談初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中自制教具使用

安隆

（成縣第一中學(xué)，甘肅 隴南 742500）

引言

實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科的靈魂所在，通過一系列的實(shí)驗(yàn)探究，可以驗(yàn)證相關(guān)的物理科學(xué)理論和假設(shè)。這就意味著初中物理教師在日常教學(xué)中，必須把實(shí)驗(yàn)教學(xué)放在首位。然而，反思初中物理教學(xué)現(xiàn)狀，有的教師只是將書本上的實(shí)驗(yàn)探究結(jié)果照本宣科，這種“重結(jié)論、輕過程”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不但沒有給學(xué)生提供親自探究的機(jī)會(huì)，久而久之學(xué)生的物理思維就會(huì)變得機(jī)械化，無法靈活地解決物理實(shí)驗(yàn)問題。

一、學(xué)生自制教具活動(dòng)的設(shè)計(jì)原則

實(shí)用性原則。學(xué)生自制教具活動(dòng)是指學(xué)生在教師的組織或指導(dǎo)下利用生活中易得材料制作滿足教學(xué)或?qū)W習(xí)目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)器材。因此，學(xué)生自制教具的材料要容易獲得，如采用生活中的廢舊塑料瓶、橡皮筋、一次性吸管、筆芯等。自制教具的結(jié)構(gòu)和工藝要簡(jiǎn)單，便于學(xué)生制作。在學(xué)生制作活動(dòng)的設(shè)計(jì)中，鼓勵(lì)學(xué)生最好能夠直接利用廢舊物品自制教具，樹立環(huán)保意識(shí)和可持續(xù)發(fā)展觀念。學(xué)習(xí)性原則。學(xué)生自制教具活動(dòng)是以完成學(xué)習(xí)目標(biāo)為目的，因此自制教具的設(shè)計(jì)制作要有一定的要求，如明確制作目的、制作思路、制作要求、驗(yàn)收指標(biāo)等，利于學(xué)生更好地完成自制教具。通過活動(dòng)，學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，掌握科學(xué)方法和實(shí)驗(yàn)操作技能，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度、科學(xué)思想和科學(xué)精神。科學(xué)性原則。學(xué)生自制教具的活動(dòng)內(nèi)容應(yīng)符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，體現(xiàn)學(xué)生現(xiàn)有的學(xué)習(xí)水平和學(xué)習(xí)能力，體現(xiàn)初中物理學(xué)科內(nèi)容和物理學(xué)習(xí)認(rèn)知過程。教師不能設(shè)計(jì)違背科學(xué)原理的活動(dòng)，不能設(shè)計(jì)與國家現(xiàn)行法律、法規(guī)、道德規(guī)范有抵觸的活動(dòng)，不能設(shè)計(jì)危害人身安全、破壞環(huán)境衛(wèi)生的活動(dòng)。

二、初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的價(jià)值

（一）繼承并發(fā)揚(yáng)物理學(xué)家的品質(zhì)

眾所周知，在物理學(xué)領(lǐng)域有許多杰出的人才，如伽利略、牛頓等物理學(xué)家，他們用自己的智慧與努力揭示了不少物理原理，讓我們的生活得以豐富多彩。學(xué)生通過學(xué)習(xí)，既可以掌握物理知識(shí)，領(lǐng)悟物理思想，繼承科學(xué)家不斷探索、堅(jiān)持不懈的品質(zhì)，又可以為以后的良好發(fā)展打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）利用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)，活躍班級(jí)的課堂氛圍

當(dāng)學(xué)生聚精會(huì)神地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的瞬間，大家的注意力百分之百地吸引在課堂上，從而提升了學(xué)習(xí)效率。根據(jù)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生自然會(huì)想，為什么是這樣的？從而鍛煉了學(xué)生的思維能力，學(xué)生以小組為單位，爭(zhēng)搶著發(fā)表見解、討論交流，活躍了課堂氛圍，當(dāng)小組內(nèi)匯總形成共識(shí)后，再讓單個(gè)學(xué)生發(fā)言，大家互相學(xué)習(xí)補(bǔ)充時(shí)，鍛煉了學(xué)生的語言表達(dá)能力，當(dāng)然老師在發(fā)言結(jié)束后可以進(jìn)行點(diǎn)撥和補(bǔ)充。在結(jié)論的應(yīng)用中，結(jié)合生活中的例子繼續(xù)拓展，這樣形成的結(jié)論就不怕思路不清晰了。比如，在學(xué)習(xí)“氣體和液體的壓強(qiáng)與流速”時(shí)，當(dāng)學(xué)生用倒立的漏斗吹乒乓球，用吸管在兩個(gè)乒乓球中間吹氣或打開水龍頭，讓水流到水盆中，觀察水盆中水面上的乒乓球的實(shí)驗(yàn)。一方面鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰皩W(xué)生之間的合作精神。另一方面，通過類似的實(shí)驗(yàn)分析、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納得出實(shí)驗(yàn)規(guī)律，既開發(fā)了學(xué)生的思維能力和抽象概括能力，又在邊實(shí)驗(yàn)邊思考的過程中達(dá)到了教學(xué)目的，從而使物理課堂教學(xué)在愉悅的氛圍中進(jìn)行，使課堂教學(xué)更高效。

（三）理解并掌握每一個(gè)物理知識(shí)

常言道：“實(shí)踐出真知?！睂W(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，不但可以學(xué)會(huì)并運(yùn)用各種物理器材，有條不紊地分析實(shí)驗(yàn)過程和數(shù)據(jù)，而且可以提出一針見血的物理問題，胸有成竹地歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這樣雙管齊下，學(xué)生既可以提高實(shí)踐操作能力，又可以對(duì)知識(shí)點(diǎn)理解得更到位、更透徹，從而促使初中物理核心素養(yǎng)得到真正的提升。

三、初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中自制教具使用的價(jià)值證明

“興趣是最好的老師”，興趣是保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的基礎(chǔ)，興趣是提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率的核心。學(xué)生的活動(dòng)興趣無法得到激發(fā)，與教師使用自制教具的方法以及教學(xué)理念存在不可分割的關(guān)系。雖然使用自制教具并不一定可以取得良好的教學(xué)效果，但是相關(guān)教師應(yīng)始終明確自制教具的價(jià)值。合理使用自制教具能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的實(shí)踐能力。初中物理教師在使用自制教具的過程中有必要聯(lián)系生活實(shí)際，充分詮釋自制教具使用的意義。在一般情況下，自制教具的制作過程并不難，所以教師應(yīng)利用這個(gè)機(jī)會(huì)讓學(xué)生積極參與到教具的制作過程中，與學(xué)生一起完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)教師不能強(qiáng)制性地向?qū)W生提出具體要求，而應(yīng)該平等地與學(xué)生相處，與學(xué)生保持合作關(guān)系，讓學(xué)生將日常生活中的一些材料應(yīng)用到自制教具的制作過程中。例如，教師可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)與啟發(fā)，關(guān)注學(xué)生的想法，對(duì)學(xué)生進(jìn)行必要的要求，鼓勵(lì)學(xué)生搜集相關(guān)的材料，如藥瓶、飲料瓶等，讓學(xué)生對(duì)教具制作產(chǎn)生興趣，然后再引導(dǎo)學(xué)生合理進(jìn)行實(shí)踐，確保教具最終的實(shí)用性。如此，學(xué)生的動(dòng)手能力得到了培養(yǎng)，物理學(xué)習(xí)思維也會(huì)越來越具備創(chuàng)造性。除此之外，在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，自制教具的使用較為重要和必要。但對(duì)于初中物理教師來說，想要保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，可以通過自制教具來吸引學(xué)生的興趣。在完成自制教具的設(shè)計(jì)之后，必須要合理地對(duì)其進(jìn)行使用，如此才可以通過自制教具來促進(jìn)學(xué)生的進(jìn)步。

四、初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中自制教具的使用

（一）提高老師對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的重視

“火車跑得快，全靠車頭帶?！毙抡n程的改革指出要以學(xué)生為主體，老師為引導(dǎo)，將理論應(yīng)用到實(shí)踐中去，二者缺一不可。老師就相當(dāng)于“火車車頭”，如果老師不重視物理實(shí)驗(yàn)，只是重視理論，那么學(xué)生們的主體作用是發(fā)揮不出來的。老師不能再以原有的思想束縛了學(xué)生的發(fā)展；不能夠以一紙成績(jī)決定學(xué)生們的一切；不能夠只教會(huì)學(xué)生們?nèi)绾慰荚嚒＿@些都是行不通的，老師應(yīng)該思考教育的目的是什么，是讓學(xué)生們知其然，也要知其所以然。要讓學(xué)生知道為什么，這樣才能夠培養(yǎng)學(xué)生們的邏輯思維并且加深對(duì)原有知識(shí)的記憶。所以，要先抓老師這個(gè)“環(huán)節(jié)”，先培養(yǎng)老師理論實(shí)踐“兩手抓”，才能夠讓學(xué)生們?cè)谥匾暲碚摰耐瑫r(shí)也重視實(shí)驗(yàn)。同時(shí)，學(xué)校是提供老師和學(xué)生們教學(xué)平臺(tái)的基礎(chǔ)，學(xué)校也要對(duì)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，多安排一些物理實(shí)驗(yàn)課，讓老師從思想上提高對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的重視。初中物理老師對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的重視，是提高初中物理實(shí)驗(yàn)教具改進(jìn)與課堂教學(xué)的前提。

（二）評(píng)估自制實(shí)驗(yàn)教具的方案，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度

教師須對(duì)學(xué)生的自制實(shí)驗(yàn)教具進(jìn)行整體全面的評(píng)估，對(duì)實(shí)驗(yàn)的制作和突發(fā)情況做好預(yù)設(shè)，對(duì)自制實(shí)驗(yàn)是否可行給出準(zhǔn)確定奪，以及對(duì)自制實(shí)驗(yàn)教具的應(yīng)用性做科學(xué)分析評(píng)估，以確保自制實(shí)驗(yàn)教具方案的實(shí)施。關(guān)于自制實(shí)驗(yàn)教具方案的設(shè)計(jì)，可以按以下幾點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)：第一，明確實(shí)驗(yàn)的目的，了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)原理；第二，選擇一些實(shí)驗(yàn)用的物品、材料，分析比對(duì)，依據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理設(shè)計(jì)自制實(shí)驗(yàn)教具方案；第三，確定實(shí)驗(yàn)材料的范疇，選定最佳材料，設(shè)計(jì)自制實(shí)驗(yàn)教具的步驟；第四，在自制實(shí)驗(yàn)過程中隨時(shí)調(diào)整修改，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是否有效。在進(jìn)行“光的色散”一課學(xué)習(xí)過程中，在沒有三棱鏡的情況下，在深盤中盛一些水，盤中斜放一個(gè)平面鏡，鏡的下部浸入水中。讓手電筒的光照射在水下的平面鏡上，并反射到白紙上。觀察墻壁或白紙上反射光的顏色。通過平面鏡反光折射的實(shí)驗(yàn)方法了解到不同顏色光混合后的顏色，學(xué)生們掌握了手電筒的光是白色光，這種光由七種顏色的光組合而成的，鏡子將這個(gè)光反射在水面上，在降低教學(xué)難度同時(shí)促進(jìn)學(xué)生簡(jiǎn)單快速地認(rèn)識(shí)七色彩虹的形成原理。這個(gè)自制實(shí)驗(yàn)操作起來比較便捷，獲得了既定的實(shí)驗(yàn)效果，證明了這個(gè)自制實(shí)驗(yàn)是有效的、有價(jià)值的。

（三）學(xué)生自制實(shí)驗(yàn)教具過程中，要立足教材

“萬丈高樓平地起?！彼械脑O(shè)計(jì)與創(chuàng)造都是由理論知識(shí)做支撐的，如果缺少理論知識(shí)，將不能創(chuàng)新出新的東西來。初中物理實(shí)驗(yàn)教具的制作也是同樣的道理，自制實(shí)驗(yàn)教具實(shí)際上就是把課本中的知識(shí)原理應(yīng)用出來。所以課本中的理論知識(shí)是基礎(chǔ)，要想讓學(xué)生們能夠自制實(shí)驗(yàn)教具，老師們就要能夠?qū)⒄n本中的理論知識(shí)講授好，將課本中的知識(shí)讓學(xué)生們理解透徹，學(xué)生們也要能夠變通，充分利用老師傳授的知識(shí)，應(yīng)用于物理實(shí)驗(yàn)中。課本上的理論知識(shí)才是所有實(shí)踐的源頭，同學(xué)們要能夠回歸教材，將物理知識(shí)形成于課堂，應(yīng)用于實(shí)踐，再從實(shí)踐中回顧教材。這樣能夠加深學(xué)生們對(duì)物理知識(shí)的記憶。因此，自制實(shí)驗(yàn)教具，立足教材是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的升華。

（四）注重引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)

在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，觀察可謂是一項(xiàng)重要的教學(xué)內(nèi)容，只有引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行有效的觀察才能夠確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，因此，現(xiàn)階段初中物理教師，要想提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，則就還需要重視加強(qiáng)學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)，要在演示相關(guān)物理實(shí)驗(yàn)的過程中，對(duì)學(xué)生提出多樣的問題，使得學(xué)生能夠一邊進(jìn)行觀察、一邊進(jìn)行思考，這樣不僅有助于加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于相關(guān)物理知識(shí)的理解，同時(shí)還能夠在無形之中加強(qiáng)學(xué)生觀察能力的鍛煉。例如，在教學(xué)“光的折射”一課時(shí)，針對(duì)這一項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容，教師就可以在課堂中為學(xué)生展示有關(guān)水光燈的物理實(shí)驗(yàn)，首先，教師為學(xué)生講解相關(guān)的實(shí)驗(yàn)道具：空瓶子一個(gè)、圓規(guī)一個(gè)、美工刀一把、膠槍一把、硬紙板5 塊，然后，在帶領(lǐng)學(xué)生一同進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：在一塊硬紙板中運(yùn)用圓規(guī)畫出與空瓶子直徑相同的圓—運(yùn)用美工刀按照這個(gè)園進(jìn)行裁剪，使其硬紙板的表面形成一個(gè)圓形洞口—用膠槍將這些硬紙板進(jìn)行粘合，使其形成一個(gè)紙箱—在紙箱的正面運(yùn)用美工刀裁出一個(gè)小口以便觀察內(nèi)在現(xiàn)象—用制作好的紙箱蓋住觀察物（手機(jī)、杯子等等）—從觀察窗觀看箱內(nèi)物體，讓學(xué)生進(jìn)行細(xì)致的觀察—在將之準(zhǔn)備的空瓶子裝滿水放入到預(yù)先裁出的圓形孔中—透過裝有水的瓶子再次觀察箱內(nèi)物品，讓學(xué)生再次進(jìn)行細(xì)致的觀察，然后，提出以下問題：在光線不足時(shí)我們看到物體是什么樣的？當(dāng)把裝滿水的瓶子放入紙箱后，紙箱發(fā)生了什么樣的改變？為什么透過裝滿水的瓶子我們就能夠清晰看到物體？這個(gè)瓶子起到了什么樣的作用？讓學(xué)生去一邊觀察、一邊思考，從而通過這樣的方式，來加強(qiáng)學(xué)生觀察能力的鍛煉，使得學(xué)生能夠掌握到正確的觀察方法，以此來進(jìn)一步加強(qiáng)課堂教學(xué)的效果。

結(jié)束語

在自制教具的過程中，學(xué)生通過制作過程學(xué)習(xí)物理知識(shí)，既提高了學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣，也有助于增強(qiáng)物理觀念。通過合理的設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手制作，提高思維能力，倡導(dǎo)交流，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣和綜合能力的提升都會(huì)起到促進(jìn)作用。