自制教具在物理教育教學(xué)改革中的作用

　　摘要： 物理是一門實驗科學(xué)，實驗是物理教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。本文從新課程背景下自制教具的必要性，有利于強化教學(xué)效果、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、增強學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力等方面說明自制教具在初中物理教學(xué)中的作用。
　　關(guān)鍵詞： 初中物理教學(xué)自制教具作用
　　
　　觀察和實驗是學(xué)習(xí)物理的基礎(chǔ)，也是物理教學(xué)的重要手段，所有物理實驗的開展都離不開恰當、合適的實驗器材。隨著教學(xué)儀器配套與達標活動的開展，教學(xué)儀器日臻完善，為初中物理教學(xué)提供了便利條件。但是，一方面教學(xué)儀器不可能一應(yīng)俱全，不能很好地滿足教學(xué)需要，另一方面經(jīng)常使用成套儀器進行教學(xué)會使學(xué)生失去新鮮感，從而影響學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和信心，阻礙學(xué)生創(chuàng)新思維能力的發(fā)展和動手操作能力的提高。在初中物理教學(xué)活動中，自制教具是教師備課的一個方面，也是師生共同經(jīng)歷的活動。下面從新課程背景下自制教具的必要性，培養(yǎng)師生的創(chuàng)造性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)能力、提高科學(xué)素養(yǎng)等方面說明自制教具在初中物理教學(xué)中的作用。
　　一
　　物理是一門實驗科學(xué)，實驗是物理教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，既是學(xué)習(xí)的內(nèi)容，又是學(xué)習(xí)的方法。儀器（教具）是實驗的物質(zhì)基礎(chǔ)，沒有儀器，實驗就成了無米之炊，實驗探究就會成了教師在黑板上講實驗，學(xué)生背實驗，試卷上考實驗，結(jié)果學(xué)生素質(zhì)得不到提高。
　　隨著教育事業(yè)的發(fā)展，國家近年來加大了對教育的投入，教學(xué)樓、學(xué)生宿舍有變化，多媒體教學(xué)設(shè)施有改觀，減少學(xué)生學(xué)習(xí)費用，加大對學(xué)生的補助方面的投入，補充、添置了教學(xué)儀器。現(xiàn)在在許多農(nóng)村中學(xué)分組實驗也能開展起來了。但是在與其他老師的溝通交流中，我也發(fā)現(xiàn)了在實驗教學(xué)中存在的一些問題，比如有些老師認為自制教具是在沒有實驗器材的情況下采用的，現(xiàn)在有那么多的器材就不用自己動手做了，所以實驗時完全依賴實驗室里的器材，實驗室有就做，沒有就不做。隨著課程改革的深入，教學(xué)內(nèi)容在不斷變化，以往配置的儀器（教具）雖然仍能發(fā)揮重要作用，但部分儀器已跟不上教材變化的需要，很多已不適用，急需補充、更新教學(xué)儀器、實驗器材，這是當前初中物理教學(xué)的需要，也是發(fā)展教育的需要。新教材中涉及的實驗問題，有許多是需要學(xué)生“動腦動手”的生活中的物理問題，做這些試驗，用不上技術(shù)含量高的教具，許多都可用自制的簡單教具完成。在這種情況下，自制教具不僅有必要，而且有現(xiàn)實意義。教師除了充分利用現(xiàn)有儀器，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生學(xué)習(xí)需要自制教具外，還應(yīng)該提倡、鼓勵、組織學(xué)生自制教具，引導(dǎo)他們動腦筋想辦法利用生活、生產(chǎn)中的一些簡單材料、廢舊、廢棄的物品，制作物理課中需要的教具。自制教具所取材料，都是生活中常見的物品或一些廢棄物，對這些物品的“再創(chuàng)造”，培養(yǎng)了學(xué)生變廢為寶、節(jié)約資源、愛護環(huán)境、熱愛自然、關(guān)心社會的可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)素養(yǎng)，讓學(xué)生在教育教學(xué)中自然而然地形成了愛護環(huán)境的意識。開展科技小制作、小發(fā)明競賽，在使學(xué)生學(xué)到知識、掌握技能的同時，又激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)了創(chuàng)新精神，提高了科學(xué)素養(yǎng)。
　　二
　　通過自制教具的創(chuàng)造活動，不僅能節(jié)省開支，解決教學(xué)儀器不足的問題，保證實驗活動的順利進行，而且教具的制作和使用還具有以下好處：
　　（一）自制教具有利于收到良好的教學(xué)效果。教學(xué)實踐表明：自制教具的結(jié)構(gòu)及使用方法簡單、直觀，能幫助學(xué)師生領(lǐng)會、理解問題。無論是教師還是學(xué)生，使用自制的教具時都很熟練，能夠說明問題，產(chǎn)生的效果很好。有一些自制的教具比配置的儀器還好用，正像李政道教授所說的：“自己制作的教具，永遠比買來的好。”比如在講《大氣壓強》這一節(jié)課時，我將一個事先在瓶底開了些小孔的飲料瓶裝滿水后蓋緊蓋子，然后找一個學(xué)生幫我把瓶子里的水倒入杯子里，當學(xué)生一擰瓶蓋，忽然發(fā)現(xiàn)有水從瓶底流出來，當時就嚇了一跳，一下子把全班同學(xué)的注意力都吸引過來，大家議論紛紛。這樣一個簡單的自制教具吸引了學(xué)生的注意力，收到了意想不到的效果。
　　（二）自制教具有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)求知欲。在開展的課外活動中，結(jié)合實驗問題，鼓勵學(xué)生就地取材，利用生活中的一些廢舊物品，動腦、動手做一做教具，學(xué)生成功時就會對物理產(chǎn)生興趣，體會學(xué)好物理知識的好處，品嘗創(chuàng)造發(fā)明的樂趣，就會產(chǎn)生愛學(xué)物理的想法，學(xué)習(xí)的主動性、求知欲就會增強。通過開展這些低成本的實驗，學(xué)生能培養(yǎng)熱愛科學(xué)的思想，開闊眼界，擴大知識面，學(xué)到課堂上學(xué)不到的知識，體會到生活、技術(shù)中的物理，彌補課堂講授的不足。
　　麥克斯韋說過：一次演示實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。雖然教育事業(yè)的發(fā)展、教育投入的增長，使得各校的教學(xué)儀器日臻完善，但適時使用自制教具能增強演示效果，起到意想不到的作用。例如：在演示證明大氣壓存在的馬德堡半球?qū)嶒灂r，我補充演示了這樣一個實驗：取一個大家常吃的大蘿卜，在中間切一刀，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，因此學(xué)生深信不疑，極想弄清其中原因，教師趁機分析引導(dǎo)，使學(xué)生真正明確地認識到了大氣壓的存在，收到了良好的教學(xué)效果。
　　在研究《液體壓強》時，取飲料瓶，在瓶子的側(cè)壁距離瓶底的不同高度上，用小鐵釘鉆幾個孔，然后往瓶內(nèi)裝滿水。通過實驗探究可發(fā)現(xiàn)，從不同的孔向外噴水的水平射程不同，從而演示了液體內(nèi)部壓強與深度有關(guān)的現(xiàn)象。若在瓶體同一平面的不同方向上，用鉆很多小孔，然后往瓶中滿水，可看到水從不同的小孔向各個方向噴出，這證明了液體內(nèi)部向各個方向都有壓強。往塑料瓶內(nèi)裝半瓶水，在瓶底用鐵釘鉆一小孔，可看到水從孔中噴出。若這時讓塑料瓶自由下落，則可看到水不再向外噴出。這就驗證了水的失重現(xiàn)象。注射器對于我們來說并不陌生，利用注射器，你能做哪些實驗？若能開動腦筋，則利用它“活塞能拉動”、“封閉一部分氣體”等特點能做不少物理實驗。用手指堵住前端小孔，另一只手用力向外拉活塞，會感到很費力。若停止用力，活塞就會退縮一段距離，這就驗證了大氣壓的存在。拿一支注射器，把活塞推到底部，用手指將前端小孔堵住，把活塞拉到注射器的中部。然后，把注射器浸入水中，移開手指，就會看到水進入注射器內(nèi)部。這就驗證了抽水機的原理——是利用大氣壓工作的。
　　紙對學(xué)生來說是再普通再平常不過的，然而利用它卻能做許多物理實驗。如找一鋼筆帽，將它放在紙上，迅速地拉動紙片，可看到鋼筆帽保持靜止不動，此實驗可驗證鋼筆帽具有慣性。若慢慢地拉動紙片，則可使鋼筆帽由靜止而摔倒，因為鋼筆帽受到了摩擦力作用，可見力可以改變物體的運動狀態(tài)。用紙做一個紙鍋，加入適量的水，放在酒精燈上加熱，過一段時間后，雖然水會沸騰，但紙鍋卻不會燒壞，這驗證了水在沸騰時，雖吸熱但溫度卻保持在沸點不變的結(jié)論。同時，還可以用一張紙與裝滿水的杯子，可做水和紙不掉落的“覆杯”實驗。做法：取茶杯一只，裝滿水，然后用硬紙片平壓在玻璃杯口，用手按住把杯子倒置過來后，紙片不會掉下來，改變杯子的杯口朝側(cè)面，水也不會灑出來。從而驗證了大氣壓的存在，并且朝各個方向都存在大氣壓強。在杯子內(nèi)放滿大米，用手按緊，取一根筷子從手指的縫隙中用力慢慢地插入米中。用手輕輕提起筷子，整個瓶子會被提起來。這就是利用摩擦力做的筷子提米實驗。以上介紹了利用身邊的日常生活用品做實驗的一些案例，這類實驗可以稱之為“低成本實驗”。低成本實驗不是一種解決儀器不足問題的無奈之舉，在很多發(fā)達國家和地區(qū)，老師仍然熱衷于此，并且樂此不疲，就在于低成本實驗充滿無窮的魅力。它能激發(fā)學(xué)生興趣，使學(xué)生深刻體會到物理來源于生活，與我們的生活息息相關(guān)。
　　（三）開展自制教具活動，有利于培養(yǎng)師生的創(chuàng)新意識和動手能力。對辦學(xué)條件較差的農(nóng)村中學(xué)，開發(fā)研究自制教具有著重要意義，不僅可以改善實驗教學(xué)的條件，而且對增強師生的實驗動手能力、創(chuàng)新意識等有很好的促進作用。學(xué)生都有好奇心，這是創(chuàng)新的內(nèi)在動力。提出設(shè)想到設(shè)計出教具，師生的創(chuàng)新思維會得到培養(yǎng)，動手能力會得到提高。
　　總之，自制教具在物理教學(xué)中占有重要的地位。它與學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活密切相關(guān)，師生共同動手制作教具，既可鍛煉學(xué)生的實驗、動手能力，又可培養(yǎng)學(xué)生愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)的優(yōu)秀品質(zhì)，還可開闊學(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)新能力，對推進新課改的深入開展有積極的推動作用。我們要動起手來，讓自制教具在初中物理教學(xué)中彰顯出無窮的魅力。
　　
　　參考文獻：
　　［1］李振海.教具的制作與使用.東北師范大學(xué)出版社.
　　［2］許國梁.中學(xué)物理教學(xué)法.人民教育出版社.