自制教具激發物理教學新活力

楊香云

摘 要：利用生活中常見材料和廢棄物自制教具，指導學生動手完成實驗，改進原有實驗器材，提高實驗效果.這不僅有利于學生對知識的理解掌握，也提高了學生的科學素養.自制教具，既培養了學生勤儉節約的優良品質，又提高了學生的實驗能力和創新能力.利用自制教具進行實驗所達到的效果，是任何現有儀器所不具備和不能代替的.

關鍵詞：變“廢”為“寶”；提高教學效果；設計巧妙；容易制作

物理是一門以實驗為基礎的學科，實驗教學是其教學中的重要組成部分.實驗教具則是物理實驗的物質基礎，對實現教學目標、提高教學質量具有不可替代的作用.隨著物理教學改革的不斷深入，教材內容不斷更新，課程設計更加貼近學生日常生活，“從生活到物理，從物理到社會”的課程思想落實更加深入，教師在引領學生進行科學探究時，對實驗器材要求更加日常化，更加接地氣.

很多學校物理教學設備配備不足，儀器老化落后，程式化嚴重，使得部分現有實驗教具教學效果不好，不能滿足教學需要，大大地阻礙物理實驗教學的順利開展.因此，在學校采購、更新實驗器材的同時，教師帶領學生就地取材，自制并使用教具十分必要和迫切.

現結合自己多年教學實踐經驗，對自制教具在物理教學中的獨特魅力淺談認識：

1 什么是自制教具

自制教具是指教師和學生，利用簡便易行的方法，就地取材，按照教學需求自己動手制作的教與學的器具.諾貝爾獎獲得者李政道博士曾經說過：自己制作的教具，永遠比買來的好.國外通常把自制教具稱為“無價”或“廉價”教具，這種稱呼指花錢少，不是指教具作用低.麥克斯韋說過“實驗的教育價值與儀器的復雜性成反比，學生自制的儀器，雖然經常出問題，但它卻會比用仔細調節好的儀器能學到更多的東西”.可見，各國教育人士都非常推崇自制教具，并大力提倡.

其實，教師自制教具的過程，就是鉆研教材、研究教學、研制和改進儀器的過程.利用自制教具不僅改進了實驗教學方法，提高了實驗效果，也更容易突出教學重點，并突破難點，從而全面提高了教學質量.學生自制教具的過程是學生利用所學到的知識，通過創造性思維和動手制作，轉化為實物、成果的過程.這一過程不僅使所學知識得到了鞏固和運用，更重要的是，使學生的思維能力、動手能力、創造能力都得到了培養.

2 自制教具在物理教學中的作用

2.1 自制教具落實了新課標的要求：從生活走向物理，物理應用于生活

自制教具可以利用的材料很多，如：硬紙板、易拉罐、 玻璃瓶、梳子、雞蛋、小燈泡等，這些材料都是學生見過的或者使用過的，學生已經對它們有了一定的感性認識.現在他們利用熟悉的物品來完成物理實驗，可以從“已知”的環境中發現“未知”，對物理知識會倍感親切，并產生強烈的探求欲望和學習興趣，從而對所得到的物理知識倍感認同.學生自己動手研制的教具，也使學生清楚地了解自制教具的結構和工作原理，加深對物理知識的掌握和運用.學生通過自己獨特的認知方式和生活經驗，對外在信息進行心理加工、組織，再通過實踐加以演練，有利于構建成系統的物理知識體系.

2.2 自制教具實現變“廢”為“寶”

利用生活中一些廢棄物如小鐵絲、廢鐵片、木材下腳料、用完的一次性針管，小藥瓶（注意消毒）等，制作出各種各樣的教具，即就地取材、修舊利廢、因陋就簡，創造條件指導學生進行實驗教學.著名物理教育家朱正元教授曾說過“壇壇罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗，”就是說在物理實驗教學中要大力倡導自制教具.例如講到溫度對電阻大小的影響時，沒有教學儀器，可利用廢舊白熾燈的鎢絲，連入帶有小燈泡的串聯電路中，用酒精燈給鎢絲加熱，讓學生觀察小燈泡亮度的變化.而小燈泡的亮度變化，非常直觀地反映了電阻大小與溫度之間的關系.這既解決了實驗器材不足問題，又節省了教育經費.

例如將一只礦泉水瓶底部剪去，然后瓶底向上，瓶口朝下，放入乒乓球，然后往瓶底倒水，直至水倒滿（瓶口無蓋），有少量水從瓶口流出，此時乒乓球不上浮；用手堵住瓶口后，乒乓球上浮到液面，這一現象讓學生心生好奇，迫切想探明原因.通過分析這一實驗現象，學生更容易明白浮力產生的原因就是：浸在液體中的物體受到液體對它產生的向上和向下的壓力差.

如果老師制作的教具吸引了學生，在其影響下，學生都想自己親手做，那么他們在生活中，就會處處留心，觀察哪些材料、物品可以用來做教具.并且會認真研究老師的教具，思考其能不能改進，讓實驗效果更好，這樣可以更有效地培養學生的實踐能力和創新精神.

2.3 自制教具可成為學生和家長交流溝通的橋梁

有些自制教具具有魔術效果，學生回到家中把這些“魔術”給家長表演，既讓家長對孩子的表現感到驚嘆，又會讓學生具有成就感.

例如在研究物體的浮沉時，將由一個藥瓶制成的“浮沉子”放入一個盛水的飲料瓶內，就能表演魔術——“聽話的小瓶子”；在學習浮力產生的原因時，利用礦泉水瓶、乒乓球和水，讓學生給家長表演魔術——“被水壓住的乒乓球”；在學習流體壓強和流速關系時，利用漏斗和乒乓球，讓學生表演魔術——“吹不跑的小球”……這些魔術先讓家長來破解，然后再讓學生給家長解釋其原理.還有些教具，學生在家長的幫助下會完成地更好.比如，有的家長比較精通電路，利用這個優勢，電學部分內容學完之后，讓學生自制一個串、并聯電路，家長把關，不合理的地方予以糾正.他們共同完成的作品，其中電池盒、開關、燈座都做得非常好，并且固定在木板上，整個電路教具很精致.這樣在共同制作的過程中，既讓學生鞏固了知識，又加深了親子關系.

當然，在實際的物理教學中，教師應該挖掘更多學生可以表演給家長的“魔術”，以及學生和家長可以一起制作的教具，這樣既增加了學生與家長交流的機會，又讓自制教具真正成為學生和家長交流溝通的橋梁.

3 自制教具在教學中的應用要求

3.1 自制教具應力求設計巧妙，取材方便，構造簡單，容易制作

針對教學中的重點、難點和急需解決的問題而制作的自制教具，更能便于學生突破重難點.例如在學習溫度計時，引導學生采用小藥瓶、酒精、不同粗細的吸管，自制多個溫度計來進行對比.通過這一巧妙的設計，學生們了解溫度計的改進過程，理解了溫度計的原理和構造.這樣不僅給學生以形象具體的認知，也提高了學生的學習積極性.這些簡單易做的教具也彌補了原有教學儀器的不足.

再如，在演示證明大氣壓存在的馬德堡半球實驗時，教師補充演示了這樣一個實驗：取一個常吃的大蘿卜，中間攔腰一切，取其帶根的一半，中間挖空，然后將其用力按在一潔凈的平底盤子里.這時，拎起蘿卜根，會連盤子一起帶起，要用很大的力氣才能將它們分開.由于所用的材料極為簡單（半個蘿卜，一個盤子），又來自學生身邊，面對這個現象，學生極為驚訝，便很想弄清其中原因.教師借機分析引導，使學生真正地認識到了大氣壓的存在.

3.2 自制教具應增強演示效果，提高實驗現象的可見度

教材中一些演示實驗效果不理想，師生可以利用生活中的物品自制教具改進實驗.例如在透鏡對光線的作用環節，教材中的演示實驗，不僅無法讓學生親自動手，在實驗中去體驗成功的快樂，而且此實驗利用激光燈直接在空氣中照射透鏡，不易觀察出光的傳播路徑.為提高學生積極性，教師可以將演示實驗改為學生探究實驗，采用小組合作，共同改進教具：將無色透明大可樂瓶放在水平桌面上，在瓶中放入凸透鏡或凹透鏡，將點燃的香頭放在瓶中，收集少量煙，形成一個“煙室”.再用激光燈對準透鏡照射，觀察透鏡對光的作用，我們可清晰地看到光的偏折情況.這時，適當調節激光燈和透鏡的高度，三束光同時照射，又可以觀察到通過凸透鏡的光會聚一點，通過凹透鏡的光相互遠離.因此，通過學生自制教具，形象直觀地展現了透鏡對光的作用，提高了教學效果.

有的學生還能結合生活實際，自主創新，改進教具.例如在研究《聲音的產生》一節中，把正在發聲的音叉放入水槽中，可是后排的學生根本看不到被激起的水波.有的同學提出在音叉旁邊掛一小塑料泡沫，泡沫在發聲的音叉上蹦蹦跳跳.這樣不僅提高了實驗現象的可見度，也使學生廣泛參與，培養了學生的創新意識.

總之，自制教具在初中物理教學中天地廣闊，大有可為.雖然教育事業不斷發展，教育投入持續增長，各校的教學儀器日臻完善，但是仍達不到預期的教學效果.而使用自制教具能彌補以上不足，起到意想不到的作用.

師生自己動手進行設計、反復實驗、協同合作，極大的提高了學生動手動腦的能力，許多奇思妙想都可以在實驗中得到實踐.其創作過程大大提高了學生發現問題、解決問題的創新能力，為提高學生的科學素養找到了一個極為有力的支撐點.

參考文獻：

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