淺談自制教具對(duì)物理教與學(xué)的影響

萬(wàn)蓉

【內(nèi)容摘要】本文結(jié)合研究和實(shí)踐，從理論、案例以及操作過程的心得等方面闡述了自制教具對(duì)課堂效果、學(xué)生能力以及教師本身發(fā)展的影響。

【關(guān)鍵詞】自制教具 ?課堂效果 ?學(xué)生能力 ?教師發(fā)展 ?影響

有很多教師和學(xué)者認(rèn)為，我們農(nóng)村初中教學(xué)設(shè)施差、缺少物理實(shí)驗(yàn)器材，“被逼無(wú)奈”才發(fā)揮“聰明才智”，自制了一些“輔助”教學(xué)用的儀器和設(shè)備。其實(shí)這是對(duì)農(nóng)村初中自制教具的一個(gè)片面的認(rèn)識(shí)。隨著地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和政府對(duì)教育的投入不斷加大，我們利用身邊的日常生活用品做出一些低成本的實(shí)驗(yàn)器材不再是為了解決儀器不足的無(wú)奈之舉，而且，據(jù)我了解，很多發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)的老師們也熱衷于此。可見，自制教具有其強(qiáng)大的功能和無(wú)窮魅力。結(jié)合我校這幾年的研究和實(shí)踐，現(xiàn)就理論支撐、案例分析以及操作過程的心得總結(jié)分述如下：

一、大膽改進(jìn)，提升效果

實(shí)驗(yàn)室中成批購(gòu)置的成套儀器可以說明物理原理，但是未必是最直觀的，而且正規(guī)教具更新周期長(zhǎng)，有時(shí)跟不上教學(xué)進(jìn)度。正規(guī)統(tǒng)一的教具并不能幫助教師解決教學(xué)中遇到的所有問題，也不能幫助學(xué)生理解每個(gè)現(xiàn)象或知識(shí)點(diǎn)。比如演示慣性的器材很多，但是能在教室里讓學(xué)生體會(huì)“質(zhì)量越大慣性越大”的裝置卻不多，利用系于瓶蓋上的乒乓球在水中的運(yùn)動(dòng)，就可以輕松說明這一問題。

我國(guó)物理教育學(xué)家朱正元力主自制教具儀器，他說：“不要迷信只有工廠制造的儀器才是儀器。”一線物理教師應(yīng)該立足解決教學(xué)實(shí)際中存在的問題，敢于改進(jìn)正規(guī)教具，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)“量身定做”的自制教具，更能滿足教學(xué)的需要。

如體會(huì)“大氣壓強(qiáng)存在并且很大”，實(shí)驗(yàn)室中的馬德堡半球既笨重又要花較多時(shí)間抽氣，為了密封、增強(qiáng)演示效果還要涂些凡士林，半球面積大受到的大氣壓力很大，所以學(xué)生在拉開半球的時(shí)候還很危險(xiǎn)。為了解決這一問題，我們制作了大號(hào)吸盤，在吸盤下涂一些水，然后將吸盤按在桌子上，向上提，學(xué)生既體會(huì)到大氣壓強(qiáng)存在且很大，同時(shí)操作方便還很安全。

再如講解電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，由于磁場(chǎng)是看不見的，為了讓學(xué)生正確理解“切割磁感線運(yùn)動(dòng)”，我們利用壓縮木板做了一個(gè)長(zhǎng)約60厘米、寬約40厘米的特大蹄形磁體模型，在磁極間固定了許多細(xì)線，作為磁感線，用一把米尺充當(dāng)導(dǎo)體在磁感線中做各種運(yùn)動(dòng)，這樣學(xué)生對(duì)抽象的“切割磁感線運(yùn)動(dòng)”就有了非常具體和形象的認(rèn)識(shí)，對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)起到了非常好的作用。

再如講解“分子之間有空隙”時(shí)，通常用1米長(zhǎng)的細(xì)玻璃管演示酒精與水混合后的體積小于混合前二者的體積之和，但是坐在后面的學(xué)生看不清楚，為了使演示效果更加明顯，給學(xué)生視覺上帶來震撼，我們用處理過的廢舊日光燈燈管來做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)象就非常明顯了;除此以外利用這個(gè)特殊的玻璃管，在其中放一個(gè)彩色塑料塊，還可以用來研究勻速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，比氣泡更便于觀察。

麥克斯韋說過：有時(shí)儀器的教育功能與其復(fù)雜程度成反比。用最簡(jiǎn)單的東西讓學(xué)生明白最復(fù)雜的原理，這應(yīng)該成為我們自制教具的最佳思路。

二、貼近生活，更接地氣

“物理、物理，必需就物論理。離開具體的物，單靠教師的語(yǔ)言和書本講抽象的理，學(xué)生學(xué)到的就只能是口頭的和字面上的物理。”利用日常生活用品制作的各種學(xué)具對(duì)學(xué)生來說感到格外親切，摘掉科學(xué)神秘的面紗，讓學(xué)生深切感受到科學(xué)的真實(shí)性。

如在講解“內(nèi)能與機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化”時(shí)，要用到壓縮引火儀，第一，學(xué)生對(duì)其感到陌生，很難與生活實(shí)際及用途聯(lián)系起來，第二，該實(shí)驗(yàn)要想一次成功，必須有點(diǎn)“速度與激情”，對(duì)于女教師還是有點(diǎn)困難的，如果不成功就會(huì)影響到課堂效果。我們制作了一個(gè)手壓式打氣筒，在活塞與筒壁之間盡量減小摩擦，反復(fù)推活塞，筒壁變熱，如果把打氣筒的蓋子拿掉，即便反復(fù)推活塞，筒壁也不會(huì)明顯發(fā)熱，這樣既說明了對(duì)氣體做功氣體內(nèi)能增加，同時(shí)操作起來也很容易，器材又貼近生活，可以拉近物理學(xué)與生活的距離。

一線教師自制的教具相對(duì)于工廠制造的儀器更接地氣，更受學(xué)生們的歡迎，學(xué)生自己也可以模仿著做。如用光盤和氣球做成氣墊船，不僅是老師的好幫手教具，同時(shí)也是學(xué)生的好伙伴玩具。

自制教具取材容易，制作簡(jiǎn)單，損壞了可以再制作，這是商品儀器無(wú)法比擬的，學(xué)生可以放心大膽地去研究，這樣更能有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

三、節(jié)約資源，反復(fù)利用

同一資源對(duì)于不同課程有不同的用途，比如用一只塑料杯可以做物體的慣性、水的表面張力、大氣壓力、摩擦力、熱的傳導(dǎo)和輻射、聲的共振、摩擦起電、光的反射與折射等10多個(gè)實(shí)驗(yàn)。再如，這個(gè)礦泉水瓶組合，可以做魔術(shù)瓶、變扁的礦泉水瓶、噴泉、摩擦力、瓶子提水、帕斯卡裂筒、土電話、吹不大的氣球等實(shí)驗(yàn)。

自制教具所體現(xiàn)的“一物多用、廢物利用、借物它用”等思想，正是啟迪智慧、開拓思路、調(diào)動(dòng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的鑰匙。

四、言傳身教，做好榜樣

我們常說要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力，教育學(xué)生要多動(dòng)手動(dòng)腦，而作為教師的我們是否經(jīng)常動(dòng)手動(dòng)腦？是否具有創(chuàng)新精神呢？

教師制作教具的過程中，要從生活和教學(xué)中獲得靈感和創(chuàng)意，從設(shè)計(jì)草圖到收集適合的材料，到制作每一個(gè)部件，再到組裝完成后試驗(yàn)檢測(cè)，觀察效果，最后調(diào)整改進(jìn)，都需要具有極大的耐心和韌性，是訓(xùn)練考驗(yàn)提高教師各方面素質(zhì)的過程。

當(dāng)教師用自己設(shè)計(jì)制作的教具給學(xué)生做演示，或者學(xué)生用你制作的學(xué)具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，學(xué)生不僅對(duì)教師產(chǎn)生崇拜，而且潛移默化的受到教育，今后遇到問題時(shí)會(huì)自己動(dòng)腦筋想辦法，動(dòng)手解決問題，這個(gè)本領(lǐng)能讓學(xué)生終身受用。學(xué)生也知道了，解決問題的辦法不止一個(gè)。如臺(tái)燈制作中，如何固定燈泡？有的同學(xué)用洗發(fā)水的瓶子裝上沙子做臺(tái)燈的底座，有的用膠帶把等固定在支架上，有的將燈泡卡在瓶口……展示了學(xué)生豐富的創(chuàng)造力。

自制教具、改良教具，需要我們發(fā)揮創(chuàng)造力，其巧妙的設(shè)計(jì)、獨(dú)到的構(gòu)思無(wú)疑會(huì)潛移默化的啟迪和激勵(lì)學(xué)生，而其不完善、不理想之處又可促使學(xué)生產(chǎn)生“如何才能做得更好”的創(chuàng)造動(dòng)機(jī)，這給我們的創(chuàng)新教育、學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)留下巨大的發(fā)展空間，這對(duì)于張揚(yáng)學(xué)生個(gè)性特長(zhǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性才能提供了可持續(xù)發(fā)展的平臺(tái)。

學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)，通過創(chuàng)造性思維、動(dòng)手制作的過程不僅使所學(xué)知識(shí)得到了鞏固和運(yùn)用，更重要的是使學(xué)生的思維能力、動(dòng)手能力、創(chuàng)造能力得到了培養(yǎng)。自制教具的這種功能，是任何現(xiàn)成儀器所不具備和不能代替的。

五、教學(xué)相長(zhǎng)，成就名師

在千方百計(jì)教學(xué)生的同時(shí)，教師在此過程中也會(huì)不斷的成長(zhǎng)，一件精心制作的教具既能參加教具評(píng)比，還能參加創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)評(píng)比，以及創(chuàng)新大賽的科教作品評(píng)比，對(duì)應(yīng)論文還能參加各類評(píng)比活動(dòng)，根據(jù)創(chuàng)新的教具還可以編出原創(chuàng)的試題，也可以參加比賽。這些都是成為一個(gè)名師的有利途徑和必不可少的基本條件。

自制教具能提升課堂演示和實(shí)驗(yàn)的效果;能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力;能促進(jìn)教師自身的發(fā)展。自制教具的魅力遠(yuǎn)不止這些。現(xiàn)有的教具，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足學(xué)生日益增長(zhǎng)的探究需求，很多領(lǐng)域、很多內(nèi)容，還需要我們不斷地發(fā)展已有的教具，不斷地創(chuàng)新的教具。正所謂百聞不如一見，百見不如一試，大家嘗試制作教具，就能更深刻的體會(huì)其魅力。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 謝桂英. 自制低成本教具，提高初中物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，《物理實(shí)驗(yàn)》，2014年4月第34卷第4期.

（作者單位：江蘇省張家港市后塍學(xué)校）