自制教具在農(nóng)村中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用

陳勇

物理是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科，物理實(shí)驗(yàn)與物理知識(shí)相輔相成，通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋玫貛椭鷮W(xué)生記憶并理解相應(yīng)的物理知識(shí)。但是受限于物理實(shí)驗(yàn)室中的條件，尤其是許多農(nóng)村學(xué)校，物理實(shí)驗(yàn)儀器配置較為落后，并不是所有的物理課程內(nèi)容都能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，在新課程改革背景下開(kāi)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與自制物理教具的應(yīng)用，對(duì)深化課程改革，拓展和開(kāi)發(fā)課程資源具有重要的意義。

一、自制教具在演示實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

自制物理教具能夠在課堂教學(xué)中為學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，能有效提高學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)點(diǎn)的理解能力。例如，八年級(jí)物理下冊(cè) 《動(dòng)能與勢(shì)能轉(zhuǎn)化》的教學(xué)中，為了吸引學(xué)生的注意力，我制作了一個(gè)“聽(tīng)話(huà)的滾筒”導(dǎo)入教學(xué)：把一個(gè)大竹筒的兩端截?cái)?，用兩個(gè)粗細(xì)相同的竹節(jié)作為蓋子，在每個(gè)蓋子上穿兩個(gè)大小相同的小孔，在兩個(gè)小孔中各穿入一根橡皮筋，使橡皮筋橫穿竹筒，然后用蓋子封住竹筒的兩端，在其中一根橡皮筋中間固定一塊小鐵塊，并用透明膠固定蓋子和竹筒。在演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，先讓竹筒滾動(dòng)，使上下兩段橡皮筋在小鐵塊的作用下互相纏繞，發(fā)生彈性形變，隨著竹筒滾動(dòng)逐漸變慢，最后橡皮筋恢復(fù)原狀，同時(shí)彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，使竹筒反向滾動(dòng)。這樣，動(dòng)能和彈性勢(shì)能不斷轉(zhuǎn)化，竹筒不斷前后滾動(dòng)。教師邊做實(shí)驗(yàn)邊解說(shuō)，竹筒很“聽(tīng)話(huà)”地前后滾動(dòng)，猶如表演魔術(shù)一般。最后，教師剖析實(shí)驗(yàn)器具的原理，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)過(guò)程，導(dǎo)入新課。 實(shí)踐證明，從新、奇、趣、險(xiǎn)、疑等角度自制物理實(shí)驗(yàn)教具，并通過(guò)呈現(xiàn)給學(xué)生新奇的物理現(xiàn)象和給予學(xué)生成功的體驗(yàn)，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、自制教具在課外實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

物理教學(xué)活動(dòng)中，讓學(xué)生制作教具并利用教具開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)，既可以提高學(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)學(xué)生勇于探索的科學(xué)態(tài)度。例如：在學(xué)習(xí)了《溫度》這節(jié)內(nèi)容后，我讓學(xué)生分成幾個(gè)小組，利用課余時(shí)間嘗試設(shè)計(jì)和制作一個(gè)溫度計(jì)，教師先對(duì)學(xué)生進(jìn)行方法指導(dǎo)，同時(shí)約定完成任務(wù)后進(jìn)行全班評(píng)比。學(xué)生回家后開(kāi)始尋找制作溫度計(jì)的器材，著手制作，忙得不亦樂(lè)乎。在評(píng)比環(huán)節(jié)，學(xué)生們展示了各式各樣的溫度計(jì)，如：裝液體的容器，有的學(xué)生用礦泉水瓶，有的學(xué)生用藥水瓶，有的學(xué)生用墨水瓶;制作細(xì)管子，有的學(xué)生用飲料管，有的學(xué)生用空的圓珠筆芯。在展示作品環(huán)節(jié)，每個(gè)小組派代表把制作好的溫度計(jì)分別浸在同一盆溫水中，觀(guān)察管子里液面上升的高度。經(jīng)討論歸納得出：容器中液體越多，細(xì)管里液面上升的高度就越高;管子的內(nèi)徑越小，溫度計(jì)的靈敏度越高。學(xué)生通過(guò)制作溫度計(jì)、操作實(shí)驗(yàn)，對(duì)溫度計(jì)的構(gòu)造、原理及作用有了更深刻的理解，對(duì)影響溫度計(jì)的靈敏度的因素也有了一定的認(rèn)識(shí)，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力、觀(guān)察能力和實(shí)驗(yàn)探究能力。

三、自制教具在科技創(chuàng)新中的應(yīng)用

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和關(guān)心社會(huì)、熱愛(ài)自然與科學(xué)的素養(yǎng)，已成為新時(shí)期的重要目標(biāo)。絕大多數(shù)的自制教具活動(dòng)不是簡(jiǎn)單的儀器仿制，而是需要經(jīng)過(guò)思考、構(gòu)思和設(shè)計(jì)的。比如，根據(jù)所學(xué)“電磁繼電器”的知識(shí)，可利用聲原理、光原理自制水位報(bào)警器。此外，在自制教具過(guò)程中，需要涉及科學(xué)知識(shí)、生產(chǎn)工藝和新材料、新技術(shù)、新方法。比如，制作“沉浮子”時(shí)，需要不斷地進(jìn)行調(diào)試，使里面的小瓶子達(dá)到懸浮效果。又如，我讓學(xué)生在課余時(shí)間尋找材料，制作一個(gè)裝蛋的容器，看誰(shuí)能把雞蛋砸得更遠(yuǎn)（條件是雞蛋不能破）。這一主題活動(dòng)激活了學(xué)生的思維，學(xué)生積極開(kāi)動(dòng)腦筋設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：有的用泡沫作為盒子，把雞蛋放進(jìn)泡沫盒子里;有的用塞滿(mǎn)海綿或碎紙屑的盆子裝雞蛋;有的用筷子做成支架小盒子，用海綿包好雞蛋放進(jìn)小盒子里，在盆子外面系上氣球。最后發(fā)現(xiàn)，學(xué)生制作的裝蛋容器，有的粗糙，有的精致;有的因?yàn)樘赝恫贿h(yuǎn)，有的因?yàn)樽龅貌焕喂痰巴冻鋈ゾ妥财屏?，有的做得既美觀(guān)牢固投蛋又遠(yuǎn)又安全。隨后，請(qǐng)獲得實(shí)驗(yàn)成功的學(xué)生介紹自己的創(chuàng)作思路和制作過(guò)程，其余學(xué)生學(xué)習(xí)、借鑒。在教師的指導(dǎo)下組織學(xué)生開(kāi)展科技小制作活動(dòng)，寓學(xué)于樂(lè)，這對(duì)提高學(xué)生的動(dòng)手能力、合作能力、創(chuàng)新能力及科技意識(shí)十分有益。

物理要注重“做”的過(guò)程，而自制教具便是物理教學(xué)實(shí)現(xiàn)“做”的載體，它不僅是物理教學(xué)的重要手段，也是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的重要途徑。利用生活中簡(jiǎn)單的材料、物品、廢棄品開(kāi)展一些簡(jiǎn)易可行的物理實(shí)驗(yàn)，有利于促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)，有利于提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，有利于提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。