例談低成本自制教具在物理教學中的應用

脫軍

摘 要：要提高學生對抽象物理概念和規律的理解，教師可以通過利用低成本自制教具來演示教學內容，提高教學的有效性，通過自制低成本教具來培養學生對物理實驗的興趣，增強學生的動手實踐能力。因為低成本自制教具取材方便、貼近生活、操作簡便，而且取得的實驗現象比較明顯，有利于學生加深對物理規律的掌握，因此，教師在教學中應多加以運用。

關鍵詞：高中物理；低成本；自制教具；物理教學

低成本自制教具在高中物理教學中有著廣泛的應用，因為低成本自制教具取材和制作容易，并且所選的材料都來自生活中的常用物品，這些低成本制作材料到處可見，像空飲料瓶、乒乓球、尼龍繩、吹風機、光盤等都是制作低成本教具的材料，使用這些材料便于學生取材和親自動手制作，能提高學生的動手實踐能力，運用低成本教具教學能提高學生對物理演示的興趣和好奇心，能夠加深對物理知識的理解，啟發學生的解題思路，從而有效地提高物理課堂教學的有效性。

一、運用低成本自制教具，提高學生物理學習興趣

物理學科的學習比較抽象難學，特別是對一些物理概念和原理不易理解，如果不能有效地激發學生的學習興趣，就不能提高物理教學質量。如果運用低成本自制教具，給學生進行物理原理或規律的演示講解，既能激發學生的學習興趣，又能使學生容易理解物理知識，還能增強學生科學探究的欲望和動力。

例1.在學習“電容器的電容”這部分內容時，為提高學生學習興趣，教師可給學生提出一個有趣的問題：“裝水的杯子能不能裝電”。可以利用自制簡易電容來驗證“帶電的杯子”的放電過程。教師可用鋁箔紙把杯子里外兩層分開包上，再將改后的水杯接到感應電機上，手搖發電機讓電容獲得電荷。在充電后將兩根導線從發電機上取下并將導線短接，就能看到明顯的電火花放電現象。這樣就讓學生對改裝后的杯子能裝電產生興趣，然后教師再讓學生了解水杯的結構，這樣就能為學習電容器結構作好知識準備。

二、運用低成本自制教具，變抽象教學為形象教學

例2.在學習曲線運動時，有如下習題：用一根細繩穿過一個空心管，一端拴一個質量為m的橡皮塞，另一端拴一個質量為M（M>m）的金屬螺母，握住空心管，當兩物體在靜止時，螺母就會向下掉。如果讓橡皮塞在水平面內做圓周運動，當其轉速達到一個定值時，螺母就處于靜止狀態。（1）建立問題的模型；（2）求轉動角速度的基本方程。

分析：題目中的“當橡皮塞轉速達到定值時，螺母就處于靜止狀態。”這句話學生不易理解，比較抽象，對于橡皮塞能不能做圓周運動，螺母如何運動，通過用自制的實驗器材進行演示，學生就能深入理解此題的題意，就能順利解題。

三、運用低成本自制教具，提高學生動手實踐能力

物理學作為一門實驗科學，其許多物理原理和定律都需要進行動手實驗，這樣才能讓學生獲得感性認識。通過讓學生動手自制物理實驗簡易教具，就能增強對物理知識的理解，更重要的是還能增強學生運用物理知識解決實際問題的動手實踐能力。因此，教師應多鼓勵學生動手自制教具進行實驗探究。

例3.在學習電磁波的過程中，有學生提出：“紅外線能穿透塑料板嗎？其穿透力如何？”對這個問題教師可讓學生用生活中的器材進行實驗驗證，可讓學生使用家中的電視機遙控器在其前面擋上塑料板，然后對電視機進行遙控試驗，就能知道紅外線能否穿透塑料板。再例如，在學習“光的偏振”時，教師可讓學生利用3D電影的眼鏡進行實驗：讓學生戴上眼鏡后感覺亮度變暗，說明偏振片濾掉了一部分光線，把兩個鏡片相對，然后在不同方向轉動鏡片，就能觀察到光線的變化情況，通過這個簡易的演示，能激發學生動手實踐探究的興趣。

四、運用低成本自制教具，培養學生科技創新意識

隨著素質教育的深入發展和社會對人才需求的發展，需要培養學生的創新能力，特別是科技創新能力，物理學作為促進科技發展的重要學科，提高其創新能力對國家的科技進步和發展有重要意義。物理學也是培養學生科技創新意識的一個重要學科，而自制低成本教具是培養學生科技創新意識的重要方法。指導學生進行自制教具，其核心是核心，通過讓學生自行設計制作教具，能形成探究性學習氛圍，培養學生的創新意識。

例4.在講授了“通電導線在磁場中受到的力”后，可讓學生自制設備進行實驗，讓學生利用干電池、銅線和磁鐵來自制小電機，為學生提供自主探究的平臺，能培養學生的動手實踐能力和科技創新能力。

總之，在高中物理教學中，通過自制一些低成本教具來演示物理原理和規律，將抽象的知識變成形象的教學內容，能提高學生的學習興趣，培養學生的動手實踐能力和科技創新意識，從而提高物理教學質量。

參考文獻：

[1]牟紅.自制教具在中學物理教學中的應用研究[D].西華師范大學，2015.

[2]劉小兵.自制教具在物理教學中的應用研究[J].大學教育，2013（23）.