利用自制教具 提升物理教學效果

呂馳云

(南京市中華中學，江蘇 南京 210015)

利用自制教具 提升物理教學效果

呂馳云

(南京市中華中學，江蘇 南京 210015)

自制教具能引起學生的興趣，使物理知識更加鮮活，使學生的動手、創新能力得到培養，并能提高課堂教學效果，促進學生的實驗素養不斷提升.

自制教具；物理教學；教學效果

物理學是一門以實驗為基礎的學科，實驗是物理教學中不可或缺的重要環節，課程標準中對實驗教學和學生的實驗素養提出了明確的要求.在教學中我們要充分發揮傳統的實驗器材和DIS的功能，同時為滿足課堂教學的需要，我們還可采取措施，如自制教具.

1 自制教具可使學生的學習興趣更加濃郁

學習興趣是一個人傾向于認知、研究獲得某種知識的心理特征，是可以推動人們求知的一種內在力量.學生一旦對某一門學科產生了興趣，必將持續地鉆研，這就給公認為難學的“物理”學科帶來了生機.那么，如何才能引起學生的興趣呢？

懸念教學是解決這個問題好的方法，我們要根據教學的需要，利用自制教具，適時適地設置“懸念”，可以充分喚起學生的好奇心，激發學生的求知欲.

實例1：熔化的條件

問題：除點燃蠟燭外，還有什么方法能使蠟燭(固體)熔化？

自制教具所用材料：水、水槽、毛玻璃板、小盆栽、蠟燭和一袋生石灰.

教師：魔術表演——給綠色植物澆水，置于一側的蠟燭竟然漸漸熔化(如圖1)！

像這樣，教師通過自制教具，并在教具中暗藏玄機，故弄玄虛，設置懸念，定能活躍課堂氣氛，激發學生的學習興趣，極大地提高教學效果.

實例2：影響物體重心位置的因素

問題：物體的重心除與物體的形狀有關外，還和什么因素有關？

自制教具所用材料：牙膏盒(或其他長方形紙盒)、硬幣(或其他小型重物,并事先用膠帶粘貼到牙膏盒一側的舌內側).

教師：展示一長方形空紙盒，并打開兩側，讓學生看到內部是空的.請學生找出其重心位置，后置于桌邊(注：粘有硬幣的一側在內側)，慢慢外推(如圖2).

為何還不掉？ 嗯？(引起思考) 揭開謎底！圖2

教師利用生活材料自制教具，不僅僅是廢物再利用，最為重要的是利用這種自制教具演示實驗，吸引了學生的眼球，激發了學生學習的熱情，讓學生主動地參與到教學中來，并形象、生動地展示了需要學習的物理原理，這是其他任何方法所無法比擬的.

2 自制教具使實驗現象更加生動

一首關于“真空”的歌中有這樣幾句歌詞：“是怎么了？我看見你的表情，卻聽不見你的聲音；是怎么了？我想要說聲愛你，卻發不出絲毫聲音；是怎么了？我看見你在流淚，卻只能任心痛不停……”很明顯，這歌詞本是講述一段凄美的愛情故事，但通過創作者豐富的想象加入了一些物理的元素，而這些元素再通過歌手完美的演繹，展現給大家的將是一幅“物理現象中的愛情”畫面.

物理這門學科的特點就是要在物理現象中發現問題，尋找理論去解決問題，解釋現象.而要呈現物理現象，就需要在教學中運用物理實驗，但鑒于學校的條件或升學壓力、課時緊張等因素，現在哪怕是課本上所涉及的許多實驗在很多老師那里都變成了紙上談兵，離物理教學的正常軌道正漸行漸遠……

其實，我們只要動用身邊一些常見、簡單的器件，就能自制一些教具，使教材上僅以文字、圖片描述的現象變得真實.

實例3：光在空氣中沿直線傳播

如圖3所示，人教版八年級物理上冊第四章第1節“光的直線傳播”，有關光在空氣中沿直線傳播的一段內容.

圖3

我們只需找個激光筆和噴水壺，一手平舉激光筆，按下電源開關，一手持噴水壺，沿光束路徑不斷噴灑水霧，就可達到如圖4所示的效果，這比再多的語言都更加有效.

圖4

實例4：光的折射

人教版八年級物理上冊第四章第4節“光的折射現象”，對于光折射現象的應用部分有這樣一幅圖片，如圖5所示.問：魚在哪里？

圖5

同樣，我們只需找一支激光筆、一個玻璃魚缸、一段竹筒、一根細桿和一個玩具魚，就能讓學生用所學的知識來設計尋找魚的方案，玩轉課堂，如圖6所示就是孩子們利用上述器材自行實驗的幾幅畫面.

圖6

我們經常在不同的場合聽到或看到這樣的話：“實踐出真知”“實踐是檢驗真理的唯一標準”“事實勝于雄辯”……也經常聽別人、甚至是我們自己對某個學生說：“我不要聽你怎么說，只想看你怎么做！”仔細想想，我們的物理課堂又何嘗不是這樣?當你站在三尺講臺上，用盡你渾身的力氣講得唾沫橫飛，幾近虛脫，其吸引力可能都不如你帶來的一個小小的教具！當你極盡辭藻，自認為講得非常生動、形象，其效果也許不如一個小小的實驗那么直觀，那么真實！

既然“做”永遠比“說”更加真實，更為有效，那么，我們就更該創設條件，讓課本上的物理現象變得真實，展示物理源于生活實踐的本質，讓學生切身感受物理的魅力，走入物理中來.

3 自制教具讓物理知識更加鮮活

曾經有一位物理學家說：研究物理是件很浪漫的事情，是一個很好玩的過程，會帶給自己激動人心的經歷.雖然，中學教學離這種境界還較遙遠，但“讓學生愛上物理”何嘗不是我們中學物理教師為之奮斗的目標呢.很多調查數據顯示：學生最不愛學的就是物理！究其原因，除了物理內容多，知識難以理解之外，恐怕更多的還在于我們教師自身沒有抓住物理教學的本質，沒有重視實驗，沒有起到作為“領路人”的作用.那么，如何才能讓學生愛上物理呢？多年的教學經驗告訴筆者，創造一切可能的條件，利用一切可以利用的機會，不管是教材中要求或不要求的，都盡可能多做實驗，還原物理現象，追求物理本質.筆者堅信，這樣就一定能讓原本枯燥乏味，邏輯性、理論性過重的物理教學變得生動、鮮活起來，從而讓更多的人理解并愛上物理！

實例5：汽車過橋

筆者從市場淘來了一輛玩具小車，利用一塊廢棄的長方形木板，刷上白漆作為背景，用一段木工板貼條(右側)作為凹橋，一條墊紙板(左側)作為拱橋，拱橋左側和兩者交界的地方用卡扣固定，凹橋的右側(背景板的右上角)設置一凹槽，使凹橋可上下調節，再用一個盒子固定于拱橋左側以接住小車，這就制作成了如圖7所示的教具.

圖7

先研究汽車過凸形拱橋：展示汽車靜止于橋頂和以一定的速度經過橋頂對橋面壓力的差異，如圖8所示，引出問題.

圖8

再研究汽車過凹形拱橋：在學生從理論上分析完后，再用如圖9所示的實驗展示他們的研究成果.

圖9

每次，只要實驗器材一出現，沉悶的物理課堂立馬變得生動，抽象的物理知識就像瞬間賦予了生命，變得鮮活，艱澀、難懂的知識點也很快就能被學生接受，變得易懂.其實，只要我們用心，實驗總能達成、甚至超出我們預設的教學效果.

4 自制教具使師生的動手、創新能力更加升華

回顧物理學的產生和發展過程，每一個概念、規律的發現與建立都離不開實驗，物理實驗不僅僅是實驗操作過程，包含了豐富的物理思想、方法以及創作原理和創新技巧.大多數自制教具并不是簡單的儀器模仿，而是由許多師生經過長期的教學實踐，共同構思和設計出來，所以自制教具的過程可使師生的動手和創新能力得到升華.

實例6：電生磁

提供給學生如下器材：電池組、開關、導線、小磁針，讓學生自行設計實驗，并驗證電流是否能產生磁場；在確定電流可以產生磁場后，再利用圖中所給器材進行驗證，并尋找通電螺線管的磁極(如圖10).

圖10

以上在實驗設計、驗證和探究的過程中，不僅可以使學生充分體會理論與實踐之間的關系，其中實驗設計和探究的環節更能鍛煉學生的動手、動腦和創新能力.

實例7：“來拒去留”

在電磁感應中“楞次定律”一節的教學，教師事先準備一枚硬幣、一塊強磁鐵和一個水槽，就可通過演示實驗完成楞次定律的引入.找幾根筆芯排于桌面，將事先扎好的線圈固定于一泡沫板上，再將其置于筆芯上(亦可將線圈固定于一小車上)，手拿強磁鐵，就可演示楞次定律的應用——“來拒去留”，最后再讓學生利用同樣的器材進行驗證(如圖11).

圖11

雖然，這些自制的教具比較簡陋，但在設計的過程中，無不經過屢次修改，哪怕是一個小小的環節都需要反復推敲，精心策劃，比如硬幣新舊的選擇、筆芯的選擇和排放、拱橋材料的選擇和安裝、小車大小的選擇，甚至是接住小車的裝置該選什么材料，用什么形狀，安裝在什么位置等，既要使實驗效果明顯，還要美觀、價廉、可視度高.

所以，自制教具雖不需要太高的技術含量，但若想取得較好的效果，還需潛心研究.當然，就在此研究過程中，師生的綜合能力和素養也得到了提高.

不管制作的是什么樣的教具，其目的都只有一個——為教學服務.只是自制教具與傳統器材相比，在教學效果的直觀方面可能更具獨特性和吸引力.它既彌補了實驗室可用儀器的不足，又通過有針對性地制作教具，更好地呈現了物理現象，使物理知識變得更加鮮活，使實驗現象變得更加真實，使師生的動手、創新能力得到升華，更讓我們高興的是通過制作教具，激發了學生學習物理的熱情，提高了課堂教學效果，促進了學生的實驗素養不斷提升.

[1] 吳美蘭,胡世月.利用塑料管自制教具兩則[J]物理之友，2015,(7).

[2] 朱春輝.飲料瓶在初中物理實驗中的應用[J].物理之友,2014,(10).

[3] 徐曉佳.DIS與自制教具相結合 提高物理演示實驗教學有效性[J].物理之友,2016,(12).