自制教具在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

郭素華

摘要：物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，而實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要手段。但是經(jīng)常性使用成套儀器進(jìn)行物理教學(xué)也會(huì)使學(xué)生失去新鮮感和對(duì)物理產(chǎn)生高深莫測(cè)的神秘感，從而影響了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和信心，嚴(yán)重阻礙了學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)和動(dòng)手操作能力的提高。可是使用自制教具進(jìn)行探究活動(dòng)和各種物理實(shí)驗(yàn)，可以拉近物理學(xué)與生活的距離，讓學(xué)生深切地感受到科學(xué)的真實(shí)性，感受到科學(xué)和日常生活的關(guān)系。那么如何充分發(fā)揮自制教具的作用呢？

關(guān)鍵詞：初中物理 自制教具 應(yīng)用

物理是一門以實(shí)驗(yàn)探究為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的基本手段，因?yàn)槌踔须A段的主要物理定律、原理都是從一些簡單易懂的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐中歸納出來的。因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)不會(huì)只局限于實(shí)驗(yàn)室所配備的器材和課本所安排的實(shí)驗(yàn)，還可以根據(jù)教學(xué)的需要自備自制教具，運(yùn)用學(xué)生身邊的一些學(xué)習(xí)、生活用品來進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

一、自制教具能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，是吸引學(xué)生注意力的極好手段

如果在教學(xué)中加入幾個(gè)學(xué)生意想不到的帶有趣味性的實(shí)驗(yàn)，對(duì)于提高整節(jié)課的教學(xué)效果是極其有利的。課本上的實(shí)驗(yàn)在學(xué)生的課前預(yù)習(xí)或預(yù)覽時(shí)會(huì)被看到，在課堂上進(jìn)行此類實(shí)驗(yàn)學(xué)生已經(jīng)沒有了新奇感。自制教具正好在這方面有著巨大的優(yōu)勢(shì)，它的新奇和趣味性對(duì)增強(qiáng)學(xué)生的好奇心，激發(fā)求知欲起著重要的推動(dòng)作用。所以自制物理教具可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，更能激發(fā)學(xué)生的聰明才智。因?yàn)榕d趣是最好的老師，興趣是學(xué)習(xí)的初始動(dòng)機(jī)，也是有效學(xué)習(xí)的保證。只有激發(fā)和保持學(xué)生的運(yùn)動(dòng)興趣，才能使學(xué)生自覺、主動(dòng)、積極地進(jìn)行物理課程學(xué)習(xí)。

如實(shí)驗(yàn)1：用酒精燈加熱裝有少量水的燒瓶，當(dāng)水沸騰瓶口上方出現(xiàn)大量“白氣”時(shí)，用氣球的口把燒瓶口封起來，同時(shí)把酒精燈移開。讓學(xué)生猜想這個(gè)氣球會(huì)怎么樣。學(xué)生們都認(rèn)為氣球會(huì)在瓶外變大，結(jié)果他們看見氣球慢慢地被吸進(jìn)燒瓶里面，并在瓶里逐漸變大。由此實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生了解到因大氣壓的存在而產(chǎn)生的現(xiàn)象，并學(xué)會(huì)利用自己掌握的知識(shí)對(duì)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，找出導(dǎo)致發(fā)生該現(xiàn)象的根本原因。

二、自制教具可以培養(yǎng)學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力和動(dòng)手能力

自制教具一般取材容易、經(jīng)濟(jì)，制作比較簡單、方便，容易做到人人動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。例如，飲料瓶、易拉罐、吸管、小藥瓶、泡沫塑料、塑料片等都是師生共同制作自制教具的常用材料。自制教具主要是要求學(xué)生在認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，通過自己的想象和實(shí)踐來自制出比較實(shí)用的器材。同時(shí)在教師正確、科學(xué)的指導(dǎo)方式下通過平時(shí)對(duì)周圍事物的觀察和研究，發(fā)揮自己的想象力、創(chuàng)造力和動(dòng)手能力，積極進(jìn)行器材的自制。這樣學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力和動(dòng)手能力得到很大程度提高，并且廢物再利用也可以培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí)。

例如，學(xué)生喜歡打陀螺，我們就讓學(xué)生在陀螺上描上紅、綠、藍(lán)三中種顏色，使陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)將三種顏色混合。通過實(shí)驗(yàn)啟發(fā)學(xué)生掌握物理知識(shí)。又如學(xué)生喜歡玩具電動(dòng)機(jī)、可以讓學(xué)生用硬紙片做多種不同顏色的紙片拼成原盤來實(shí)驗(yàn)。這樣寓教于樂的例子是很多的。在講“物體沉浮條件應(yīng)用”后，我們發(fā)動(dòng)學(xué)生去觀察魚在水中的浮沉情況，學(xué)生通過觀察，發(fā)現(xiàn)魚和潛水艇相仿，能在水中自由的上浮下沉，那么魚又是靠改變什么來達(dá)到上浮或下沉的目的的呢？為了搞清楚，我們又動(dòng)員學(xué)生去觀看殺魚，看看魚鰾里是不是有水，這樣通過創(chuàng)造條件做實(shí)驗(yàn)，既解決了問題，學(xué)生又感興趣。

三、自制教具有利于科學(xué)方法的拓展，可以較好的填報(bào)現(xiàn)有教具的空白，有利于突破教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)效果更好

課本上還有許多內(nèi)容沒有現(xiàn)成的儀器配備做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生缺乏感性認(rèn)識(shí)，內(nèi)容顯得枯燥乏味。自制教具一般是教師針對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)的不足而設(shè)計(jì)制作的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更明顯、更直觀，學(xué)生更容易觀察。選用什么樣的材料，對(duì)自制教具的實(shí)驗(yàn)效果影響很大。如果制作材料選得好，實(shí)驗(yàn)效果就會(huì)得到充分的體現(xiàn)。

如實(shí)驗(yàn)2：演示利用做功增大內(nèi)能的實(shí)驗(yàn)，課本上提到，在一個(gè)配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速壓下去，當(dāng)活塞對(duì)筒內(nèi)空氣做功時(shí)，空氣的內(nèi)能會(huì)增大，溫度升高，所以使筒內(nèi)蘸了乙醚的棉花燃燒起來。但有很多老師在做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，很難達(dá)到一個(gè)理想的實(shí)驗(yàn)效果。曾經(jīng)在演示這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于拍下去的速度太快，用力過大，結(jié)果整個(gè)玻璃筒爆炸，非常危險(xiǎn)。從此老師心里對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生了畏懼感。但如果用力不足，又不能使棉花燃燒起來，實(shí)驗(yàn)失敗。所以，以前要做好這個(gè)實(shí)驗(yàn)，必須要做到天時(shí)地利人和。后來對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行多次的嘗試，發(fā)現(xiàn)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意做好以下幾點(diǎn)：第一，筒里放的蘸上乙醚棉花不能是一團(tuán)，而是一絲，棉花必須要盡量少，因?yàn)槊藁ǚ哦嗔?，?huì)使太多的棉花同時(shí)燃燒，容易發(fā)生爆炸；第二，放棉花之前，首先要打開玻璃筒的筒蓋，盡量讓多一點(diǎn)的新鮮空氣進(jìn)入筒內(nèi)，使筒內(nèi)有更多的氧氣助燃；第三，當(dāng)下壓活塞時(shí)，力不能大，但速度一定要快。如果能做好以上三點(diǎn)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的成功率可以達(dá)到100%，并且下壓一次活塞就能使棉花燃燒起來。

四、自制教具化繁為簡，可縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，在短時(shí)間內(nèi)見到效果

“一項(xiàng)演示實(shí)驗(yàn)，使用的材料越簡單，學(xué)生就越熟悉，就越想透徹地獲得所驗(yàn)證的結(jié)果”（麥克斯韋）。演示實(shí)驗(yàn)宜簡不宜繁，過于復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)裝置還會(huì)分散學(xué)生的注意力，不易抓住事物的本質(zhì)。世界上一般事物的發(fā)展變化往往是比較漫長的過程，在實(shí)驗(yàn)室條件下就是要千方百計(jì)用盡可能短的時(shí)間讓學(xué)生們看到這個(gè)變化，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)事物變化的規(guī)律，激發(fā)起學(xué)習(xí)的興趣和積極性。如果實(shí)驗(yàn)的時(shí)間較長，效果再不明顯，學(xué)生的注意力就會(huì)分散，教學(xué)效果就會(huì)受到影響。所以自制簡單但實(shí)驗(yàn)效果明顯的道具，縮短了每一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，才有可能在40分鐘的教學(xué)過程中，增加實(shí)驗(yàn)個(gè)數(shù)，加大教學(xué)密度，從而提高教學(xué)效果。

五、自制教具為學(xué)生提供豐富的感性材料

觀察和實(shí)驗(yàn)是物理產(chǎn)生和發(fā)展的基礎(chǔ)，物理實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的作用是不言而喻的。自制教具就可以有針對(duì)性進(jìn)行演示。自制教具還能針對(duì)學(xué)生的疑難問題，設(shè)計(jì)有引導(dǎo)作用的實(shí)驗(yàn)。有這樣一道題：“浮在盆中的小塑料盒內(nèi)有一金屬塊，若把金屬塊從小盒中拿出來投入水中，問盆中的水面高度如何變化？”這個(gè)問題如果用數(shù)學(xué)方法演示給學(xué)生看，雖然學(xué)生也能勉強(qiáng)接受老師的解答，但對(duì)結(jié)論不是很信服，如果取一簡單的儀器，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來演示，問題很容易講清楚，又如有些學(xué)生對(duì)“同種液體產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小只決定于深度，而與容器的橫截面大小無關(guān)”不易理解。我們用兩個(gè)盡量相同的氣球，都裝了水，其中一個(gè)氣球接粗玻璃管，另一個(gè)氣球接一根細(xì)玻璃管，在玻璃管中灌水。通過比較，可以看出氣球膨脹的大小與玻璃中水的高度有關(guān)，而與玻璃管的粗細(xì)無關(guān)。

教師教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)不斷學(xué)習(xí)新的科技知識(shí)，提高自身科學(xué)素養(yǎng)及創(chuàng)新意識(shí)，充分利用自制教具，營造一種敢想、敢說、敢做的學(xué)習(xí)環(huán)境，有效地開發(fā)學(xué)生的邏輯思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。當(dāng)然，自制教具本身具有局限性，教師在運(yùn)用過程中要注意與教材的緊密結(jié)合，真正實(shí)現(xiàn)對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)的貫徹落實(shí)。