八年級(jí)物理力學(xué)部分自制教具的應(yīng)用策略研究

徐青玲

摘 要：物理實(shí)驗(yàn)作為物理教學(xué)的有效補(bǔ)充，能夠讓學(xué)生客觀真實(shí)的認(rèn)識(shí)物理現(xiàn)象，對(duì)于提高整體教學(xué)水平具有重要作用。因此在物理教學(xué)中，教師必須提高對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度，在需要的時(shí)候加以應(yīng)用，從而提高物理教學(xué)的有效性。但是在日常物理教學(xué)中，受制于各種條件，物理實(shí)驗(yàn)受到一些限制，這就需要教師自制教具，豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高實(shí)驗(yàn)效果。文章以八年級(jí)物理力學(xué)部分課程為例探究自制教具在物理教學(xué)中的應(yīng)用策略。

關(guān)鍵詞：八年級(jí);物理;力學(xué);自制教具

物理是一門(mén)較為抽象、注重邏輯的學(xué)科，講求各知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，新舊知識(shí)之間的聯(lián)系往往非常緊密，對(duì)于很多學(xué)生而言，物理是難度較大且枯燥乏味的學(xué)科。因此，物理教學(xué)方式也需要不斷創(chuàng)新，使學(xué)生更加喜歡學(xué)習(xí)物理。實(shí)驗(yàn)演示教學(xué)法是中學(xué)物理教學(xué)的重要方法，能夠在探究性實(shí)驗(yàn)中展示物理知識(shí)，具有很好的教學(xué)效果，但是教具短缺和教具損壞的問(wèn)題制約了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展，使得部分地區(qū)、部分學(xué)校的物理教學(xué)效率較低。因此，教師需要充分挖掘身邊的生活化材料，自制實(shí)驗(yàn)教具，提升物理教學(xué)的有效性。文章以北師大版八年級(jí)力學(xué)部分的《運(yùn)動(dòng)和力》《壓強(qiáng)與浮力》《機(jī)械和功》三章為例，探究教師自制實(shí)驗(yàn)教具在課程教學(xué)中的應(yīng)用策略。

一、 中學(xué)物理教學(xué)中應(yīng)用自制教具的必要性

筆者所在的學(xué)校硬件設(shè)備齊全，實(shí)驗(yàn)儀器配備基本能滿(mǎn)足初中物理實(shí)驗(yàn)需求，但新的整套的物理實(shí)驗(yàn)器材會(huì)存在很多問(wèn)題，例如，器材穩(wěn)定性不夠（探究杠桿平衡條件實(shí)驗(yàn)器材）、實(shí)驗(yàn)誤差較大（探究阿基米德實(shí)驗(yàn)器材）、與課本要求實(shí)驗(yàn)不相符（平面鏡成像實(shí)驗(yàn)器材）等。另外，很多時(shí)候教師對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的重視程度不夠，有一些教師喜歡用PPT演示代替物理實(shí)驗(yàn)，PPT演示雖然在演示效果上非常不錯(cuò)，但是缺少生成性，學(xué)生無(wú)法根據(jù)自身的操作完成對(duì)知識(shí)的建構(gòu)。

相比于傳統(tǒng)教師的講授，物理實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行能夠在部分教學(xué)階段發(fā)揮獨(dú)特的作用，具有傳統(tǒng)課堂無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌騽?chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)情境，也能有效的提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生掌握物理知識(shí)的邏輯與特點(diǎn)，有了實(shí)驗(yàn)做“潤(rùn)滑劑”，能使課堂活起來(lái)，效果好起來(lái)。同時(shí)，在課程重難點(diǎn)的部分可以使用物理實(shí)驗(yàn)對(duì)重難點(diǎn)進(jìn)行突破，這些優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)課堂難以達(dá)到的。只有學(xué)生親身觀看并參與物理實(shí)驗(yàn)，學(xué)生才能夠?qū)T性、浮力和杠桿等物理內(nèi)容有越來(lái)越深入的理解。因此，在初中物理教學(xué)中，教師必須提高對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的重視程度，雖然這一過(guò)程具有一定的阻力，但是我們必須盡可能的改變現(xiàn)狀，不斷提高初中物理教學(xué)水平。

二、 自制教具在八年級(jí)物理力學(xué)部分的應(yīng)用策略

（一）自制教具在八年級(jí)物理力學(xué)分組實(shí)驗(yàn)部分的應(yīng)用

1. 自制教具在《運(yùn)動(dòng)和力》中的應(yīng)用

牛頓第一定律又稱(chēng)慣性定律，是本章教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，指的是一切物體總保持勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止，除非作用在它上面的力，迫使它改變這種狀態(tài)。那么，體現(xiàn)在現(xiàn)實(shí)生活之中，慣性是非常常見(jiàn)的現(xiàn)象，比如，人在坐車(chē)時(shí)突然停車(chē)，人會(huì)向前傾;開(kāi)車(chē)時(shí)踩剎車(chē)，車(chē)不能立刻停下。在教室進(jìn)行牛頓第一定律實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師也可以自制教具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示。

首先，教師要準(zhǔn)備好膠帶、硬紙殼和一個(gè)玩具娃娃。教師用膠帶將娃娃的腳部輕輕地粘在硬紙殼上，使其保持不倒但也不穩(wěn)固的狀態(tài)。教師先用手推著硬紙殼勻速向前，此時(shí)娃娃保持穩(wěn)定，和硬紙殼之間保持相對(duì)靜止的狀態(tài)。隨后，突然向后拉動(dòng)硬紙殼，娃娃會(huì)出現(xiàn)向前傾倒的現(xiàn)象，這是由于硬紙殼受力使其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，而娃娃此時(shí)由于慣性要保持原來(lái)的靜止?fàn)顟B(tài)，就會(huì)出現(xiàn)傾倒。這樣的自制道具實(shí)驗(yàn)，能夠很好地進(jìn)行慣性教學(xué)。

教師也可以通過(guò)其他的道具實(shí)驗(yàn)演示這個(gè)原理。首先，教師要準(zhǔn)備好一塊橡皮、一把剪刀和一根三十厘米的細(xì)繩。教師將細(xì)繩的一端綁在橡皮上，另一端綁在自己的左手手指上，隨后開(kāi)始左右晃動(dòng)，并在橡皮晃到左側(cè)時(shí)，突然將線(xiàn)剪斷，橡皮繼續(xù)向左側(cè)方向運(yùn)動(dòng)并掉落。在演示之后，我問(wèn)學(xué)生在剪斷之后，橡皮受到幾個(gè)方向的力，學(xué)生能夠回答出受到重力，橡皮會(huì)向下掉落;橡皮向左側(cè)方向運(yùn)動(dòng)，是由于慣性，原來(lái)向左運(yùn)動(dòng)的橡皮會(huì)繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)。

2. 自制教具在《壓強(qiáng)與浮力》中的應(yīng)用

當(dāng)教師講授物體的沉浮條件時(shí)，會(huì)講到物體浸沒(méi)在水中，會(huì)同時(shí)受到向上的浮力和向下的重力，則這兩個(gè)力的合力決定著水中的物體如何運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體浸沒(méi)在液體中時(shí)，V排=V物，物體所受的重力G=V物gρ物，其所受的浮力F浮=V排gρ液。若ρ液>ρ物，則F浮>G，物體上浮;若ρ液=ρ物，則F浮=G，物體懸浮;若ρ液<ρ物，則F浮

在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前，教師要準(zhǔn)備好食用鹽、水、一個(gè)氣球、一根細(xì)線(xiàn)、透明玻璃杯和透明玻璃碗，教師展示一只氣球放到水里，能升能降，還能懸浮水中一動(dòng)不動(dòng)。首先，教師用玻璃杯將水灌進(jìn)氣球中，排盡氣球中多余的空氣后，用細(xì)線(xiàn)將氣球系緊，再將氣球放進(jìn)盛滿(mǎn)水的透明玻璃碗中，等它靜止，能夠看到氣球懸浮在水中。然后，在透明玻璃碗中倒入鹽，讓碗中的清水變成鹽水，會(huì)發(fā)現(xiàn)氣球上浮了起來(lái)。最后，將碗中的鹽水和氣球中的清水全部倒出，將氣球中的水換成鹽水，碗中的水換為清水，再將氣球放入碗中，發(fā)現(xiàn)氣球下沉至水底。這能夠說(shuō)明：由于鹽水比清水密度大，當(dāng)氣球是清水，碗中是鹽水時(shí)，氣球會(huì)上浮;當(dāng)氣球中是鹽水，碗中是清水時(shí)，氣球會(huì)下沉。這樣的實(shí)驗(yàn)方式簡(jiǎn)單便捷，實(shí)驗(yàn)教具都是生活中常見(jiàn)的材料，容易得到，也能夠起到很好的浮力相關(guān)知識(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

3. 自制教具在《機(jī)械和功》中的應(yīng)用

杠桿的平衡條件是本章學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容，指的是杠桿在動(dòng)力和阻力作用下，靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，我們稱(chēng)之為杠桿平衡。在使用杠桿時(shí)，為了省力，就應(yīng)該用動(dòng)力臂比阻力臂長(zhǎng)的杠桿;若要省距離，就應(yīng)該用動(dòng)力臂比阻力臂短的杠桿。因此使用杠桿可以省力，也可以省距離。杠桿平衡在生活中有著廣泛的應(yīng)用，如秤、剪刀、自行車(chē)的剎車(chē)閘、水龍頭開(kāi)關(guān)都是生活中常見(jiàn)的杠桿原理。為了豐富學(xué)生對(duì)杠桿平衡原理的認(rèn)識(shí)，可以帶領(lǐng)學(xué)生一起制作課本第96頁(yè)“做一做”的內(nèi)容——戥子，也就是秤，是古代用來(lái)稱(chēng)藥材的工具。制作戥子，教師可以搜集身邊的素材，自制實(shí)驗(yàn)教具交給學(xué)生，讓學(xué)生組成小組，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。