自制教具培養(yǎng)學(xué)生物理創(chuàng)新意識(shí)探討

朱培寅

摘 要：自制教具不僅可以提升課堂教學(xué)效率，而且能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。文章主要探討物理教學(xué)中如何引導(dǎo)學(xué)生自制教具，有針對(duì)性地演示教學(xué)過(guò)程、開(kāi)展深度實(shí)驗(yàn)探究、解決實(shí)際問(wèn)題，從而促進(jìn)學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解。

關(guān)鍵詞：高中物理；自制教具；創(chuàng)新意識(shí)

中圖分類(lèi)號(hào)：G421；G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-3561（2018）24-0043-01

隨著教學(xué)目標(biāo)的逐漸提升，自制教具開(kāi)展教學(xué)進(jìn)入了各個(gè)階段的課堂教學(xué)當(dāng)中。本文所講的自制教具，不再局限于教師結(jié)合課堂教學(xué)內(nèi)容而制作的有助于學(xué)生理解的教具，還強(qiáng)調(diào)學(xué)生作為制作教具的主體，能夠結(jié)合自身課堂所學(xué)，制作出能夠幫助自身開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究、解決實(shí)際問(wèn)題的教具。這樣就在考驗(yàn)學(xué)生理解知識(shí)和動(dòng)手操作能力的同時(shí)，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

一、豐富感性材料，有針對(duì)性演示

高中物理不只是理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，更側(cè)重于運(yùn)用實(shí)驗(yàn)開(kāi)展探究，在直觀的演示過(guò)程中理解物理知識(shí)。而結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)容自制教具，不僅可以有針對(duì)性地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，而且可以有效地豐富實(shí)驗(yàn)探究的材料，讓學(xué)生在運(yùn)用自制教具的過(guò)程中提升自主參與意識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，增強(qiáng)自信心，從而有效提升課堂教學(xué)的效率。例如，教師在教學(xué)“自由落體運(yùn)動(dòng)”這一課時(shí)，要求學(xué)生們了解自由落體運(yùn)動(dòng)的概念和自由落體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。教材中采用了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)探究這一過(guò)程，但在實(shí)際探究時(shí)，為了豐富物理課堂教學(xué)的教具材料，教師鼓勵(lì)學(xué)生們結(jié)合課堂以往所學(xué)的知識(shí)自制教具。于是，學(xué)生們采用了硬幣、紙團(tuán)、秒表和刻度尺這幾種材料自制了教具，先用刻度尺量出兩處同樣高度的位置，再?gòu)拇颂幫瑫r(shí)無(wú)初速度地釋放硬幣和紙團(tuán)，用秒表記錄銀幣和紙團(tuán)的落地時(shí)間。記錄了相關(guān)數(shù)據(jù)后，教師引導(dǎo)學(xué)生們進(jìn)一步分析自由落體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)，并運(yùn)用以下公式開(kāi)展更深層次的教學(xué)：V=gt，X=gt2/2。

引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用身邊的材料自制教具，不僅能夠豐富課堂教學(xué)材料和內(nèi)容，為課堂教學(xué)增添感性因子，而且能夠使學(xué)生在制作教具的過(guò)程中充分思考，全面考慮探究?jī)?nèi)容，達(dá)到更好的探究效果。與此同時(shí)，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容有針對(duì)性地加以演示，還可以促進(jìn)學(xué)生更快地理解相關(guān)內(nèi)容，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力。

二、開(kāi)展自主實(shí)驗(yàn)，嘗試深度探究

實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中的主要內(nèi)容，不僅綜合考查學(xué)生的課堂知識(shí)接受程度，而且可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。而教師引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中制作教具，可促進(jìn)學(xué)生結(jié)合自身的實(shí)驗(yàn)思路，自主開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究。因此，教師在教學(xué)時(shí)應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)過(guò)程，在自主實(shí)驗(yàn)中嘗試深度探究，從而更深層次地理解相關(guān)知識(shí)。例如，教師在教學(xué)“圓周運(yùn)動(dòng)”時(shí)，要求學(xué)生們掌握?qǐng)A周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，理解圓周運(yùn)動(dòng)的基本概念，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步探究其他概念。同時(shí)，教師鼓勵(lì)學(xué)生們自己制作教具，在了解相關(guān)概念的基礎(chǔ)上，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究。學(xué)生們采用了硬紙板、硬紙條和刻度尺，模擬鐘表制作了一個(gè)鐘表教具，并在實(shí)際操作的過(guò)程中了解圓周運(yùn)動(dòng)的基本概念。在此基礎(chǔ)上，教師為學(xué)生們引入了線(xiàn)速度、角速度以及周期等的概念，讓學(xué)生們結(jié)合自己所做的教具，深度探究理解這些物理量的概念和相關(guān)公式，公式如下：V=s/t=2πr/T，ω=θ/t=2π/T。

教師鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合課堂所學(xué)的知識(shí)，制作和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)所用教具，不僅能夠加深學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)知識(shí)的理解，也能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理的正確把握，并結(jié)合自己所用的實(shí)驗(yàn)教具，開(kāi)展更全面的、更深層次的知識(shí)探究，從而提升他們的自主參與能力和自主探究能力。

三、聯(lián)系生活實(shí)踐，解決具體問(wèn)題

生活實(shí)踐中的許多事物和經(jīng)歷都蘊(yùn)含著豐富的物理學(xué)知識(shí)，值得在教學(xué)過(guò)程中借鑒和應(yīng)用。因此，高中物理教師在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)教材中的一些知識(shí)點(diǎn)時(shí)，可以鼓勵(lì)其充分聯(lián)系生活實(shí)踐，自制適用于實(shí)驗(yàn)探究和知識(shí)探索的教具，從而解決教學(xué)中的具體問(wèn)題。例如，教師在教學(xué)“研究平拋運(yùn)動(dòng)”時(shí)，要求學(xué)生能夠結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程描繪出平拋運(yùn)動(dòng)的相關(guān)知識(shí)。學(xué)生們學(xué)習(xí)了教材中給定的方法，并結(jié)合其優(yōu)缺點(diǎn)加以反思和總結(jié)，制作出新的教具。同時(shí)，學(xué)生們以游樂(lè)設(shè)施中的滑梯為模型，利用硬紙板制作了斜槽軌道，用固定夾加以固定，并設(shè)置了白紙擋板、底座等部分，將小球涂上顏色，從斜槽軌道的固定位置滾動(dòng)之末端開(kāi)始平拋，與擋板接觸留下痕跡，接著再將白擋板移動(dòng)一定的距離，重復(fù)上述操作，連續(xù)幾次測(cè)定，就可以得到小球的平拋運(yùn)動(dòng)軌跡了。結(jié)合測(cè)定的數(shù)據(jù)描繪出圖像，就可以進(jìn)一步研究平拋運(yùn)動(dòng)的速度的計(jì)算方法，解決實(shí)際的計(jì)算問(wèn)題了，公式為：Vx=V0，Vy=gt。可得平拋運(yùn)動(dòng)的速度大小為：V=（Vx2+V02）1/2=（V02+g2t2 ）1/2。

引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系自身的生活實(shí)踐，自主設(shè)計(jì)教具，不僅可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于所學(xué)知識(shí)的理解，而且能夠鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中一些事物的物理性質(zhì)，并使學(xué)生在自制教具、自主探究的過(guò)程中有效地提升創(chuàng)新能力。

總之，自制教具不僅可以將課堂教學(xué)內(nèi)容直觀、生動(dòng)地呈現(xiàn)出來(lái)，而且可以將想象的過(guò)程轉(zhuǎn)化為模擬的操作，有助于增強(qiáng)學(xué)生對(duì)部分重難點(diǎn)的理解，提升學(xué)生的動(dòng)手創(chuàng)新能力。因此，教師應(yīng)當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，挖掘生活中的相關(guān)素材制作教學(xué)教具，并利用教具進(jìn)行教學(xué)演示和自主實(shí)驗(yàn)，開(kāi)展自主探究，解決實(shí)際問(wèn)題，有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

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