探討自制教具對師范生的能力培養(yǎng)

摘要： 隨著物理教學(xué)改革的不斷深入，教學(xué)內(nèi)容也在不斷變化，自制教具的育人功能逐步被體現(xiàn)出來。為適應(yīng)邊疆教育發(fā)展的需要，結(jié)合我校辦學(xué)方向，提高教師和學(xué)生的實(shí)踐能力，在大學(xué)課程中，加強(qiáng)自制教具的能力培養(yǎng)，對學(xué)生的未來成長會產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

關(guān)鍵詞： 自制教具 興趣 各種功能 思想教育

物理教學(xué)不同于其它教學(xué)。物理專業(yè)的畢業(yè)生能否適應(yīng)未來的教學(xué)工作，就得在技能的培養(yǎng)上下功夫。物理學(xué)所闡述的“物”（事物及自然現(xiàn)象）和“理”（概念、規(guī)律、理論等）都是以廣泛、具體的材料和生動、豐富的現(xiàn)象為基礎(chǔ)的，因此，在物理教學(xué)中要加強(qiáng)“物”和“理”的結(jié)合，把形象思維與抽象思維結(jié)合起來，并培養(yǎng)學(xué)生的想象能力，促使創(chuàng)造性思維能力的發(fā)展。自制教具教學(xué)過程和教學(xué)手段在這方面起了重要作用。

自制教具的設(shè)計與制作涉及的知識面廣，是科研的重要組成部分，是學(xué)習(xí)物理的基礎(chǔ)，是物理教學(xué)的重要手段。要突出學(xué)生自己的設(shè)計和制作，在老師的指導(dǎo)下，學(xué)校提供支持，提倡“瓶瓶罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實(shí)驗”的做法，并組織老師對同學(xué)的自制教具進(jìn)行評比，對創(chuàng)新性好的同學(xué)，系里給以鼓勵和表彰，優(yōu)秀的推薦參加全國比賽。同學(xué)們的動手能力從中得到了提高，對同學(xué)未來的成長必將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。自制教具在初中物理教學(xué)中到底發(fā)揮著怎樣的作用呢？如何培養(yǎng)師范生的設(shè)計與制作能力呢？

1.激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，活躍課堂氣氛

興趣愛好能推動人們更深入地認(rèn)識世界，是學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)等實(shí)踐活動的內(nèi)在的積極因素，強(qiáng)烈而持久的興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)活動順利進(jìn)行的必要條件。對初學(xué)物理的初中學(xué)生來說，只要激發(fā)起他們學(xué)習(xí)的興趣，他們就會以滿腔的熱情，積極主動地投入到物理學(xué)習(xí)中，物理課堂就會變得開放、活躍，氣氛熱烈，教學(xué)效果自然會倍增。

教學(xué)中通過自制教具可以創(chuàng)設(shè)豐富的探究情境，有些自制教具的巧妙使用，能極大地激發(fā)學(xué)生的直觀興趣，使學(xué)生形成某種愛好，在直接興趣的基礎(chǔ)上還會產(chǎn)生興趣，即對研究結(jié)果所產(chǎn)生的反饋性認(rèn)識需要，也能達(dá)到發(fā)展學(xué)生間接興趣的目的。

由于自制教具所用材料多來自學(xué)生的身邊：一個杯、一只蛋、一把梳子、一個碟子、一塊磚……都可以成為自制教具的原材料，在教學(xué)中使用這些由學(xué)生熟悉的生活材料制作的教具，用它們產(chǎn)生物理現(xiàn)象，探索物理規(guī)律，讓學(xué)生從“知”的環(huán)境中發(fā)現(xiàn)“未知”的東西，學(xué)生會倍感親切，產(chǎn)生強(qiáng)烈的探求欲望和學(xué)習(xí)興趣，好像真理的發(fā)現(xiàn)者就是他們，自己成了學(xué)習(xí)物理的真正“主人”，從而不再覺得物理理論是空中樓閣，可望不可及，研究物理并不神秘。這樣，對物理的神秘感破除了，學(xué)習(xí)物理的興趣激起了，學(xué)好物理的信心也就樹立起來了，課堂上不再拘謹(jǐn)、膽怯，開始敢于大膽發(fā)言，使課堂氣氛逐漸活躍起來，從而調(diào)動起了學(xué)習(xí)物理的積極性和主動性。特別是差生，有了成功的體驗，對物理有了積極的學(xué)習(xí)興趣，也就變得愛學(xué)、好學(xué)，從而學(xué)得更好了。

2.增強(qiáng)演示效果，完善教學(xué)效果

麥克斯韋說：“一次演示實(shí)驗所使用的材料越簡單，學(xué)生越熟悉，就越想透徹地獲得所驗證的結(jié)果。”雖然隨著教育事業(yè)的發(fā)展，教育經(jīng)費(fèi)投入的增加，使得各校的教學(xué)儀器日臻完善，但適時使用自制教具卻能增強(qiáng)演示效果，起到意想不到的好作用。例如：在演示證明大氣壓存在的馬德堡半球?qū)嶒灂r，可以補(bǔ)充演示這樣一個實(shí)驗：取一個大家常吃的大蘿卜，中間攔腰一切，取其帶根一半，中間挖空，然后將其用力按在一潔凈的平底盤子里，這時，拎起蘿卜根，會連盤子一起帶起，用很大的力才能將它們分開，由于所用的材料極為簡單（半個蘿卜，一個盤子），又來自學(xué)生身邊，學(xué)生深信不疑又極想弄清其中原因，教師趁機(jī)分析引導(dǎo)，使學(xué)生真正明確地認(rèn)識到了大氣壓的存在，這樣會收到良好的教學(xué)效果。同樣，在演示滾動摩擦小于滑動摩擦?xí)r，可以不用實(shí)驗室提供的器材，用書本、鉛筆等做，這樣盡量用生活中的東西來做實(shí)驗，使物理歸‘真’，使得學(xué)生既熟悉，又容易理解，從而達(dá)到良好的教學(xué)效果。自制教具還能達(dá)到突破教學(xué)難點(diǎn)，完善教學(xué)效果的目的。例如在講 《 液體的壓強(qiáng) 》 這一節(jié)時，由于這節(jié)物理規(guī)律理論性較強(qiáng)，而初中學(xué)生的抽象思維能力相對薄弱，對液體壓強(qiáng)的大小只與液體密度和液體深度有關(guān)而與液體總重、體積等無關(guān)很難理解，為幫助學(xué)生突破難點(diǎn)，正確理解知識，可以自制教具補(bǔ)充這樣一個演示實(shí)驗：將一小塑料袋（最好用劣質(zhì)塑料袋，效果明顯）盛滿水，然后與一裝滿水的細(xì)管（可用消過毒的輸液管）相連，當(dāng)將細(xì)管舉到一定高度（注意記下此時的位置）時，塑料袋“叭”地一聲碎了，學(xué)生驚訝不己，百思不得其解，教師趁熱打鐵，分析講解，并量出管頂與袋底之間的豎直高度，讓學(xué)生求出水袋底部承受的水的壓強(qiáng)是多少，使學(xué)生不但深刻理解了液體壓強(qiáng)與液體深度的關(guān)系，又受到了實(shí)踐出真知的辯證唯物主義觀點(diǎn)教育，可謂一舉兩得，教學(xué)效果自然更加完善。

3.在大學(xué)里如何培育學(xué)生的自制教具的能力

自制教具的設(shè)計與制作涉及的知識面廣，是科研的重要組成部分，是學(xué)習(xí)物理的基礎(chǔ)，是物理教學(xué)的重要手段。要提高中學(xué)物理的教學(xué)質(zhì)量，就得了解中學(xué)教材的特點(diǎn)，結(jié)合邊疆貧困的實(shí)際，在物理專業(yè)開設(shè)中學(xué)物理實(shí)驗和自制教具課程。學(xué)校有目的地培養(yǎng)學(xué)生的自制教具能力，為今后的工作打下基礎(chǔ)，筆者在劉炳升教授的指導(dǎo)下，開展了自制教具的研究工作，參與了指導(dǎo)工作。目前系上建立了實(shí)踐基地和成果展覽，在老師的指導(dǎo)下，突出學(xué)生自己的設(shè)計和制作，學(xué)校提供支持，提倡“瓶瓶罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實(shí)驗”的做法，并組織老師對同學(xué)的自制教具進(jìn)行評比，對創(chuàng)新性好的同學(xué)，系里給以鼓勵和表彰，優(yōu)秀的推薦參加全國比賽，同學(xué)們的動手能力從中得到了提高。在這基礎(chǔ)上，筆者認(rèn)為每個師范生，在畢業(yè)前必須完成至少十件自制教具，給學(xué)生一定的壓力，可以分小組展開討論和協(xié)作，老師認(rèn)真指導(dǎo)，組織老師和學(xué)生的討論，使總體水平得到提高，為將來的工作打下良好的基礎(chǔ)。

4.培養(yǎng)創(chuàng)新和實(shí)踐能力

教具從設(shè)計到選材涉及到思維的開放，制作和調(diào)試涉及到實(shí)踐和操作能力。例如：自制望遠(yuǎn)鏡，首先我們要進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計制取什么樣的望遠(yuǎn)鏡，是開普勒式的，還是伽利略式的；接著就要取材：前者要兩塊凸透鏡、支架等，其中凸透鏡用老花鏡或放大鏡代替，而后者則是一塊凹透鏡和一塊凸透鏡，凹透鏡可以用近視鏡片代替，關(guān)鍵是你能否找到，能找到說明設(shè)計方案有可行性；接著可按設(shè)計的思路往下走，那就是開始組裝，而組裝時涉及到固定位置的測量和計算，這又要用到數(shù)字知識及器材安裝技巧，就要靠知識累積和實(shí)踐操作能力了。因此，進(jìn)行自制教具可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力。當(dāng)然學(xué)生的創(chuàng)新和實(shí)踐能力提高，就更容易搞小發(fā)明或小制作，這對教學(xué)很有幫助。

5.輔助工具的使用

應(yīng)用計算機(jī)進(jìn)行自制教具的設(shè)計和模擬（CAD軟件的使用）。目前學(xué)生不習(xí)慣畫圖，制作出現(xiàn)材料浪費(fèi)大，從外觀到內(nèi)涵都沒有達(dá)到要求，因為他們是將來的老師，今后還得指導(dǎo)中學(xué)生開展制作活動。所以在大學(xué)里，應(yīng)該培養(yǎng)他們計算機(jī)應(yīng)用能力和良好的制作習(xí)慣，制作必須符合物理原理和科學(xué)理論，即教具必須既能反映出所要學(xué)習(xí)的物理現(xiàn)象，幫助學(xué)生理解所學(xué)的物理理論，而它的制作自身又必須遵循一定的科學(xué)理論，這就要求學(xué)生在自制教具的過程中把物理知識很好地應(yīng)用于實(shí)踐。可以檢查自制教具的合理性、科學(xué)性及不足，通過來回、反復(fù)反饋，既運(yùn)用理論解決了實(shí)際問題，又用實(shí)踐證明了理論的正確，從而培養(yǎng)了學(xué)生正確對待知識的科學(xué)態(tài)度。觀看相關(guān)的錄像和CAD軟件的使用，可開闊學(xué)生眼界、活躍學(xué)生思維、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識。

總之，自制教具天地廣闊，大有可為。要提高中學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量，必須抓好師范自制教具的能力培養(yǎng)，充分調(diào)動師范生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，對學(xué)生的未來成長會產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

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