實驗是物理教學的一個重要組成部分,是使教學直觀化、形象化的重要措施,也是培養學生思維能力和實踐能力的一種重要手段,它不僅可以幫助教師對教材內容進行具體而生動的講解,還可以啟發學生的思維,訓練他們的能力,發揮他們學習的積極性和自覺性,促進他們對所學知識的理解和記憶。因此在教學的各個環節都是不可缺少的。為了做好實驗和上好學生實驗課,教師必須掌握必要的自制教具的方法和技術,以提高實驗教學的質量。那么自制教具應遵循哪些原則呢?我認為主要有以下幾條:
一、教育性原則
自制教具要體現正確的思想教育、教育目標和教育內容。在教育方法方面還應體現啟發式教學法。
二、科學性原則
主要體現科學原理、法則,哪怕是很粗淺的道理和知識,也不應該違背科學原理,出現謬誤。
三、簡易性原則
主要是就地取材、因陋就簡,結構簡單、制作方法簡單、操作也簡單、保管方便,切忌為了追求聲、光、電俱全的效果和數字顯示效果,而把教具復雜化。教師的作品只要能在某一點是說明實際問題、有助于我們的教學就是可行的。在某一點上體現自己的亮點、重點公關,可以極大節省時間、精力,也更容易成功。而時下教具比賽評比流行一種只追求高科技含量的風氣,造成一種不切實際的競爭。如某獲獎作品數碼尺——利用數字轉換技術直接顯示讀數的尺子,這是沒有實際意義的。因為一方面市場上已有技術十分成熟的數字式直顯尺——制作精美、精度高、成本低;另一方面,新課程標準中明確要求學生必須掌握尺子的讀數方法,顯然數碼尺直接顯示讀數是不利于教學實際的。所以,片面地追求科技含量是一種誤導。而一些原理簡單、制作成本低、現象明顯才是我們大力提倡的。
四、直觀性原則
主要是形體盡可能大一些,重點觀察部分要能看得清楚一些,演示和實驗現象明顯、層次分明。
五、實用性原則
主要是教具的制作要具有針對性,要做以致用,不要追求形式,為自制而自制。教具本身是為教學服務地,其實際使用效果自然是第一位的。可以是便于觀察實驗現象的、幫助理解概念和規律的、也可以是儀器測量等。總之,有助于課堂教學的開展是教具制作首先要考慮的因素。
六、參與性原則
要教師和學生都要親自動手制作教具。學生積極參與制作,除了得到知識以外,還有綜合性的教育效果。
七、易推廣性原則
我們制作的教具應該具有普篇適應性、要易于推廣。我們是教師,不是商人,商業運作不是我們的目的。我們的目標就是要讓更多的教師或學生認識我們的教具、在教學中使用我們的教具、得益于我們的教具。這就要求我們的自制教具作品應該制作簡單、材料易找、成本相對低廉、效果明顯,具有普篇適應性、易于推廣性,使我們的廣大教師能夠方便地利用身邊的物品制作出同樣效果的教具從而服務于教學。如安遠中學一位物理教師設計制作的電流表、電壓表讀數放大裝置,利用了簡單的光投影原理取得了很好的效果。而其使用的材料不過是燈泡、毛玻璃、表頭,這些在一般地方是很容易找到的,而且原理簡單、成本很低。
在制作教具的過程中,以上原則要綜合起來運用,對不同教具可以有自己的獨到之處。一般來說,一個設計不可能面面俱到、樣樣都符合設計要求,自制教具時需要靈活掌握。
在確定自制教具的原則的同時,還要明確,有些東西和材料不適合制作教具,比如測量儀表,由于教師手里沒有合適的機械設備,保證不了設備的精密度,特別是表頭、表芯部分,一般不要去自制。計量用儀器,要盡量符合計量標準,一般學校沒條件,但是卡尺、千分尺、天平模型不在此限,自己把玻璃瓶的容量標定后可在自己學校使用。為了保證安全,自制教具時,不宜直接使用帶有微量射線的熒光材料、水銀、火藥、含鉛量大的粘土、農藥等,也不要屠傷珍惜的鳥類做標本。自制教具時。使用的日常生活用品應該是清潔的,不要使用發霉變質的東西,不要使用印有不健康的圖案的紙片。另外,厚度不均勻的玻璃瓶、塑料容器都不宜設計成加熱容器,自制教具的電壓都應該控制在安全電壓范圍內。
總之,自制教具的過程中應該充分而靈活地運用自制教具的幾個原則,這樣做出的教具才能更加科學、更加實用,更好地為教學服務。