談初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中自制教具使用

宋淑娟

作為一門基礎(chǔ)性、實(shí)用性學(xué)科，物理通常是以實(shí)驗(yàn)為基本的學(xué)科。因此，在物理教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是本學(xué)科教學(xué)的關(guān)鍵內(nèi)容和重要部分。通過豐富有趣且體驗(yàn)感強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生能夠進(jìn)一步透徹理解物理現(xiàn)象發(fā)生的原因，將抽象的物理概念具體化，聯(lián)系實(shí)際生活中的物理知識(shí)，活躍思維，從而激發(fā)自身對(duì)探討物理現(xiàn)象本質(zhì)的熱情和積極性，不斷提升自身物理綜合素養(yǎng)。對(duì)于教師而言，在操作物理實(shí)驗(yàn)的過程中，自制實(shí)驗(yàn)用具可以彌補(bǔ)原有實(shí)驗(yàn)儀器的不足，提升自身專業(yè)素質(zhì)，還有助于激發(fā)學(xué)生思考。本文主要圍繞著初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中自制教具使用這個(gè)主題展開下文一系列的研究和探討。

一、豐富教學(xué)內(nèi)容，彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)儀器不足

物理是與實(shí)驗(yàn)息息相關(guān)的學(xué)科。通過直觀可見的實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生能夠仔細(xì)觀看物體在時(shí)間或空間上發(fā)生的變化，從而對(duì)教材中一些抽象化的概念進(jìn)行具象轉(zhuǎn)化并內(nèi)生為知識(shí)內(nèi)涵。在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，自制實(shí)驗(yàn)教具可以使得教師彌補(bǔ)學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)室各種器材儀器的不足，給予教師豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的機(jī)會(huì)。教師通過自己制作簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)教學(xué)用具，可以實(shí)現(xiàn)“一物多用”的目的，構(gòu)造操作簡(jiǎn)單但有趣充實(shí)的實(shí)驗(yàn)課堂。

比如，在教學(xué)“物體的熱脹冷縮”現(xiàn)象這個(gè)實(shí)驗(yàn)的過程中，教師可以利用幾個(gè)乒乓球來向?qū)W生演示物體的熱脹冷縮現(xiàn)象。在正式上課前，教師需要做好充分的準(zhǔn)備：一盆熱水、蠟燭、打火機(jī)、十余個(gè)乒乓球等。在實(shí)驗(yàn)課上，教師先借助外力使乒乓球變癟，然后將變癟的乒乓球放在熱水里，觀察乒乓球的變化情況。學(xué)生會(huì)驚訝地發(fā)現(xiàn)變癟的乒乓球竟然開始鼓起來，慢慢地恢復(fù)了圓形的形狀。教師可以抓住學(xué)生的疑問心理，借機(jī)提出問題：變癟的乒乓球放到熱水中為什么出現(xiàn)了這種變化？學(xué)生在思考后會(huì)結(jié)合教材中相關(guān)知識(shí)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象做出解答，教師需要在傾聽完學(xué)生的答案后先對(duì)“變癟的乒乓球放到熱水中慢慢恢復(fù)本來的圓形”這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象做出解釋，即乒乓球中的氣體遇到熱水受熱后體積膨脹，球內(nèi)氣體壓強(qiáng)變大，將之前癟的地方頂起來，乒乓球也自然恢復(fù)圓形了，但是也不是完全恢復(fù)到原來的樣子，實(shí)際上乒乓球的形狀還是發(fā)生了細(xì)微的改變的。在為學(xué)生仔細(xì)講解完實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生原因、實(shí)驗(yàn)原理后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生分組執(zhí)行“乒乓球熱脹冷縮”這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生利用打火機(jī)和蠟燭來操作。在學(xué)生操作的過程中，教師要時(shí)刻注意學(xué)生的人身安全，及時(shí)糾正學(xué)生不規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作，力爭(zhēng)讓學(xué)生親身體驗(yàn)到“熱脹冷縮”物理現(xiàn)象的神奇之處，加深學(xué)生對(duì)“熱脹冷縮”物理概念的理解，培養(yǎng)學(xué)生成為生活的有心人，激勵(lì)學(xué)生逐步提升自身物理實(shí)驗(yàn)操作能力和物理綜合素養(yǎng)。

二、轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，提升教師素養(yǎng)

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師需要意識(shí)到一個(gè)問題，即讓學(xué)生充分參與到實(shí)驗(yàn)過程中來是至關(guān)重要的。對(duì)于學(xué)生記憶知識(shí)、理解知識(shí)、提升興趣具有重要的影響和意義。對(duì)于教師而言，教學(xué)是一項(xiàng)需要與時(shí)俱進(jìn)、不斷思考的復(fù)雜任務(wù)。在教學(xué)過程中，教師應(yīng)該始終秉持“教書育人”的崇高理念，不斷提升自己的職業(yè)素養(yǎng)，為學(xué)生進(jìn)行傳道受業(yè)解惑。在自制實(shí)驗(yàn)教學(xué)用具的過程中，教師的操作能力可以得到進(jìn)一步提升和發(fā)展，同樣地，教師也可以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，活躍教學(xué)模式，使得教學(xué)課堂更加活躍積極。在傳統(tǒng)物理教學(xué)課堂中，大多數(shù)教師為了更加高效地完成教學(xué)任務(wù)而縮減實(shí)驗(yàn)課程，忽略了實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的重要性，更不用說自制實(shí)驗(yàn)教具來激發(fā)學(xué)生對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)的興趣。所以說，教師首先應(yīng)該意識(shí)到實(shí)驗(yàn)課程的重要性，利用簡(jiǎn)易的自制教學(xué)用具，使其發(fā)揮教學(xué)效用，吸引學(xué)生提升對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣和積極性，鼓勵(lì)學(xué)生善于利用身邊簡(jiǎn)易的物品來制作實(shí)驗(yàn)物品，加深對(duì)物理知識(shí)的理解。在自制實(shí)驗(yàn)教具的過程中，教師可以對(duì)原有的實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行創(chuàng)新、改造，使其成為更加新穎的實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器，或者直接利用生活中、教學(xué)中常見的物品對(duì)其加以創(chuàng)造，使其發(fā)揮作用，成為向?qū)W生演示物理定理的神秘工具。

比如說，教師在教學(xué)“探究音調(diào)與頻率之間關(guān)系”這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，借助簡(jiǎn)單的教學(xué)用具比如橡皮筋、梳子、硬紙片、鋼尺等，就可以為學(xué)生詳細(xì)地演示聲音音調(diào)和聲音頻率之間的關(guān)系。比如，教師可以先利用鋼尺來簡(jiǎn)單為學(xué)生演示一下相關(guān)實(shí)驗(yàn)：將鋼尺的一端壓在桌上，給予鋼尺適度向下的力，觀察鋼尺振動(dòng)的頻率和幅度，聽鋼尺振動(dòng)過程中發(fā)出的聲音。隨后，再將鋼尺向里平移一段再按壓，給予鋼尺上次實(shí)驗(yàn)同等的力，再次觀察鋼尺振動(dòng)的頻率和幅度并聽鋼尺在振動(dòng)過程中的音調(diào)大小，將兩次實(shí)驗(yàn)中鋼尺振動(dòng)的頻率和音調(diào)進(jìn)行對(duì)比分析，總結(jié)歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。隨后，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生利用其它實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)論“聲音的音調(diào)由物體振動(dòng)的頻率決定，物體振動(dòng)頻率越快則發(fā)出的音調(diào)越高，物體振動(dòng)頻率越慢則發(fā)出的音調(diào)越低”。通過總結(jié)歸納本次實(shí)驗(yàn)結(jié)論，進(jìn)而驗(yàn)證了教材中的物理定理，加深學(xué)生對(duì)聲音音調(diào)和頻率關(guān)系的理解。所以說，轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念能夠幫助教師與時(shí)俱進(jìn)地發(fā)展自我、挑戰(zhàn)自我，不斷提升自我職業(yè)素養(yǎng)，從而更加科學(xué)有效地制作教學(xué)用具，激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的熱情和興趣。

三、活躍學(xué)生思維，轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)模式

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)自制用具也可以發(fā)揮活躍學(xué)生思維、轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)模式的作用。在傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂中，學(xué)生通常很少有機(jī)會(huì)去全面參與到整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程中，這也就導(dǎo)致了學(xué)生對(duì)某一實(shí)驗(yàn)流程操作原理并不完全理解，進(jìn)而逐漸消磨學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。而自制教具具有簡(jiǎn)易性、操作方便性，可以允許學(xué)生自由操作和發(fā)揮。所以說，不僅教師可以進(jìn)行教具的制作，學(xué)生也可以積極參與進(jìn)實(shí)驗(yàn)教具的制作過程中，發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力，充分利用身邊的生活資源和生活物品，開動(dòng)腦力來創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)用具。因此，教師可以積極鼓勵(lì)學(xué)生參與到自制實(shí)驗(yàn)用具的過程中，讓學(xué)生根據(jù)自己對(duì)物理實(shí)驗(yàn)流程的理解充分制作、改造生活中的物品，使其能夠科學(xué)地呈現(xiàn)出相應(yīng)的物理現(xiàn)象。

此外，在學(xué)生制作完教學(xué)實(shí)驗(yàn)用具后，教師可以邀請(qǐng)學(xué)生逐一展示，要求學(xué)生仔細(xì)觀察，在逐一展示完畢后再邀請(qǐng)全班學(xué)生共同討論最新穎、最科學(xué)、最有效的教學(xué)實(shí)驗(yàn)用具。與此同時(shí)，教師要及時(shí)給予學(xué)生肯定，鼓勵(lì)學(xué)生再接再厲，繼續(xù)發(fā)揮自己的想象力和創(chuàng)造力。在制作教學(xué)用具的過程中，學(xué)生可以逐漸培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)、自主探究的能力，轉(zhuǎn)變自己的學(xué)習(xí)模式，從被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，同時(shí)培養(yǎng)自身的創(chuàng)新思維和邏輯思維。

四、活化教學(xué)內(nèi)容，促使理論結(jié)合實(shí)際

初中物理課程是較為基礎(chǔ)的一門科學(xué)課程。通過學(xué)習(xí)相應(yīng)的物理知識(shí)讓學(xué)生充分理解生活中的各種物理現(xiàn)象，讓學(xué)生充分了解自然現(xiàn)象在生活中的表現(xiàn)，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理的知識(shí)能夠解釋生活中的常見現(xiàn)象，讓學(xué)生更加相信科學(xué)。此外學(xué)生通過將課堂上的知識(shí)運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)中，用以解釋一些常見的物理現(xiàn)象，這樣能夠使學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的信心大大提升，這時(shí)學(xué)生在生活中所發(fā)現(xiàn)的物理現(xiàn)象又可以反饋到課堂上，使得學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)的理解更為深刻。因此對(duì)于初中物理的學(xué)習(xí)來說，理論與生活相結(jié)合的方式能夠有效地提升物理學(xué)習(xí)的效率，學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)的理解程度讓學(xué)生從學(xué)習(xí)物理知識(shí)與生活中獲得自信心，進(jìn)而提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。那么如何將生活與課堂理論知識(shí)相結(jié)合是教師在教授物理知識(shí)時(shí)所應(yīng)該重視的一個(gè)點(diǎn)。

教師通過豐富的生活知識(shí)將課堂所教授的內(nèi)容與生活實(shí)際的物理現(xiàn)象相結(jié)合，活化課堂教學(xué)模式，營(yíng)造積極的課堂氛圍，讓學(xué)生處于一個(gè)思維較為活躍的學(xué)習(xí)狀態(tài)，這樣學(xué)生就能夠充分地參與到課堂中去，對(duì)于教師所教授的知識(shí)也能夠很快地吸收。例如教師在教授物質(zhì)的三種狀態(tài)的變化時(shí)可以將生活中常見的水作為一個(gè)典型的例子進(jìn)行講解，以水的結(jié)冰為固態(tài)，平時(shí)飲用的水為液態(tài)，燒開水時(shí)所產(chǎn)生的蒸汽為氣態(tài)三種形態(tài)為例子進(jìn)行講解，為學(xué)生呈現(xiàn)出生動(dòng)形象而又不陌生的例子，讓學(xué)生能夠充分結(jié)合生活中自己的所見所聞與課堂內(nèi)容知識(shí)相結(jié)合，充分理解水的三種形態(tài)以及各自所處的條件。這樣通俗易懂的例子對(duì)于學(xué)生理解不同形態(tài)的物質(zhì)會(huì)起著很大的幫助。同時(shí)教師也可以直接將冰塊帶到課堂上來，然后通過現(xiàn)場(chǎng)的加熱讓學(xué)生直觀地看出三種狀態(tài)的變化，鼓勵(lì)學(xué)生說出自己在家里燒水時(shí)所觀察到的現(xiàn)象，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到生活中的物理現(xiàn)象與理論知識(shí)之間的緊密聯(lián)系，使學(xué)生了解到物理是從生活中來而理論知識(shí)又要回到生活中去的一個(gè)學(xué)習(xí)物理的思路，充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，提升學(xué)生學(xué)習(xí)物理的能力與積極性。

五、鼓勵(lì)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生熱情

思考是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)所必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。通過思考，學(xué)生能夠?qū)τ谡n堂理論知識(shí)有個(gè)更深層次的了解，同時(shí)通過思考現(xiàn)實(shí)中的相關(guān)現(xiàn)象進(jìn)一步將課堂上所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)深化理解，解釋生活中的物理現(xiàn)象，這會(huì)使得學(xué)生在思考的同時(shí)對(duì)于理論知識(shí)的記憶程度與理解程度進(jìn)一步的加深。同時(shí)通過對(duì)物理知識(shí)的相應(yīng)思考，能夠充分鍛煉學(xué)生的思維能力與邏輯能力。當(dāng)學(xué)生通過自己的思考與努力解答一個(gè)難題時(shí)，這時(shí)就會(huì)激發(fā)出學(xué)生的自信心，讓學(xué)生擁有信心去解決下一個(gè)難題，這就會(huì)激發(fā)學(xué)生的征服欲望，讓學(xué)生擁有充分的熱情去學(xué)習(xí)相關(guān)的物理知識(shí)。

例如教師在講述串聯(lián)、并聯(lián)、短路等電路知識(shí)時(shí)，就可以采用讓學(xué)生自己動(dòng)手制作教具的形式讓他們主動(dòng)參與到課堂教學(xué)中去。同時(shí)教具的使用也能激發(fā)學(xué)生參與到課堂的積極性，比如教師可以鼓勵(lì)學(xué)生通過泡沫等廢棄的物品來制備相應(yīng)的電路板。通過讓學(xué)生自制電路板的方式讓學(xué)生充分地了解到串聯(lián)、并聯(lián)在實(shí)際電路中的形式，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到電學(xué)以及電路的有趣性，充分激發(fā)學(xué)生自我創(chuàng)造的興趣，發(fā)揮學(xué)生自身的積極主動(dòng)性與創(chuàng)新能力，建立起以學(xué)生為主體的教具教學(xué)模式。同時(shí)通過自制的物理教具，也可以讓學(xué)生更好地理解教師所教授的知識(shí)，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)相應(yīng)的理論知識(shí)時(shí)更容易接受，也更容易理解。同時(shí)學(xué)生在制作相關(guān)教具的過程中，能夠充分鍛煉自身的動(dòng)手能力，將學(xué)生培養(yǎng)成為一個(gè)綜合素質(zhì)高的中學(xué)生，這對(duì)于學(xué)生以后的發(fā)展起著極其重要的作用。

總之，自制實(shí)驗(yàn)教學(xué)用具可以實(shí)現(xiàn)豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容來彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)儀器原有的不足、促進(jìn)教師轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念進(jìn)而提升職業(yè)素養(yǎng)、活躍學(xué)生思維來轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)模式、活化教學(xué)內(nèi)容來促使學(xué)生將理論同實(shí)際聯(lián)系起來、鼓勵(lì)學(xué)生思考等作用。教師和學(xué)生都應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，做生活中的有心人，從生活中學(xué)習(xí)物理，挖掘相關(guān)物理知識(shí)，創(chuàng)造更加高效的物理實(shí)驗(yàn)課堂。