自制實(shí)驗(yàn)教具在物理課堂教學(xué)中的應(yīng)用

占平華

摘? ?要：物理知識(shí)過于抽象、復(fù)雜，機(jī)械化知識(shí)灌輸?shù)姆椒ㄊ遣豢扇〉模踔形锢韺?shí)驗(yàn)具有形象直觀的特點(diǎn)，在初中物理教學(xué)中是不可替代的，通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚣ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，使學(xué)生了解現(xiàn)象背后的本質(zhì)和定理，幫助學(xué)生掌握更多的物理知識(shí)，自制實(shí)驗(yàn)教具對(duì)于物理學(xué)習(xí)起到了較為重要的促進(jìn)作用，尤其對(duì)于實(shí)驗(yàn)器材匱乏的農(nóng)村學(xué)校作用更明顯。

關(guān)鍵詞：自制實(shí)驗(yàn)教具;物理教學(xué);學(xué)習(xí)效率;課堂效率

引言

物理知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活有著密不可分的聯(lián)系，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)需要的材料在生活中也很容易找到，甚至是生活中的廢品垃圾都能在自制實(shí)驗(yàn)教具中變廢為寶，使學(xué)生領(lǐng)悟到物理科學(xué)的奇妙之處。自制實(shí)驗(yàn)教具的制作過程也較為簡(jiǎn)單容易，教師指引學(xué)生一起進(jìn)行實(shí)驗(yàn)制作，活躍、輕松的實(shí)驗(yàn)氛圍充斥著整個(gè)課堂，在玩樂中輕松地掌握更多的物理知識(shí)。自制實(shí)驗(yàn)教具充分激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，調(diào)動(dòng)了學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐的能力，使他們透過現(xiàn)象領(lǐng)悟到物理本質(zhì)，還有效培養(yǎng)學(xué)生物理方面的創(chuàng)新思維，以及塑造探索知識(shí)奧妙的科學(xué)精神，在有限的時(shí)間內(nèi)獲得長(zhǎng)足發(fā)展和進(jìn)步。

1? 增添了物理學(xué)習(xí)的趣味，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情

初中物理教學(xué)過程中，教師帶領(lǐng)學(xué)生共同自制教具平添了物理學(xué)習(xí)的無限趣味，為學(xué)生營(yíng)造輕松學(xué)習(xí)、自由發(fā)揮、掌握知識(shí)的寬廣空間，充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情、動(dòng)手參與實(shí)踐的興趣。自制教具不僅可以提升課堂教學(xué)的興趣，同時(shí)可以讓學(xué)生更加充分地聯(lián)系生活，學(xué)會(huì)觀察生活并從生活中選擇適合的教具素材，同時(shí)可促進(jìn)學(xué)生的勞動(dòng)技能的成長(zhǎng)，適應(yīng)新時(shí)代國(guó)家對(duì)教育目標(biāo)的要求[ 1 ]。

在“光的直線傳播”的學(xué)習(xí)中，“光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播”的原理往往是通過小孔成像的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行證明，教師在課前布置自制小孔成像器具的任務(wù)，和學(xué)生們講解了小孔如何成像的現(xiàn)象，并要求學(xué)生搜尋生活中的薯片筒、易拉罐、白色透明塑料袋、橡皮筋和細(xì)繩等物品自行制作小孔成像的教具。學(xué)生們利用薯片筒、易拉罐等圓筒狀物品作為成像器的主身，薯片筒只需將筒蓋兒去掉，易拉罐需要剪掉上半部分，并將白色透明塑料袋套上并用細(xì)繩或皮筋綁住，在這兩個(gè)物體的底部分別鉆上一個(gè)小孔，使用這個(gè)成像器對(duì)準(zhǔn)燃著的蠟燭便可在塑料膜上面看到倒立蠟燭的影像。通過自制教具學(xué)生掌握小孔成像的原理，切實(shí)推進(jìn)了課堂效率的極大提升，不僅探究到物理現(xiàn)象的形成規(guī)律，也培養(yǎng)了學(xué)生物理知識(shí)應(yīng)用的能力。

2? 設(shè)置疑難的問題情境，激發(fā)起學(xué)生的求知欲

初中生的生活經(jīng)驗(yàn)相對(duì)比較少，對(duì)于生活中物理現(xiàn)象以及課堂中的物理知識(shí)，都是知之甚微，很多疑惑和難題可以通過自制實(shí)驗(yàn)教具探究的方法達(dá)到較好的效果。由此，教師應(yīng)設(shè)置疑難色彩的問題式情境，要求學(xué)生按照教學(xué)要求自制實(shí)驗(yàn)教具或教師自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的方法，加強(qiáng)對(duì)物理知識(shí)的理解和掌握，實(shí)現(xiàn)疑難問題的有效解決，使物理學(xué)習(xí)變得更加輕松容易，很大程度地減輕物理知識(shí)學(xué)習(xí)的難度，并且能激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的求知欲。

在講授“物體的浮沉條件及應(yīng)用”一課時(shí)，教師將提前準(zhǔn)備好的棉線、皮球、塑料桶、鐵塊等物品自制一個(gè)沉浮條件的演示實(shí)驗(yàn)，塑料桶灌大概3/4容量的水，教師將皮球用力往水里壓，隨即問：皮球是浮還是沉？接下來安排幾位學(xué)生上臺(tái)模仿教師的動(dòng)作，分別將木塊、鐵塊、雞蛋、蘋果等放入水中，要求學(xué)生猜想結(jié)果是浮還是沉，學(xué)生們?nèi)孔⒁饬劢沟綄?shí)驗(yàn)中，心急如焚地想獲得事情的最后答案，這時(shí)新課導(dǎo)入：“請(qǐng)跟隨我一起學(xué)習(xí)物體的浮沉條件”。這樣引入充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生自主探究的積極性，徹底激發(fā)起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲，學(xué)生們主體地位得到了發(fā)揮。

3? 提高了實(shí)驗(yàn)實(shí)效性，領(lǐng)悟物理的本質(zhì)

自制實(shí)驗(yàn)教具是具有探索意味的一項(xiàng)教學(xué)行為，體現(xiàn)了其重要的教育效果及科學(xué)價(jià)值。自制實(shí)驗(yàn)教具為學(xué)生提供了動(dòng)手實(shí)踐和互動(dòng)交流的機(jī)會(huì)，使教材中難點(diǎn)、重點(diǎn)、疑點(diǎn)得以突破和解決，他們切身體驗(yàn)到物理知識(shí)和現(xiàn)實(shí)生活的不可分割，獲得了更佳的學(xué)習(xí)實(shí)效，學(xué)生們?cè)跐撘颇叙B(yǎng)成了挖掘、領(lǐng)悟物理本質(zhì)的學(xué)習(xí)習(xí)慣，逐漸愛上物理學(xué)習(xí)。

在學(xué)習(xí)“流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”中，為探究“液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”，教師可提前布置學(xué)生收集生活中信手拈來的臉盆、礦泉水瓶等。分別取兩個(gè)礦泉水瓶蓋，放入裝滿水的臉盆中，浮在水面代替小船，另取一個(gè)裝滿水的礦泉水瓶，在瓶蓋上開一個(gè)小孔，手一捏，水會(huì)從小孔噴出來。當(dāng)噴出來的水對(duì)準(zhǔn)“兩艘船”的中間時(shí)，增大了“兩艘船”中間液體的流動(dòng)速度，“兩艘船”慢慢靠攏，學(xué)生可直接領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)的本質(zhì)。而本實(shí)驗(yàn)對(duì)于實(shí)驗(yàn)條件有些要求，在不同的實(shí)驗(yàn)條件下所呈現(xiàn)出的效果往往不同，學(xué)生在觀察和對(duì)比中體驗(yàn)不同變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果所帶來的影響，體會(huì)從失敗到逐步成功，經(jīng)過情感與技能的碰撞，提升學(xué)生的心理感受，促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)心理的發(fā)展，激發(fā)學(xué)生探究的熱情。用生活中最普遍的廢舊材料自制完成一些物理實(shí)驗(yàn)，學(xué)生參與的熱情自然也會(huì)提高，并且能更容易領(lǐng)悟。

4? 拓展實(shí)驗(yàn)的廣度，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

自制實(shí)驗(yàn)教具實(shí)質(zhì)上是一種動(dòng)手實(shí)踐、思維創(chuàng)新的學(xué)習(xí)活動(dòng)，它對(duì)于實(shí)驗(yàn)教具要求具備創(chuàng)新、個(gè)性的特征，這就需要教師引導(dǎo)學(xué)生如何學(xué)會(huì)巧妙利用生活物品和廢料制作出成功的物理實(shí)驗(yàn)，生活廢料改造變廢為寶的過程，拓展了實(shí)驗(yàn)的廣度，也利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

在“聲音的產(chǎn)生與傳播”學(xué)習(xí)中，教師組織學(xué)生自制聲音傳播的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，學(xué)生們紛紛進(jìn)行小組交流討論，討論出很多種的實(shí)驗(yàn)方案，一些學(xué)生拿起身邊的材料便投入到自制實(shí)驗(yàn)教具的操作中，一段時(shí)間過后，教師要求學(xué)生們進(jìn)行自制實(shí)驗(yàn)教具的成果演示，其中有這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：這位學(xué)生制作了一部“電話機(jī)”，兩個(gè)一次性紙杯，每個(gè)紙杯底部打個(gè)孔，用一根長(zhǎng)四米的針線分別穿入紙杯纏住小鉛筆頭進(jìn)行固定，兩個(gè)同學(xué)一起操作，一個(gè)為呼叫方，一個(gè)為接聽方，手握鉛筆頭、拉緊針線，聲音便傳遞給對(duì)方。接下來教師可以引導(dǎo)學(xué)生在此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展改進(jìn)：針線松弛，則聽不清或聽不到對(duì)方的聲音;請(qǐng)一位同學(xué)捏住針線，則會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)停止，聲音停止的現(xiàn)象。學(xué)生再進(jìn)行拓展：用尼龍線、細(xì)銅絲、鐵絲等替換針線，可以研究聲音在固體中傳播的區(qū)別。自制實(shí)驗(yàn)拓展不僅使學(xué)生對(duì)于新知識(shí)點(diǎn)形成快速認(rèn)知，也培養(yǎng)了他們的想象力和創(chuàng)新力，而且學(xué)生也樂于參與。

5? 評(píng)估自制實(shí)驗(yàn)教具的方案，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度

教師須對(duì)學(xué)生的自制實(shí)驗(yàn)教具進(jìn)行整體全面的評(píng)估，對(duì)實(shí)驗(yàn)的制作和突發(fā)情況作好預(yù)設(shè)，對(duì)自制實(shí)驗(yàn)是否可行給出準(zhǔn)確定奪，以及對(duì)自制實(shí)驗(yàn)教具的應(yīng)用性做科學(xué)分析評(píng)估，以確保自制實(shí)驗(yàn)教具方案的實(shí)施。關(guān)于自制實(shí)驗(yàn)教具方案的設(shè)計(jì)，可以按以下幾點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)：第一，明確實(shí)驗(yàn)的目的，了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)原理;第二，擇選一些實(shí)驗(yàn)用的物品、材料，分析比對(duì)，依據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理設(shè)計(jì)自制實(shí)驗(yàn)教具方案;第三，確定實(shí)驗(yàn)材料的范疇，選定最佳材料，設(shè)計(jì)自制實(shí)驗(yàn)教具的步驟;第四，在自制實(shí)驗(yàn)過程中隨時(shí)調(diào)整修改，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是否有效。

在進(jìn)行“光的色散”一課學(xué)習(xí)過程中，在沒有三棱鏡的情況下，在深盤中盛一些水，盤中斜放一個(gè)平面鏡，鏡的下部浸入水中。讓手電筒的光照射在水下的平面鏡上，并反射到白紙上[ 1 ]。觀察墻壁或白紙上反射光的顏色。通過平面鏡反光折射的實(shí)驗(yàn)方法了解到不同顏色光混合后的顏色，學(xué)生們掌握了手電筒的光是白色光，這種光由七種顏色的光組合而成的，鏡子將這個(gè)光反射在水面上，在降低教學(xué)難度同時(shí)促進(jìn)學(xué)生簡(jiǎn)單快速地認(rèn)識(shí)七色彩虹的形成原理。這個(gè)自制實(shí)驗(yàn)操作起來比較便捷，獲得了既定的實(shí)驗(yàn)效果，證明了這個(gè)自制實(shí)驗(yàn)是有效的、有價(jià)值的。

6? 結(jié)語

總而言之，物理教學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)的支撐，尤其是自制實(shí)驗(yàn)教具填補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的空白，不僅解決了材料、物品的不足，也實(shí)現(xiàn)了物理與生活的有機(jī)契合，提高了學(xué)生的物理學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)了他們自主探究的科學(xué)精神。初中物理教師通過自身過硬的自制教具能力，能夠在課堂中創(chuàng)設(shè)吸引學(xué)生的情境，讓學(xué)生的注意力更加集中至課堂教學(xué)中，提升課堂教學(xué)和學(xué)習(xí)效率，促進(jìn)教師和學(xué)生的共同成長(zhǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 曹駿.太陽光有顏色嗎[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器，2009（7-8）：67.