自制教具是物理實驗教學的重要組成部分,是教師課堂教學的延伸,對于加強實驗室建設,開展實驗教學,全面提高教學質量具有重要意義。基礎教育改革和新課程標準的核心理念是培養學生的創新思維和能力,而自制教具活動在提高學生動手能力、實踐能力和創新能力方面發揮著獨特的作用。自制教具工作應分三步走:
一、 替代
替代或稱拿來主義是教具制作的初級階段,也是開展自制教具活動的基本原則。“壇壇罐罐當儀器,拼拼湊湊做實驗”(朱正元教授語),日常生活中的器具或廢舊材料都可以拿來作為簡單的實驗儀器,有的直接用,有的簡單組裝即可。例如用飲料瓶和口服液瓶做浮沉子,可用于浮力教學時的引入,激發學生興趣,學習浮力知識后再用來分析浮沉的原因。再如馬德堡半球實驗是大氣壓強教學的重要實驗,由于器材數量的限制不能人人都做,而且如果密封不好經常導致實驗失敗,用醫用注射器就可以很好解決這個問題。每兩個同學一組,每組準備一只大號注射器,先抽水再排出水,用橡皮帽封住針孔,然后兩個同學向相反方向拉針筒和柱塞很難拉開,把橡皮帽摘掉又輕易拉開了。用注射器代替馬德堡半球,保證了人人能做,人人有體驗,收到了良好教學效果。
由日常用品做物理實驗,既簡便直觀,又能解決儀器不足問題,豐富實驗教學資源。把實驗室中的實驗變成生活中的實驗,有利于激發學生的學習興趣,增強實驗內容的親切感,使學生樂學好學。這也正能體現物理新課標的內涵“從生活走向物理,從物理走向社會”。
二、 仿制
仿制是提高自制教具水平的必經階段。一個人對教具的認知水平畢竟有限,積極參加教具展,與同事交流,還可以利用網絡資源,登陸教具大全網站進行學習,看看別人教具是怎么設計制作的,只有多看多學才能視野開闊。教具制作提倡“抄襲”,因為制作教具的根本目的在于增強實驗效果,揭示物理規律,而仿制本身就是學習借鑒的過程。一方面仿制可以學習別人的制作思路,對教具制作理念有所啟發;另一方面教具制作需要掌握各種工具的使用方法和手工技能,這些基本技能不是與生俱來或一蹴而就的,需要長期鍛煉積累。只有經常動手,才能提高教具制作的工藝水平。幾年來我和學生利用課外活動時間參照資料或實物仿制了指針式摩擦力演示器、落球式慣性小車、空氣質量浮力演示器等幾十件有較高制作水平的教具,對于物理實驗教學開展發揮了重要作用。
三、 創新
創新是一個民族的靈魂,是一個國家興旺發達的不竭之力。創新也是自制教具的最高境界,勇于創新、致力于創新是高水平教具產生的源泉。新課程改革和新課標的實施,為實驗教學和自制教具創新提供了廣闊的發展空間。落實新課標就要改變原有教學模式對師生的束縛,提倡科學探究的學習方法,注重培養學生創新能力和探究意識,而自制教具作為實驗教學工作的一部分也要體現創新精神。教師在教學過程中要清楚原有教具的使用方法和不足,從而對現有教具進行創新和改造,研制出適合教育教學的新教具。在開展自制教具活動中,要廣泛發動師生,發揚團隊精神,集思廣益,深入研究新課標新教材,明確教學重點、難點和關鍵,鉆通科學原理。開展科學探究特別是學生科學探究活動,重視實驗裝置的設計與改進,研發出有更好教學效果的新教具。隨著科學技術突飛猛進的發展,也要善于把新材料、新技術(聲光電等)應用于自制教具的研制中。
自制教具是一項長期艱苦的工作,只要真正認識到其重要意義自然會樂在其中。我們廣大教師在教學工作中要積極探索,大膽創新,使之適應新課程改革的要求,為提高學生動手能力、創新能力和綜合素質,為培養創新型人才做出貢獻。