初中物理自制教具的助學效果分析

張小杰

初中是學生物理學習的啟蒙階段，不僅要為學生傳授各類物理知識，夯實學生的物理基礎(chǔ)，還肩負著培養(yǎng)學生科學學習思維，提升學生科學素養(yǎng)的教育使命.教師在實際教學中，要根據(jù)物理學科特點，將各種自制教具引入到課堂中，輔助課堂教學的有效展開，優(yōu)化課堂教學質(zhì)量，提高學生學習效果的同時，促進學生思維品質(zhì)的發(fā)展.教師借助自制教具培養(yǎng)學生科學思維時，不妨從以下幾方面做起.

一、創(chuàng)設應用情境，激活物理思維

初中物理課堂教學早已擺脫傳統(tǒng)死記硬背的“填鴨式”教學模式，強調(diào)課堂活動的有效創(chuàng)設，注重引導學生主動生成和自主建構(gòu)知識，對自制教具的課堂運用也同樣如此.大部分自制教具都與學生生活有著緊密聯(lián)系，其本身也具備一定的趣味性和生動性，教師要利用好自制教具的獨特優(yōu)勢，創(chuàng)設與之配合的應用情境，使自制教具自然地融入到各個教學環(huán)節(jié)當中，提高自制教具的演示效果.

例如，學習“彈力”概念時，拉扯皮筋、扭曲鐵絲等形變現(xiàn)象學生可以直接觀察到，而墻壁、桌面等物體的形變則很難通過肉眼觀察.教師針對性創(chuàng)設了實驗教學情境，讓學生猜一猜用力按壓玻璃瓶，瓶子會發(fā)生形變嗎？很多學生認為再怎么用力也難以讓玻璃瓶發(fā)生形變.教師利用玻璃瓶、細長的玻璃管、橡皮塞、紅墨水蠟塊設計了自制教具：玻璃瓶內(nèi)裝滿紅墨水，用插入細長玻璃管的橡皮塞塞緊玻璃瓶，并用蠟封住漏氣部位.在按壓玻璃瓶時，可以明顯觀察到玻璃管內(nèi)有紅墨水上升，松手后墨水便回流到玻璃瓶內(nèi).教師通過自制教具的實驗情境，激活了學生課堂學習的積極性，將難以直接觀察的形變現(xiàn)象直觀呈現(xiàn)給學生，有利于學生課堂學習的有效建構(gòu).

二、優(yōu)化知識演繹，促進思維轉(zhuǎn)化

初中物理的新知教授一般都遵循“具象—抽象—具象”的思維過程，需要先引導學生在具體的物理現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題，在解決問題的過程中，形成抽象的物理概念、規(guī)律，再將其應用到具體的生活現(xiàn)象、生活問題的解決中.教師在知識演繹過程中，要立足實際教學內(nèi)容，借助自制教具開展演示實驗，變抽象知識為具體的實驗現(xiàn)象，增強學生直觀體驗，為學生思維轉(zhuǎn)化過程提供豐富的感性認知素材.

例如，在講解“流體壓強與流速的關(guān)系”時，教師利用學生熟知的地鐵、火車站的候車警戒線為切入點，先展示了旅客站到警戒線以外被“吸”到火車上的新聞案例，導入流體壓強與流速的物理概念.再雙手各持一張白紙，保持一定距離，向兩張紙之間吹氣，發(fā)現(xiàn)兩張紙向中間靠攏，“吸”在了一起.然后結(jié)合實驗現(xiàn)象，展開對流體壓強與流速關(guān)系的講解.最后回歸到課堂導入的新聞案例中，組織學生思考：為什么會出現(xiàn)旅客被火車“吸”走的情況？教師先以自制教具設計的小實驗豐富學生知識認知素材，讓學生從具體實驗現(xiàn)象中抽象出“流體壓強與流速的關(guān)系”的物理規(guī)律，再組織學生將其應用到新聞案例的解決當中，能夠深化學生對知識的理解，提升學生思維轉(zhuǎn)化能力.

三、激發(fā)認知沖突，提升思維品質(zhì)

初中階段，很多學生對物理這門學科還是比較陌生的，但對教材中一些物理名詞早已耳熟能詳.這些前概念的建立有的是來自小學科學課程的學習，有的來自學生對生活經(jīng)驗的實踐總結(jié)，通常都存在缺乏系統(tǒng)性和整體性的問題，尚不足以讓學生有效把握物理現(xiàn)象、物理知識的本質(zhì)屬性.教師可以針對學生已有認知中存在的不足之處，通過自制教具的演示實驗，呈現(xiàn)出與學生固有認知不同的實驗現(xiàn)象，引發(fā)學生認知沖突，誘導其主動思考理解中存在的思維誤區(qū)，升華學生物理思維品質(zhì).

例如，教學“光的折射”的物理規(guī)律時，學生在之前“光的傳播”章節(jié)學習中已經(jīng)形成了“光沿直線傳播”的概念認知，教師設計教學時可立足學生已有認知，用自制教具開展兩個演示實驗：將鉛筆插入透明玻璃水槽中，可以發(fā)現(xiàn)鉛筆自水面處“斷掉”了;用激光筆穿過水槽，發(fā)現(xiàn)光的傳播路線在進入水槽和離開水槽時發(fā)生了變化.然后組織學生思考：為什么兩個實驗中的光并沒有沿直線傳播？學生在閱讀教材和小組討論后給出答案：光沿直線傳播的條件是同種均勻介質(zhì)，這個實驗中出現(xiàn)了空氣、玻璃、水等不同介質(zhì).這時，教師再引入“光的折射”的教學內(nèi)容，能夠引導學生對折射現(xiàn)象展開深入學習，提高學生課堂學習的實際效果.

把自制教具滲透到初中物理課堂教學的各個環(huán)節(jié)，能夠激活學生物理學習思維，促進學生在思維轉(zhuǎn)化中深入理解物理知識，形成良好的思維學習習慣.初中物理教師除了運用創(chuàng)設應用情境、優(yōu)化知識演繹、激發(fā)認知沖突等多種形式提高自制教具的使用效果外，還要加強對自制教具的有效開發(fā)，將更多有效的自制教具資源引入到課堂當中，為學生物理思維的形成和發(fā)展提供支持.