師范專業(yè)物理實驗教具設計與制作能力培養(yǎng)的研究

劉傳東 劉國慶 劉芳

（白城師范學院物理與電子信息學院，吉林 白城 137000）

隨著教學制度的不斷改革，要求在教學的過程中，將學生作為教學的主體，一改往日通過教師語言向?qū)W生傳授知識的教學模式。現(xiàn)如今的教學模式要求教師不斷的引導學生，激發(fā)學生的學習積極性，使學生積極主動的參加到學習活動中來，這樣才能使教學的效果達到最佳。因此這就對教師的個人能力提出了更高的要求。

一、實驗教具設計與制作能力的重要性

在物理知識的教學過程中，若想使學生能夠更好地學習抽象的物理知識，那么首先需要教師在課前做好充足的準備，為即將的教學任務做好準備。對于物理學科而言，即便教師在課前做了充足的準備，僅憑借語言表達能力，也未必能得到良好的教學效果。因此物理知識的教學過程，往往需要進行實驗操作配合，才能將物理知識直觀的展現(xiàn)給學生。因此教師需要在課前設計好實驗教具，只有在教學過程中配合以優(yōu)秀的實驗教具，才能將教學效果發(fā)揮到最好。因此這就需要教師具有優(yōu)秀的實驗教具制作能力。所以為了能夠滿足當前教學制度對教師個人能力的要求，所以師范專業(yè)的學生也不能忽視這項能力。該要求就體現(xiàn)了師范專業(yè)的學生在物理實驗教具設計與制作能力的重要性。

二、物理實驗教具在教學過程中的應用實例

由于物理學知識抽象且難以理解，學生在理解過程中極易走進誤區(qū)，因此在教學過程中，搭配實驗教具進行教學，能夠幫助學生直觀的理解物理知識，對于提高教學效率有著重要的作用。下面就舉出幾個使用物理實驗教具配合教學的實例，來體現(xiàn)物理實驗教具在教學過程中的應用。

（一）壓強的實驗教具設計

在學習壓強的知識時，液體壓強、密度以及深度之間的關(guān)系作為教學中的重點知識，其在理解上有著一定的難度。因為液體壓強與液體的質(zhì)量之間不存在聯(lián)系。而學生往往會產(chǎn)生當容器底部所受到的壓強會隨著容器內(nèi)液體質(zhì)量的增加而變大這樣的認知。為了能夠?qū)⒃撝R點明確的向?qū)W生詮釋，那么就需要利用一定的實驗教具。為了講解該知識點，教師可以制作這樣的教具，首先教師可以選取兩只合適的飲料瓶，隨后在瓶底都打好與瓶口大小一致的洞，隨后在洞口加上氣球膜，并用橡皮筋進行密封。接下來將大小不同的兩只試管插入事先準備好的橡膠塞中，然后將這個部件密封進飲料瓶中。緊接著將下端玻璃管與U形管的橡膠管相連接，最后在U形管中滴入墨水。在上述步驟結(jié)束后，將該教具固定在鐵架臺上，隨后調(diào)整高度。在對學生進行液體壓強的教學時，首先使用膠頭滴管向兩個大小不同的試管中滴入同等質(zhì)量的墨水，隨后記錄好U形管中液面的高度變化。通過該實驗，我們可以明確的看到小試管中液面高于大試管，并且小試管中U形管液面差更大，那么就證明小試管中液體壓強要大于大試管。由于該實驗是在控制墨水質(zhì)量相同的情況下進行操作的，因此學生可以明確的了解到液體對于容器底部的壓強僅與液體深度相關(guān)，而與液體的質(zhì)量無關(guān)。

（二）慣性的實驗教具設計

慣性知識是最適合結(jié)合實驗教具進行教學的一個物理知識點。因為慣性作為物體抗拒其運動狀態(tài)被改變的性質(zhì)，是很難通過書本中的語言描述進行理解的。并且慣性在使用實驗教具配合的情況下，能夠?qū)T性這種性質(zhì)最直觀的展現(xiàn)給學生，因此慣性教學是萬萬離不開實驗教具的。制作慣性的實驗教具，不需要很高的成本，只需要準備一個小型的玩具遙控小車、電池、鐵球、磁鐵以及有機玻璃板、若干導線和電工膠帶就能夠制作。在制作過程中，首先將玩具遙控小車的外殼去除，隨后將一根圓柱形小鐵桿置于線圈中，制成電磁鐵。然后將準備好的兩塊有機玻璃板用膠水對稱的固定在小車底座兩邊。在使用有機玻璃板制成一個架子，并在架子上方預留一個能夠放置電磁鐵的位置，使鐵球能夠放置在磁鐵下方。然后制作三個用來接鐵球的等大容器，制作完畢后將這三個容器固定在薄有機玻璃板中，用于接受慣性掉落下的鐵球。然后改接遙控小車的電路板，將控制前輪轉(zhuǎn)彎的電路全部切斷，保留后方電動機電路正常運轉(zhuǎn)。最后一步便是為小車制作運行軌道，該軌道主要目的是為了使小車做勻速直線運動，另外軌道終點需要安裝一個緩沖物來保證小車的安全。到此為止，這個慣性的實驗教具就制作完畢了。該教具能夠模仿公交車在緊急剎車時，車內(nèi)乘客所產(chǎn)生的慣性現(xiàn)象。通過實際操作和小球的運動狀態(tài)向?qū)W生直觀的表明慣性的性質(zhì)，使學生能夠明確的認識慣性的概念，并糾正學生對于慣性的錯誤認知。

另外，在教學過程中，結(jié)合上述實用且有趣味的教具，能夠吸引學生的注意力，使學生能夠?qū)ξ锢碇R充滿好奇。當學生對物理知識產(chǎn)生好奇時，他們就會對物理知識產(chǎn)生興趣，從而激發(fā)學生的學習積極性，使學生能夠積極主動的去學習物理知識。所以現(xiàn)如今的物理知識教學中，需要教師為學生準備科學合理的教具，幫助教師完成教學目標。除此之外，教學的過程中更是要時刻注意引導學生，激發(fā)學生的求知欲。這些均與教具的使用有著密切的關(guān)系。

結(jié)語

總而言之，在當前教育不斷改革的背景下，為了滿足教學制度對于教師提出的要求，在教師進行物理知識的教學過程中，教具的使用和制作是不可缺少的一個環(huán)節(jié)。教具的使用既能夠幫助教師完成教學任務，還能夠激發(fā)學生學習積極性，提高課堂的教學質(zhì)量和效率。因此物理實驗教具的設計和制作就逐漸成為了物理教師的必備技能。為了能滿足這樣的要求，師范專業(yè)就應該重視起物理實驗教具設計和制作能力，加強對于該方面的培養(yǎng)，從而為社會培養(yǎng)更多符合要求的師范人才。