核心素養(yǎng)下初中物理自制教具在高效課堂中的作用

紀(jì)效彬

【摘要】本文通過初中物理核心素養(yǎng)的理論，探討初中物理高效課堂中自制教具的獨(dú)特作用.通過分析核心素養(yǎng)在教學(xué)中的作用，以及自制教具在物理教學(xué)中的應(yīng)用情況，發(fā)現(xiàn)自制教具對(duì)提升學(xué)生的實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力有顯著的效果，能夠促進(jìn)學(xué)生的綜合素養(yǎng)發(fā)展.在此基礎(chǔ)上，本文提出一些關(guān)于如何在教學(xué)中有效利用自制教具的建議和策略，以期為初中物理教學(xué)提供一些有益的啟示.

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng)；初中物理；自制教具

1 核心素養(yǎng)在物理教學(xué)中的重要性

核心素養(yǎng)強(qiáng)調(diào)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，包括發(fā)散性思維、批判性思維、探究能力、創(chuàng)新能力等.在初中物理教學(xué)中，學(xué)生需要通過實(shí)驗(yàn)、觀察、推理等方式進(jìn)行探究，培養(yǎng)批判性思維和科學(xué)精神.核心素養(yǎng)注重學(xué)科知識(shí)與實(shí)踐能力的結(jié)合，物理教學(xué)不僅僅是傳授知識(shí)，更應(yīng)該注重學(xué)生的實(shí)踐能力培養(yǎng).通過自主設(shè)計(jì)、制作物理教具，學(xué)生不僅可以加深對(duì)相關(guān)物理概念規(guī)律的理解，還可以培養(yǎng)其操作能力和動(dòng)手能力.核心素養(yǎng)倡導(dǎo)跨學(xué)科、跨文化的綜合素養(yǎng)，物理知識(shí)與其他學(xué)科知識(shí)、文化背景的融合對(duì)學(xué)生的綜合素養(yǎng)提升具有重要意義.物理教學(xué)中可以引入跨學(xué)科的內(nèi)容，例如結(jié)合數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，結(jié)合物理學(xué)史介紹物理學(xué)家的生平等，這有助于拓寬學(xué)生的視野和知識(shí)面.此外，核心素養(yǎng)還強(qiáng)調(diào)了學(xué)習(xí)者的自主性和合作性，這在物理教學(xué)中同樣具有重要意義.學(xué)生通過自主設(shè)計(jì)和制作物理教具，可以培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)的能力，提高學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性.同時(shí)，學(xué)生之間在教具設(shè)計(jì)和制作過程中可以展開合作，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力.這些都是適應(yīng)未來社會(huì)和職場(chǎng)所需要的素養(yǎng)，因此在現(xiàn)階段初中物理教學(xué)中注重培養(yǎng)這些能力和素養(yǎng)具有極其重要的意義.

2 自制教具在高效課堂中的作用

基于核心素養(yǎng)的初中物理教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生自主探究和實(shí)踐能力的培養(yǎng)，而自制教具作為一種具有實(shí)踐性和創(chuàng)造性的教學(xué)手段，對(duì)于在物理課堂中實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)教學(xué)這一目標(biāo)具有重要意義.自制教具的設(shè)計(jì)和制作過程本身就是一種探究實(shí)踐，學(xué)生通過這一過程，不僅能夠加深對(duì)物理原理的理解，還能培養(yǎng)動(dòng)手能力和創(chuàng)造力.自制教具也能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高其對(duì)物理學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和參與度.通過親自動(dòng)手制作教具，學(xué)生更容易對(duì)所學(xué)知識(shí)產(chǎn)生認(rèn)同感和實(shí)際應(yīng)用的體驗(yàn)，從而更加主動(dòng)地投入到課堂學(xué)習(xí)中.自制教具還能夠促進(jìn)學(xué)生之間的合作與交流，因?yàn)閷W(xué)生在制作教具的過程中往往需要相互交流、討論、合作，這有助于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通能力.自制教具能夠加強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解和記憶，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)和提高其參與度，實(shí)現(xiàn)其綜合素養(yǎng)的全面發(fā)展.

3 核心素養(yǎng)下初中物理自制教具在課堂運(yùn)用中存在的問題

3.1 設(shè)計(jì)和制作難度較大

初中物理自制教具設(shè)計(jì)和制作難度較大，設(shè)計(jì)一個(gè)符合教學(xué)要求的自制教具需要考慮到教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生的認(rèn)知水平和技能要求等因素，常常需要進(jìn)行多次嘗試和調(diào)整才能找到最合適的設(shè)計(jì)方案.例如，在設(shè)計(jì)一個(gè)模擬電路的教具時(shí)，需要考慮到電流的流動(dòng)、電阻的影響，以及如何使學(xué)生能夠清晰地觀察到電流的變化等.制作自制教具需要選擇合適的材料，以保證教具的可靠性和安全性.然而，初中物理教具的制作往往需要用到一些特殊的材料，如導(dǎo)電材料、磁性材料等，這些材料的獲取和處理可能會(huì)存在一定的困難.同時(shí)，選擇合適的材料還需要考慮到成本和可持續(xù)性等.自制教具的制作需要一定的技術(shù)和工藝，例如焊接、剪切、打磨等.制作過程中還可能會(huì)出現(xiàn)一些技術(shù)難題，需要相應(yīng)的技能和經(jīng)驗(yàn)來解決.

3.2 時(shí)間和資源限制

教師在教學(xué)中需要完成備課、上課、批改作業(yè)、試題命制等眾多的教學(xué)任務(wù)，時(shí)間非常緊張.然而設(shè)計(jì)和制作符合核心素養(yǎng)要求的物理教具卻需要花費(fèi)大量的時(shí)間，這對(duì)教師而言難度較大.因此，教師往往會(huì)面臨時(shí)間不足的困境，難以兼顧教學(xué)任務(wù)和教具制作.另外，資源限制也是一個(gè)不可忽視的問題.制作物理教具需要一定的材料和設(shè)備，而這些往往需要花費(fèi)相當(dāng)多的經(jīng)費(fèi).在學(xué)校的預(yù)算有限的情況下，教師很難獲得足夠的支持來購(gòu)買所需的材料和設(shè)備.一些特殊的教具可能需要特殊的技能或?qū)I(yè)知識(shí)來制作，而教師未必具備這些技能，這也會(huì)增加制作教具的難度和成本.教師個(gè)人的能力和經(jīng)驗(yàn)也會(huì)對(duì)自制教具的運(yùn)用造成影響，一些教師不具備良好的手工制作技能，對(duì)于一些復(fù)雜的教具制作可能力有不逮.此外，對(duì)于如何將自制教具融入教學(xué)中，進(jìn)行有效的引導(dǎo)和應(yīng)用，也需要教師具備一定的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和能力.

3.3 效果驗(yàn)證和評(píng)估面臨問題

在使用自制教具進(jìn)行教學(xué)時(shí)，教師需要驗(yàn)證這些教具是否真正起到了提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、增進(jìn)理解和促進(jìn)實(shí)踐能力提升的作用.這需要通過觀察學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、獲取學(xué)生的反饋以及分析學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)等方式來進(jìn)行.然而，如何準(zhǔn)確地評(píng)估這些數(shù)據(jù)，以及如何確保這些數(shù)據(jù)能夠客觀地反映教學(xué)效果，是需要解決的問題.評(píng)估自制教具的使用效果需要綜合考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、學(xué)習(xí)興趣、實(shí)際運(yùn)用能力等多個(gè)方面的因素.如何從這些方面進(jìn)行綜合評(píng)估，以及如何根據(jù)評(píng)估結(jié)果進(jìn)行教學(xué)方式的調(diào)整和改進(jìn)，也是需要解決的問題.同時(shí)，評(píng)估的過程需要保證客觀公正性和科學(xué)性，應(yīng)當(dāng)避免主觀因素的干擾，因此需要建立科學(xué)的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)和方法.驗(yàn)證和評(píng)估的目的是改進(jìn)教學(xué)方式、提高教學(xué)效果，因此如何將驗(yàn)證和評(píng)估的結(jié)果轉(zhuǎn)化為具體的教學(xué)改進(jìn)措施，如何落實(shí)到教學(xué)實(shí)踐中，也是需要解決的問題.

3.4 自制教具的維護(hù)和更新困難

由于自制教具通常是由教師或?qū)W生手工制作而成，其材料和結(jié)構(gòu)存在不夠堅(jiān)固和耐用的問題.在長(zhǎng)時(shí)間的使用中，自制教具可能會(huì)出現(xiàn)損壞或失效的情況，這就需要教師及時(shí)進(jìn)行修復(fù)或更換.然而，由于教師工作量大、時(shí)間有限，無法及時(shí)對(duì)教具進(jìn)行維護(hù)，導(dǎo)致教具無法正常使用，影響教學(xué)效果.隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，相應(yīng)的物理學(xué)的應(yīng)用知識(shí)也在不停地發(fā)展和更新.因此，教師需要及時(shí)更新教具，以適應(yīng)新的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求.然而，自制教具的更新并不容易，需要教師不斷學(xué)習(xí)新的制作技術(shù)和獲得新的材料，投入大量的時(shí)間和精力.而在實(shí)際操作中，教師可能還要受到經(jīng)費(fèi)和資源的限制，導(dǎo)致教具無法及時(shí)更新，從而影響教學(xué)的有效性.

4 核心素養(yǎng)下初中物理自制教具在高效課堂中的運(yùn)用策略

為了打造高效物理課堂，筆者將對(duì)核心素養(yǎng)下初中物理自制教具在課堂中的運(yùn)用策略進(jìn)行深入探討，幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)物理.

4.1 科學(xué)合理地設(shè)計(jì)和制作教具

在設(shè)計(jì)自制教具時(shí)，教師應(yīng)該盡量詳細(xì)地考慮每一個(gè)步驟，確保學(xué)生能夠清晰地理解并按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行制作.這樣可以減少學(xué)生在制作過程中出現(xiàn)的困難和錯(cuò)誤，提高自制教具的質(zhì)量.教師可以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行小組合作探究，學(xué)生之間的相互交流可以促進(jìn)他們的思維碰撞，便于共同解決設(shè)計(jì)和制作過程中遇到的困難.通過小組合作，學(xué)生可以相互幫助，發(fā)揮各自的長(zhǎng)處，提高自制教具的制作效率和質(zhì)量.在設(shè)計(jì)和制作自制教具時(shí)，教師可以提供一些范例和模板供學(xué)生參考，幫助他們更好地理解設(shè)計(jì)要求和制作步驟.這樣可以減少學(xué)生在設(shè)計(jì)和制作過程中的迷茫和困惑，提高他們的制作效率和質(zhì)量.

4.2 突破時(shí)間和資源限制

教師在設(shè)計(jì)自制教具時(shí)注重簡(jiǎn)單易行，選擇一些易獲取的材料和簡(jiǎn)單的制作方法，以確保教具的制作過程不會(huì)耗費(fèi)過多時(shí)間和資源.還可以鼓勵(lì)學(xué)生參與教具的制作，將其作為課堂實(shí)踐的一部分，從而節(jié)約時(shí)間和資源.充分利用現(xiàn)有資源，學(xué)校實(shí)驗(yàn)室和圖書館中常常會(huì)有一些物理實(shí)驗(yàn)器材和相關(guān)資料，教師可以通過合理的安排，充分利用這些資源，減少自制教具所需的時(shí)間和成本.借助現(xiàn)代技術(shù)手段，利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD和3D等軟件進(jìn)行教具的設(shè)計(jì)和制作，或者利用3D打印等現(xiàn)代技術(shù)來制作教具，提高教具制作的效率，同時(shí)降低成本.在驗(yàn)證和評(píng)估時(shí)，教師可以通過簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)和觀察，或者利用學(xué)生的反饋來進(jìn)行評(píng)估，避免過于繁瑣的驗(yàn)證步驟，從而節(jié)約時(shí)間.

4.3 合理進(jìn)行效果驗(yàn)證和評(píng)估

教師在設(shè)計(jì)自制教具時(shí)需要結(jié)合實(shí)際教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn)，確保教具的設(shè)計(jì)能夠直觀地展示物理現(xiàn)象，使學(xué)生易于理解.在課堂中引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用自制教具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和觀察，通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、記錄數(shù)據(jù)等方式培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?設(shè)置問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論和總結(jié)，從而檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的掌握情況.通過定期小測(cè)驗(yàn)或者課堂展示等形式對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果進(jìn)行評(píng)估.通過這些方式，教師可以及時(shí)了解學(xué)生對(duì)物理概念規(guī)律的掌握程度和對(duì)自制教具的應(yīng)用情況，從而調(diào)整教學(xué)策略，進(jìn)一步提高教學(xué)效果.

4.4 克服自制教具的維護(hù)和更新困難

教師可以建立一個(gè)教具維護(hù)和更新的計(jì)劃，在使用自制教具之前，教師應(yīng)該對(duì)教具進(jìn)行全面檢查，確定是否需要進(jìn)行改進(jìn)或更新.例如，檢查教具是否完整、功能是否正常等.同時(shí)，教師還可以制定一個(gè)具體的檢查計(jì)劃，以確保教具的正常使用.發(fā)現(xiàn)教具有損壞或失效的情況，教師應(yīng)及時(shí)修復(fù)或更換，以保證教學(xué)的連續(xù)性和有效性.教師還可以鼓勵(lì)學(xué)生加入到教具的維護(hù)和更新中來，學(xué)生可以通過參與教具的制作、修復(fù)和更新，提高動(dòng)手能力和創(chuàng)造力.教師可以組織學(xué)生參與到教具的維護(hù)小組中，讓他們負(fù)責(zé)檢查和維護(hù)教具的工作.教師還可以鼓勵(lì)學(xué)生提出教具更新建議，以滿足他們?cè)趯W(xué)習(xí)中的需求.通過學(xué)生參與教具的使用和更新維護(hù)，不僅可以減輕教師自身的負(fù)擔(dān)，還能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和制作教具學(xué)具的積極性.此外，教師還可以利用現(xiàn)代科技手段來解決教具維護(hù)和更新的問題.例如，教師可以利用互聯(lián)網(wǎng)資源，尋找和分享教具維護(hù)和更新的經(jīng)驗(yàn)和方法.同時(shí)，教師還可以利用電子設(shè)備和軟件，設(shè)計(jì)和制作虛擬教具，以替代部分物質(zhì)教具的使用.虛擬教具不僅可以減少教具的維護(hù)成本，還可以提供更多的交互和實(shí)驗(yàn)功能，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果.

5 結(jié)語

核心素養(yǎng)下自制教具在初中物理高效課堂中發(fā)揮著極其重要的作用，通過自制教具和學(xué)具，學(xué)生能夠更好地理解物理原理，提高實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和合作精神.因此，在初中物理教學(xué)中應(yīng)充分重視自制教具的應(yīng)用，有效地利用自制的教具和學(xué)具，從而更好更快地提高學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，學(xué)生的健康全面發(fā)展.

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