現在我們已經進入信息時代,教學條件有了很大改善,有各種各樣設計精巧、制作精良的現代教學儀器,有很多實驗教學軟件供我們使用。實驗教學離不開教具。在教學中運用自制教具有助于提高師生的創新能力與實踐能力,其在教學中發揮著不可低估的作用。它既能為直觀教學提供條件,增強實驗教學效果,又能開拓、更新和豐富教具,彌補現行教學儀器的不足,推進教學改革和新課程的實施。 現成的實驗裝置往往不能滿足教學的需要。課本上還有許多內容沒有現成的儀器配備做實驗,學生缺乏感性認識,內容顯得枯燥乏味,真是“千言萬語道不清,不看實驗難分明”。為此制作一些新的教具是非常有必要的。我們應該怎樣自制教具?我結合實際談談自己在制作教具方面的幾點體會。
初中物理新教材非常重視實驗和學生的實際動手操作能力與探究能力的培養,但有些內容教材沒有安排實驗或實驗效果不理想;并且在學校實驗器材里大部分價格比較昂貴并易于損壞。而自制教具具有價格低廉,易于普及,簡單明了,貼近生活,使學生感到親切,易于接受新知識。對于這些情況,我認為積極開展自制教具活動是非常必要的,是對現有實驗的補充和豐富。“光的直線傳播”中的“制作小孔成像儀”,我在上課前就讓學生利用八寶粥的空罐和一張薄膜做好,上課的時候要求每位學生展示自己的作品,極大地激發了學生參與教具制作和學習物理的熱情。隨著新課程改革的不斷深化,理科實驗教學在培養學生的實踐能力和創新精神方面的價值和意義得到更進一步的關注。
興趣是最好的老師,我們應該根據教材內容和特點精心設計每一個實驗,使物理課變得生動有趣,激發學生的學習興趣,培養學生的主動性,使學生由“要我學”變成“我要學”。例如在講解引言部分時,我讓學生做了兩個實驗。第一個是“向上爬的試管”的實驗:取一支稍粗并較長的試管,取另一支較細并較短的試管(內貼有紅紙),在粗試管中裝滿水,將兩支試管套起來,突然掉轉朝下,學生以為細試管會掉下來,結果卻發現細試管緩緩上升,教室里一片驚奇聲,意外的結果激發了學生的興趣。第二個實驗“吹不跑的乒乓球”,讓同學拿出礦泉水瓶,在瓶口10厘米處剪開,做一個漏斗,取一個乒乓球放在自制的漏斗里,讓學生對著瓶口吹氣,學生使勁吹,都沒有把乒乓球吹跑。學生大感意外連喊有趣,使課堂再次升華,點燃了學生“我要學”物理的火花,將學生帶入物理的殿堂。鼓勵學生動手制作簡單的漏斗,器材簡單易得卻可以收到意想不到的效果,可見學生和老師自制教具是非常必要的。
自參加工作以來,我一直非常重視實驗教學。為了豐富實驗教學,我自己制作了一些實驗教具。例如“牛頓第一定律推理演示器”,“物體導電性演示器”,“光學演示器”,“兩用氣筒”,“通電導體在磁場中受力運動演示器”等教具。同時為了培養學生的動手能力,我指導學生自制一些教具,例如:“針孔照相機”,“萬花筒”,“潛望鏡”,“簡易電動機”等。制作教具加強了實驗教學,培養了學生的動手能力。取得了很好的教學效果。下面我結合自己制作經驗談談看法。
首先要有很好的創意。通過開發新實驗,自主研制新教具現成的實驗裝置往往不能滿足教學的需要。課本上還有許多內容沒有現成的儀器配備做實驗,學生缺乏感性認識,內容顯得枯燥乏味。為此可開發一些新的實驗,制作一些新的教具。例如我在講光學知識時發現現有實驗器材演示效果都不明顯,于是確定自制“光學演示器”目標,分析現有器材最大的一個通病就是無法顯示光路。為了解決這個問題,我在制作過程中制作了煙霧箱,利用光的散射解決了難題。經過不斷改進,教具最終獲得廊坊市教具評比三等獎。因此我們在教學中,應該善于發現問題,發現現有器材的缺陷。每發現一個缺點,提出一個問題,也就找到了一個創意,一個創造發明的課題。
其次要積累材料。選用什么樣的材料,對自制教具的實驗效果影響很大。如果制作材料選得好,實驗效果就會得到充分的體現,“電流間的相互作用力實驗”是一個難點實驗,中學物理實驗室里沒有現成的儀器,自制的儀器往往實驗現象不明顯,甚至實驗不成功,很多學校的物理教師不做該實驗。該實驗成功的關鍵在于:通電平行直導線的質量要小、平行、有一定彈性,并且必須通以大電流。我選用多種材料,經過反復實驗,最終選用屏蔽空心網狀線代替普通導線從根本上解決了平行直導線材料的選用問題,成功研制了一臺簡易“電流間相互作用力演示器”。身邊一些廢舊材料如玻璃瓶、玻璃管、廢燈泡節能燈管、藥用瓶,日常生活中廢棄的各種塑料飲料瓶、盒、塑料袋、薄膜和醫用輸液器,一次性注射器及各種泡沫和舊金屬材料等,這些材料通過加工就能成為實驗教學教具和學具。輔助材料:粘接材料、焊接材料、電子元件和電氣材料、涂料。另外,準備必需的工具:中學應配備《實驗室常用工具箱》中的工具、臺鉆、老虎鉗等。工具的配備主要用于儀器維修、自制教具。
最后,在制作過程中注意方法的運用:平面玻璃切割時玻璃刀行走要平穩,刀與尺要留有余量。平面玻璃切割后可以粘合成各種教具。瓶與玻璃管的連接技術,瓶子打好孔后需與一些器材連接,如何連接呢?這里介紹兩種辦法:一種用塑料管(如輸液管)可直接注入孔中,點膠粘合。另一種是與玻璃管連接,可在玻管外部加一段橡膠管后與瓶擠壓連接。
在研究實驗、自制教具時,要注重就地取材,講求廢舊物的利用。這不但節約了資金,降低了成本,易于推廣,更是在自制教具過程中,滲透了能源意識、環保意識和創新教育,讓學生潛移默化,提高了科學素養和人文素質。同時,由于取材為學生所熟悉,因此更能激發學生的興趣,調動學生參與教(學)具制作的熱情。
這對實驗教師的素質和能力要求也自然“升位”。實驗教師的工作不能夠只停留在實驗室一般管理和完成基本實驗操作上,而應該做有心人,多觀察思考,多參與研究實驗教學,努力做研究型的實驗教師。要以自己的理論素養和言傳身教,影響學生,引領學生,使其不僅掌握實驗操作基本技能,理解知識,而且激發好奇心和求知欲,培養正確的實驗態度、創新意識和創新精神。這有力地促進了實驗教學的發展,促進了新課改的落實。激發了大家的熱情,提高了實驗研究水平,促進了一批實驗教師的快速成長,參與實驗教研,提高研究能力。實驗教師作為學科教師的得力助手,參與和開展自制教具活動是實驗室工作的重要內容,也是參與、研究實驗教學的一種重要的方式。新課程對實驗教師提出了新的要求,并且新課程是離不開自制教具的。自制教具從某種意義上說,是一種創造性很強的勞動,不僅需要制作者對教學內容及要求有正確的理解,還需要制作者對教學活動有極高的熱情。對科學的熱愛,充沛的熱情和勇于實踐的精神是從事這項活動的師生們所不可缺少的基本條件。
常用自制教具做實驗可以體現嚴謹的治學態度,常讓學生動手做課外實驗可以使學生體驗創造的快樂、成功的自信。以上是我的膚淺認識,僅起到拋磚引玉的作用。我希望廣大教師重視自制教具,加強實驗教學,進一步推動物理教學水平更上一個新的臺階。