論自制教具在物理教學中的作用及意義

龍恩宇

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2016）07-0149-01

物理學是以實驗為基礎的科學。沒有物理實驗就沒有物理學。但是很多學校囿于學校教學條件差，缺乏物理教學的實驗儀器和設備。造成老師們在物理教學中只強調對理論知識的傳授，不注重物理實驗教學，或者是“只能在黑板上做實驗”。這樣下來，許多學生雖然在中學已經學習了幾年的物理知識，但仍然不能理論聯系實際，不能用物理學的知識和技能解決實際問題。從客觀上講，我省大部分貧困地區，教育基礎差，起點低，教育資金嚴重匱乏，而物理實驗教學的支出相對又大，配備必要的物理實驗儀器一時難以做到，致使這些中學要普及物理實驗教學的確是十分艱難的事情。但是，倡導、鼓勵、發動師生自力更生、周陋就簡、因地制宜地研制物理教具，強化物理實驗，不失為一種切實可行的好辦法。

自制教具在物理教學中的作用是非常強大的，有時比實驗室中配備的實驗儀器效果還明顯。它在實際教學中有以下幾方面的作用。

一、給學生提供豐富的感性材料

觀察和實驗是物理產生和發展的基礎，物理實驗在物理教學中的作用是不言而喻的。自制教具就可以有針對性進行演示。自制教具還能針對學生的疑難問題，設計有引導作用的實驗。有這樣一道題：“浮在盆中的小塑料盒內有一金屬塊，若把金屬塊從小盒中拿出來投入水中，問盆中的水面高度如何變化？”這個問題如果用數學方法演示給學生看，雖然學生也能勉強接受老師的解答，但對結論不是很信服，如果取一簡單的儀器，設計一個實驗來演示，問題很容易講清楚，又如，有些學生對“同種液體產生的壓強大小只決定于深度，而與容器的橫截面大小無關”不易理解。我們用兩個盡量相同的氣球，都裝了水，其中一個氣球接粗玻璃管，另一個氣球接一根細玻璃管，在玻璃管中灌水。通過比較，可以看出氣球膨脹的大小與玻璃中水的高度有關，而與玻璃管的粗細無關。

二、激發學生對物理課的興趣

物理學以其豐富多彩的實驗為培養學生學習興趣提供條件。例如，學生喜歡打陀螺，我們就讓學生在陀螺上描上紅、綠、藍三中種顏色，使陀螺轉動將三種顏色混合。通過實驗啟發學生掌握物理知識。又如學生喜歡玩具電動機、可以讓學生用硬紙片做多種不同顏色的紙片拼成原盤來實驗。這樣寓教于樂的例子是很多的。在講“物體沉浮條件應用”后，我們發動學生去觀察魚在水中的浮沉情況，學生通過觀察，發現魚和潛水艇相仿，能在水中自由的上浮下沉，那么魚又是靠改變什么來達到上浮或下沉的目的的呢？為了搞清楚，我們又動員學生去觀看殺魚，看看魚鰾里是不是有水，這樣通過創造條件做實驗，既解決了問題，學生又感興趣。

三、加強理論與實踐的聯系

無論是老師，還是學生，自制教具的過程無疑是把物理知識應用到具體的實踐中去，通過教具的制作，可以檢驗自己設計的合理性和所學到知識的正確性。如果讓廣大師生都來自己動手設計、制作儀器，能使學生在掌握教材的基礎上，吸收實驗經驗和實際知識來充實自己加深對理論的理解，提高運用所學理論解決實際問題的能力，從而掌握比較全面的知識，也是克服目前存在片面追求升學率，沉溺于“題海”的有效措施之一。

四、提高儀器的利用率、改善了實驗的效果

中學物理演示實驗的主要目的就是要最大限度地重視自然界中的物理現象，通過演示來喚醒沉睡在學生頭腦中對自然現象的記憶。把自然現象、生活實際和課堂教學融合起來。例如，用二個卷紙筒，一個凸透鏡，一塊毛玻璃就可以制作一個照相機模型。學生通過實驗都能熟練掌握相機的焦距原理。再例如在演示氣體熱膨脹時，將一個氣球裝在一根玻璃管上，玻璃管下端連接一個燒瓶，把燒瓶浸入到熱水中時，氣球就會膨脹起來，通過這樣的改進，實驗的可見度大大提高了。

自制教具在緩解教學設施短缺，培養學生觀察分析能力、動手實踐能力、科學探究及創新精神等方面有著無與倫比的優勢。可是，據調查，很多教師沒有親自做過教具，甚至還沒有想過如何自制教具。下面我就談談如何自制教具。

1.物理教具設計的基本思想

物理教具的設計首先是為教學內容服務的，設計的教具應當作為輔助教學的工具。它能夠準確地、形象地展示物理現象或揭示其教學規律。便于教師教學，也便于學生學習。其次，教具的設計必須是切實可行的。根據學校的實際情況，能夠提供多少物力和財力量力而行，最好是就地取材、因陋就簡。最后，教具的設計還要考慮趣味性，中學生正處在青春期。他們對周圍的世界有著廣泛的興趣。物理教學本身就有許多有趣的東西，如果我們能在教學中把這些有趣的東西結合起來。就會激發起學生學習的熱情。從而收到良好的教學效果。

2.物理教具的設計要求

物理教具的設計要求，一般有以下幾條：

2.1教具能正確地說明問題，能揭示事物的本質，使學生觀察到的現象是明顯的、突出的。

2.2結構簡單，使用方便。物理實驗用的教具，以結構簡單為好，要讓學生一眼就能看清楚教具的各個部件，能直接看出教具所揭示的物理內容。

2.3自制的教具必須有較好的穩定性，較高的實驗成功率。如果教具在實驗過程中很難操作，或者實驗成功率低，這樣的教具給學生演示，學生會愈看愈糊涂，他們會感到物理難學，產生學習物理的消極情緒和畏難情緒。

2.4記錄數據要準確，利于實驗結果的統計與分析。

2.5要有足夠的可見度。好的演示儀器要有明顯的效果，可觀察性要強，演示時要盡量能讓所有參與的同學都能看得清楚。

2.6盡量使一個教具具有多種功能。

2.7自制教具要就地取材，因陋就簡。

2.8設計教具應該注意使用安全和保管方便。

實踐證明自制教具中呈現出的新奇物理現象和成功案例，能自然地引起學生濃厚的興趣，激發他們的探究心理。而且實驗一旦有所收獲，有所創新，有所前進，就會使教學趣味性更加濃厚，就會使學生繼續探索，繼續登攀，從而喜歡物理，熱愛科學。自制教具是一項科學、高尚、勤勞的探索性實驗教學活動，具有一定的教育價值和教學功能。作為一名物理教師，我們應該緊跟時代的步伐，應該在教學實踐中不斷學習新的科技知識，不斷努力提高自身素質及創新能力，不斷開發和研制出新的教具，更好的服務于教育教學。