。自制教具取材經(jīng)濟、容易，制作方便、簡單，能夠帶動每個學生都來動手做實驗，比如師生常用的自制教具材料有易拉罐、飲料瓶、小藥瓶、吸管、塑料片、泡沫塑料等。此外，教師要鼓勵學生使用自制的教具，以培養(yǎng)他們的創(chuàng)新和發(fā)展意識，使他們可以根據(jù)自己的興趣、實驗要求還有教材原理來設計教具。這樣不僅可以激發(fā)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，而且還可以在教師教學的指導下，通過自制教具驗證教學的可行性。在實驗過程中，學生必須改進和實驗自制教具，直到教具可以達到物理實驗的要求。由于學生在制作教具之前必須先對相關的物理知識進行深度的學習與思考，并通過創(chuàng)意和設計證明自己的理論，加之每種教具都蘊含著一定數(shù)量的物理理論和知識，所以學生在進行教具創(chuàng)新時可以慢慢地消化這些理論知識。鑒于此，物理教師可以在教具的設計、選材、加工等方面加強對學生的指導，激發(fā)他們的創(chuàng)新精神，提升他們的實踐能力和實踐水平。

例如，對于人教版物理八年級上冊“小孔成像”規(guī)律的內(nèi)容，教師和學生可以用自制教具進行實驗。在開始實驗活動之前，預先制作一個“小孔成像模擬器”，該模擬器使用具有不同形狀孔的硬紙板、電子蠟、白紙板、燕尾夾等用于研究的實驗設備，然后引導學生用這些材料一步步地組裝小孔成像模擬器。與傳統(tǒng)的實驗裝置相比，這個實驗不會有蠟水滴落而灼燒學生皮膚的情況出現(xiàn)，這不僅可以穩(wěn)定課堂秩序，使課堂教學任務有效地完成，還可以讓學生感受到實驗帶來的樂趣。

（四）利用教學資源，強化物理學習

初中物理教學時，教師應指導學生加強對周圍事物的觀察與研究，鼓勵學生充分發(fā)揮想象力與動手能力，自己來制作物理實驗器材，適當應用生活資源，探索物理知識的本質(zhì)，使學生認識到日常生活中通常被忽略的事物也能發(fā)揮很大的作用。這有利于學生更深刻地感悟生活、熱愛生活，同時也能提升學生學習成效，發(fā)展物理學科素養(yǎng)。

例如，在“凸透鏡成像”教學過程中，教師就應帶領學生思考怎樣運用生活中的資源進行自主實驗，進而明白凸透鏡和凹透鏡的成像原理。如教師可以帶領學生觀察自己的眼鏡，判斷眼鏡是什么透鏡；帶領學生觀察祖父母的老花鏡，考慮老花鏡是什么透鏡，用這種方式來表現(xiàn)科學性和嚴謹性。完成實驗后，教師也可以帶領學生思考生活中有哪些事物也與實驗有聯(lián)系，引導其深入思考，發(fā)揮想象，同時讓他們更好地看到生活中的物理知識，更有效地增加學生的物理知識儲備。

綜上所述，開發(fā)和利用自制教具能夠更好地增強初中物理實驗教學的實效性，有助于學生在學習過程中更好地綜合控制以及處理物理知識和有關實驗現(xiàn)象，這不僅能改善學習效果，也能幫助學生對相關知識開展后續(xù)的更加深入的研究。在物理實驗的整體性實踐過程中，教師應努力提升自身的學科文化素養(yǎng)以及創(chuàng)新意識，結(jié)合教學目標和教學內(nèi)容，落實課程標準要求，在課堂上與學生一起開發(fā)自制教具，營造出敢想、敢做的課堂氛圍，這樣學生可以有效地提高自己的操作水平，同時在此基礎上更好地提高自己獨立思考以及解決生活和學習過程中有關問題的能力，促進學生的全面發(fā)展。