創新初中物理教具制作促進全體學生高效學習

摘 要：初中物理教師的專業發展離不開有創新性的物理實驗和教具制作，在開展一系列的直觀性教學互動活動和具體的實驗器材的設計和創作中，能極其有效地激發學生學習物理的積極性和創造性，促進學生學習高效學習物理的良性循環。同時，也讓自己的課堂深入貫徹“讓生活走向物理，從物理走向社會”的課程理念，從而有效的提升教育教學成效。

關鍵詞：創新；初中；物理；教具制作；全體；高效學習

我是一名農村初中的物理老師，有快十二年的教齡，一線工作的經歷告訴我要想成為一名優秀的初中物理老師，就必須在課堂設計上緊緊抓住學生學習物理的興趣點，將學生所學的知識與實際的社會生活應用有機結合起來，讓學生體會到學以致用的樂趣，也培養學生的善于獨立思考能力、動手制作能力和綜合分析能力，最為關鍵的還是把學生學習物理的激情充分的調動起來。我參加福建師大物理與能源學院在職教育碩士物理教育專業課程的學習期間，通過聽課學習、查閱資料、研討交流、考查考試、直至撰寫畢業碩士論文，一直在思考如何切實完善自我知識結構體系和進行創新物理教與學等問題，力求在教育教學工作中提升自己的教育水平和能力。我深刻的認識到要成為優秀的物理老師就得在物理實驗和教具制作的創新上下一番功夫，就是在對物理現象和規律正確認識的基礎上，因地制宜對各種實驗和教具進行創新和改進，使得所要觀察的物理現象更加的直觀和準確，促進學生保持高昂的學習狀態和高效的學習成效，走出一條行之有效提升物理課堂教育教學質量的新路。

曾經參加中學物理實驗操作創新比賽，見識了同行物理老師精彩的物理實驗和教具制作創新所帶來令人回味無窮的物理實驗，領悟到了他們在物理課堂教學實踐中之所以夠取得事半功倍成效的道理。在教育教學工作實踐中，我清晰認識到創新實驗教具的重要性，樂于制作一些能夠體現教學要求的教具來，這深深的吸引了學生好奇心和求知欲，這也促使他們更加喜歡學習物理，鉆研物理，在對老師的評價中學生總是說物理老師很有敬業精神，這令我很感動，其實也是我內心所期盼的。

一、夯實物理教具制作的理論基礎，大膽創新實踐贏取學生的認可

事實上，物理教師的成長是離不開自己對物理教材的深刻理解和物理實驗的設計以及教具的制作，要將物理學科教好，使得每位學生都能學好物理，物理教師就要重視在制作教具上不斷去提升自己的綜合能力。初中義務教育階段的升學考試中，泉州地區物理學科實行了等級制，而福州地區物理學科實行的是試卷總分60分并將原始分數記錄中考總分，初中學生為了爭取到更加優質的高一級學校學習，他們的注意力自然會有所轉移，把更多的時間和精力花費在學生認為很重要的“語數英主科”上。因此，每一位初中物理教師想要播種和耕耘好自己的“一畝三分地”，以期望在兩年之后有好的收成，就必須注重自己的課堂教學的時效性和實效性，吸引學生主動并樂于參與到物理學科的學習上來。

為了更好的提升自己的教具制作的水平和能力，我時常通過找有豐富經驗的老師進行研討和交流，也通過網絡和雜志學習的方式來提升教具制作的能力。比如，到南安職業中專學校找專業的電子制作的老師，向他們學習，參與了他們的一些實踐課程，經過一段時間的學習和思考，使自己在教具制作上的水平在不斷提升。

自制教具的目的并不是為了省花些錢，而是對物理課堂教學設計進行創新，對所學習的物理現象和規律有創新性的呈現，促進全體學生的高效學習。其實，在自制教具的選題、設計、取材、制作和使用中有很大的靈活性，可以是一題多“做”，就是多種制作的方式和方法。這些年來我制作的教具有：溫度微小變化放大演示器、壓力的微小變化放大演示器、機械能轉化演示器、阿基米德原理演示器、液體對容器底部壓強大小關系演示器、重力和重心演示器、自動噴霧器、自制多功能潛水艇、虹吸管、滾擺、自動敲打機、橡皮筋測力計，小噴泉、潛望鏡、小孔成像、方便實用環保的光具座、趣味電路等。

二、對生活中的物理素材進行創新，激發全體學生高昂的學習熱情

在日常生活中，物理教師要時刻做五官并用的人，主動去尋找與物理問題相關的課程資源，切實讓生活資源變成課程資源。比如在學習《來自地球的力》的信息窗“提高物體穩度的訣竅”時，為了更加清晰理解穩度與物體的重心和底面的支撐面積的關系，我制作了一些有趣的小玩藝，深得學生的喜愛，也激發了學生自己制作小實驗的興趣。比如“豎放的雞蛋殼”、“不可思議的平衡”、“能爬坡的圓錐體”等教具，取得非常棒的教育教學效果。

又如，在學習《空氣的“力量”》證實大氣壓強存在的實驗中，我制作了“不用嘴來吹氣的氣球”的教具在課堂中演示，取得了相當不錯的效果。具體做法是：一是找實驗器材。找來一個空的500ml裝脂肪乳的透明玻璃瓶子，再找兩支已經用完并且去掉筆頭的圓珠筆桿，準備好一個氣球，一段一次性輸液軟管和一只 50ml 的注射器。二是進行實驗方操作。①在瓶蓋中心和旁邊各鉆一個可以放入圓珠筆筆桿的孔。②將圓珠筆桿的一端用氣球套住并用細線系好放入瓶蓋的中心孔中，一部分露在瓶外。③把另一支空圓珠筆桿插在瓶蓋旁邊的孔中，另一部分露在瓶外，再用粘膠將液體將兩只筆桿緊緊粘牢在瓶蓋上，并將瓶蓋與瓶口密封好。④將輸液軟管套在瓶蓋旁邊的另一支圓珠筆桿露在空氣中的一端上，另一端輸液軟管與外邊的大注射器相連接。⑤慢慢的往后拉動注射器的活塞來抽氣。⑥可以觀察到隨著活塞往外拉，瓶內的氣球慢慢膨脹起來。此時引導學生分析，當瓶內氣體被抽出一部分后，瓶內的氣體壓強就小于外界的大氣壓強，是外界的大氣壓強把氣球給“吹”大起來的。當學生看到了老師所制作的教具并在課堂中進行演示和講解都沸騰了。在本節課 ，還有一個知識點“探究大氣壓強和液體沸點的關系”，我還是用這套裝置。具體操作是這樣的：①將瓶蓋打開，取下中心孔的圓珠筆桿，改插入一根實驗室用的溫度計并將玻璃泡浸沒在裝入200 ml的水中，在瓶蓋處密封好。另一根圓珠筆桿與輸液軟管連接的大注射器先斷開。②將該裝置固定在鐵架臺上，在玻璃瓶的下方放上一塊石棉網，使得受熱能夠均勻，并在瓶口正下方用酒精燈來給玻璃瓶內的水加熱。③請學生觀察水沸騰時的溫度和現象。停止加熱，觀察一段時間內溫度的變化情況。④將圓珠筆與輸液軟管連接的大注射器連接好，當水已經不再沸騰的時候，大注射器的活塞往外拉，可以看到水又重新沸騰了起來。此刻，學生又再次的沸騰了起來。教室里充滿著熱烈的贊嘆聲和歡聲笑語。有些學生竟然大聲發表自己的意見：“我們的物理老師不愧是一名優秀的物理老師”、“物理實驗實在是太有趣了”。聽到他們的贊許，我的心里都樂滋滋了好些天，這也更加的堅定我繼續保持思考創新實驗教具的熱情。

三、指導學生創新實驗教具的制作，讓物理課堂教學更加卓有成效

心理學家戴維·奧蘇貝爾提出了影響新知識學習的三個認知結構的變量，即認知結構中已有知識的可利用性，新知識與認知結構中有關知識的可辨性和認知結構中已有知識的穩定性和清晰性。學生的認知內驅力來自于觀念沖突。學生往往對奇異的物理現象、物理過程再現等表現出強烈的好奇心和求知欲。我所在的學校已經通過了“福建省義務教育標準化建設驗收”，但實驗室的器材畢竟是有限的，如何讓自己的物理課堂更加的生動有趣？采取積極而有效的方法來消除學生對物理學習的畏難情緒影響，那就要理解并順應學生愛玩、愛動腦的心理特點，使學生能夠在物理世界學習中，自己也來體會到探索物理規律樂趣。比如，把廢棄玩具上的小電風扇安放在四個輪子的物體上，接上干電池，使得整個電路形成回路，放在光滑的水平面上，可以清楚地觀察到了四個輪子的物體沿著直線做運動，該實驗能夠說明了物體之間力的作用是相互的道理。另外，還可以把廢棄的玩具上的小電風扇跟電流計或者是電流表相連接，構成回路，當用嘴來吹小電風扇的扇葉時，可以觀察到電流計或者電流表上的指針會偏轉。這在講解《合理利用機械能》 “能量轉化”時，是個很有意思的實驗，讓學生體驗到機械能轉化為電能，電能又轉化為機械能的樂趣。

在拓展學生知識面上，我時常穿插講解一些生活常見器材的性能。比如二極管的單向導電性的特性。在實驗室中，拆開直流電壓表和電流表的時時候，會發現解決直流電表的正負接線柱如何接不會損壞儀表的問題，就是利用二極管的單向導電性來解決的。讓學生自己會用萬能表來測二極管的電阻，體會二極管的特性。同時加上理論上的進一步學習，學生對二極管的特性就更加的清晰。比如，許多學生也挺喜歡玩會發光并發聲的溜溜球，在課堂中我給每兩個同學分一個溜溜球，并提供實驗的工具，要求他們根據自己的對溜溜球的觀察、“解剖”和操作，進行交流與討論，分析出溜溜球的工作原理。他們在老師的鼓勵和幫助下，都能夠動手去實踐并基本上能夠明確溜溜球的工作原理。原理是：在溜溜球高速轉動時，會使得金屬片彈性做離心運動，并與固定金屬接線柱相接觸從而使得電路構成回路導通，從而讓串聯在電路中的二極管發光。通過這樣的方式能夠及時而有效的鞏固所學的物理知識，而且關鍵的還是學生的興致都很高，可以說這樣的教學是卓有成效的。

四、始終保持耐心與熱心創新教具制作，優化課堂促使師生可持續發展

為了找到合適的實驗器材，需要耐心和熱心，持之以恒的做下去，才有可能做好物理實驗教具。有的時候器材很容易取得，有的也比較容易制作，但通過物理老師的耐心組合和精心制作，卻能夠揭示物理豐富的內涵，具有深刻的探究價值。比如在講授“物體的浮與沉條件”時，我制作這樣的教具創新來探究。實驗器材有：玻璃藥瓶子、輸液管的藥液過濾器、1.25L塑料瓶、水。實驗過程：把玻璃藥瓶子裝入適量的水，倒置在水中，使其能夠漂浮在水面上。再把1.25L塑料瓶的瓶口封緊。擠壓瓶身，并調節水中壓強的大小，可以觀察到玻璃藥瓶子的下沉、上浮、漂浮，懸浮現象。然后將輸液管的藥液過濾器兩端裝有適量水并封閉，依照上面的實驗步驟，讓學生觀察封閉的輸液管的藥液過濾器在水中的浮沉現象。通過兩次實驗的對比和分析，讓學生理解浸在液體中的物體，其浮沉主要取決于它受到的浮力和重力的大小，切實讓學生領悟到探究物理知識的魅力所在。學生感受到物理既新奇又有趣更是有用的，大大增強了學生的學習興趣，從而喜歡我這個物理老師，更是喜歡上物理課。我想，物理教師對教具制作始終保持著耐心和熱心，不斷的優化自己的課堂教與學，必將促進教師和學生和諧的、可持續的發展。

我想要成為一名“合格+有風格”的初中物理老師，就要加強物理實驗教學創新和不斷改進教具的制作研究，激發自己參與物理教具的創作和創新的熱情，在制作教具中收獲成長進步所帶來的快樂。同時，不斷豐富和創新自己物理課堂教學內容，強化自己的授課水準和能力，真正為促進全體學生的高效學習負責。我想要當一名積極陽光上進的物理教師，就得保持著工作和生活的激情，注重自身的綜合修養，多向“經師”和“人師”學習，切切實實轉化為自己的素養，歲月會證明，自己的努力會成為深受學生，家長，學校，社會好評的優秀的初中物理老師。

參考文獻：

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