項(xiàng)目引領(lǐng)實(shí)現(xiàn)自制教具的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用

徐建芬

一、教師巧用自制教具，制造認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生的求知欲

初中生已經(jīng)具有一定的生活經(jīng)驗(yàn)，并且處于心理、生理的發(fā)育期，對(duì)未知事物充滿了好奇心和求知欲。利用身邊的“瓶瓶罐罐”自制教具，并設(shè)計(jì)一些與學(xué)生現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)相沖突的實(shí)驗(yàn)，能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的學(xué)習(xí)自覺(jué)性和積極性，從而激勵(lì)他們主動(dòng)探索、鍥而不舍的求知欲。例如，在學(xué)習(xí)《二力平衡》這一節(jié)內(nèi)容前，筆者找了一根筷子、一把羊角錘、一截繩子，利用這幾樣普普通通的生活用品設(shè)計(jì)了這樣的實(shí)驗(yàn)：

1.將大部分筷子放在桌面上，一小部分露出桌面，觀察筷子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

2.將筷子慢慢地向桌外移動(dòng)，這時(shí)筷子還能乖乖地靜止在桌面上嗎？實(shí)際做一做。

3.如果將羊角錘掛在筷子露出桌面的那端，筷子和錘子還能靜止在桌面上嗎？基于前兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生自然而然就會(huì)推理得出：當(dāng)筷子伸出桌面的長(zhǎng)度超過(guò)一半時(shí)，筷子就不能靜止在桌面上。所以，學(xué)生會(huì)毫不猶豫地認(rèn)為錘子根本不可能掛在筷子上靜止。這時(shí)教師亮出實(shí)驗(yàn)器材實(shí)際操作一番，結(jié)果讓學(xué)生感到很詫異（如圖1）：將筷子的一大半伸出桌外并掛上錘子，筷子居然能穩(wěn)穩(wěn)地靜止在桌子上而不下落。這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與學(xué)生原有的認(rèn)知截然相反，巨大的認(rèn)知沖突，把學(xué)生主動(dòng)探究的興趣一下子就調(diào)動(dòng)了起來(lái)，每個(gè)學(xué)生都躍躍欲試，想早點(diǎn)揭開(kāi)“廬山真面目”。這樣的課堂效果也就不言而喻了。

二、學(xué)生參與自制教具，提高可見(jiàn)度，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手能力

受應(yīng)試教育的影響，我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往留于形式：“教師講實(shí)驗(yàn)，學(xué)生背實(shí)驗(yàn)”“教師做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生看熱鬧”等現(xiàn)象依舊存在。實(shí)踐表明：這種被動(dòng)接受的學(xué)習(xí)方式大大限制了學(xué)生思維的發(fā)展，抹殺了學(xué)生的創(chuàng)造力。在教學(xué)活動(dòng)中，讓學(xué)生參與到教具的制作過(guò)程中，并親自利用自制教具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證書(shū)本上的科學(xué)知識(shí)，既能有效地提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，又能培養(yǎng)他們鍥而不舍、勇于探索的科學(xué)態(tài)度。筆者在教學(xué)中盡量多地安排探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)。為了克服學(xué)校實(shí)驗(yàn)室器材數(shù)量不夠、實(shí)驗(yàn)效果不佳等困難，筆者盡量發(fā)動(dòng)學(xué)生一起制作一些簡(jiǎn)易但可見(jiàn)度高的小器材。

比如，在學(xué)習(xí)《照相機(jī)》這一節(jié)內(nèi)容時(shí)，由于學(xué)生所接觸的照相機(jī)基本是數(shù)碼相機(jī)，他們通過(guò)屏幕看到的像與實(shí)際的凸透鏡成像情況相悖，而學(xué)校實(shí)驗(yàn)室僅有的幾個(gè)照相機(jī)模型用來(lái)做演示實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)度不夠，不能滿足全班學(xué)生的需求。于是，在學(xué)習(xí)這一內(nèi)容的前兩天，筆者將全班學(xué)生分成幾個(gè)小組，每個(gè)小組分發(fā)一個(gè)照相機(jī)模型，讓小組成員進(jìn)行研究，要求大家通過(guò)觀察了解照相機(jī)模型的基本結(jié)構(gòu)及不足，并自己動(dòng)手尋找器材制作一個(gè)照相機(jī)模型。兩天后，大多數(shù)學(xué)生帶來(lái)了自己制作的照相機(jī)。有的用紙盒作照相機(jī)機(jī)身、用圓柱形的盒子（前端嵌入一塊凸透鏡）做伸縮鏡頭（如圖2）；有的找不到現(xiàn)成的凸透鏡，就自己利用透明的氣球皮制成水透鏡進(jìn)行替代；還有的用紙筒做暗箱（如圖3），大大增加了可見(jiàn)度……從學(xué)生取材多樣、形態(tài)各異的制作中，筆者看到了學(xué)生的思維和動(dòng)手能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了平時(shí)在課堂上看到的表象。課堂上同學(xué)們拿著自己制作的照相機(jī)對(duì)照相機(jī)的成像情況及調(diào)節(jié)進(jìn)行交流時(shí)，氣氛特別熱烈，效果也出奇地好。

學(xué)生人人參與自制教具彌補(bǔ)了教學(xué)儀器不足、演示實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)度不高等缺點(diǎn)。同時(shí)，自制教具既提高了學(xué)生的動(dòng)手能力、拓展了學(xué)生的思維，也培養(yǎng)了學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，使教學(xué)效果事半功倍。

三、家長(zhǎng)協(xié)助自制教具，激發(fā)創(chuàng)新精神，提高綜合能力

素質(zhì)教育的根本任務(wù)是培養(yǎng)創(chuàng)新精神，我們必須在課堂教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。自制教具就是一種具有創(chuàng)造性的活動(dòng)。自制教具不會(huì)一帆風(fēng)順，從教具的設(shè)計(jì)到組裝成功，不僅需要有創(chuàng)造性的思維，還要有相應(yīng)的勞動(dòng)技能如：焊接、切割等。當(dāng)學(xué)生遇到技術(shù)性問(wèn)題時(shí)，就需要家長(zhǎng)在一旁指導(dǎo)協(xié)助。

例如，在學(xué)習(xí)了《平面鏡》這一節(jié)內(nèi)容后，周末筆者給全班學(xué)生布置了一個(gè)活動(dòng)：用平面鏡制作一個(gè)教具。星期一同學(xué)們帶來(lái)了各式各樣的作品：有魔盒，有萬(wàn)花筒，還有潛望鏡等。雖然大多作品比較粗糙，但還是有一部分作品比較精致甚至個(gè)別作品很有創(chuàng)造性。如：吳同學(xué)制作的魔盒（如圖4）。為了讓魔盒更加有型，吳同學(xué)用木質(zhì)材料（其他同學(xué)都用紙盒）制作魔盒，制作過(guò)程中需要將平面鏡固定在魔盒內(nèi)，吳同學(xué)試了很多方法（膠水粘、釘子固定等）效果都不太理想，最后她在爸爸的指導(dǎo)下，鼓起勇氣第一次拿起刻刀在木盒上刻了一條固定槽；為了讓效果更逼真，吳同學(xué)特意加長(zhǎng)了木盒的長(zhǎng)度，以便更好地隱藏平面鏡。再如：李同學(xué)制作的潛望鏡。他用PVC水管作為鏡筒：將兩根PVC直管用直通管連接，PVC管的另一端于彎管相連，將彎管的直角用鋸子截去固定兩面相互平行的平面鏡（如圖5），旋轉(zhuǎn)PVC直管通過(guò)潛望鏡可以觀察前后左右各個(gè)方位的景物。

學(xué)生通過(guò)親自設(shè)計(jì)自制教具，動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力都得到了很大的提升，同時(shí)也能將學(xué)習(xí)的知識(shí)應(yīng)用于教具的自制中。另外學(xué)生由于操作技能的限制，在自制教具的過(guò)程中，雖然不能像工程師那樣井然有序、得心應(yīng)手，還容易造成損傷，但通過(guò)家長(zhǎng)的協(xié)助指導(dǎo)都能很好地解決問(wèn)題。

諾貝爾獎(jiǎng)獲得者楊振寧教授曾說(shuō)過(guò)：“自制的儀器永遠(yuǎn)比買來(lái)的好?！弊灾平叹咴谔岣邔W(xué)生動(dòng)手能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維方面有無(wú)與倫比的優(yōu)勢(shì)。將自制教具運(yùn)用于教學(xué)實(shí)踐中，不僅解決了農(nóng)村中學(xué)實(shí)驗(yàn)器材缺乏的難題，而且充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，有利于提高初中物理課堂教學(xué)的有效性。

作者單位：江蘇省蘇州市吳江區(qū)震澤初級(jí)中學(xué)