自制教具在初中物理教學中的功能探討

(江蘇省南京市第一中學，江蘇 南京 210002)

自制教具既是一種教學手段,也是一種設計策略,更是一名物理教師教學智慧的體現。在生活情境的再現、物理模型的形象化、思維沖突的激發(fā)等方面,有著其他教學手段不可替代的作用,因此被眾多物理教師所青睞。

1 再現生活情境,激發(fā)學習興趣

課堂的引入需要把學生的注意力集中起來,并激發(fā)學生學習的興趣,當學生擁有強烈的興趣時,學習的主動性隨之會被調動起來。用自制教具再現熟悉的生活情境,能夠讓學生認識到物理就在身邊，會使學生產生強烈的求知欲望。筆者在“設計簡單電路”的教學時,運用了如圖1所示的自制教具,教學過程如下。

圖1

圖2

師:教學樓樓道燈的工作是自動控制的,樓道燈在什么情況下才發(fā)光?

生：晚上、有聲音的時候發(fā)光。

師:老師帶來了“樓道燈”(如圖1)。現在它不發(fā)光,誰能使它發(fā)光？

學生用手遮住開關盒,發(fā)出聲響,燈亮了。

師:你是如何使燈發(fā)光的？

生:我先用手遮住開關盒,模擬晚上,再發(fā)出聲音,燈就亮了。

師:我們再來觀察,開關盒和燈之間是如何連接的?你們覺得開關盒里有幾只開關?它們分別受什么控制?它們之間又是如何連接?請大家畫出聲、光控開關控制一只燈泡的模擬電路圖(電源用電池模擬)。

學生畫完后,請一位同學展示自己的電路(如圖2)。

生:當聲控開關和光控開關同時閉合時,燈亮。

師:請大家四個人一組,用身邊的器材(電池、兩只開關、一只燈泡和導線)連接樓道燈電路。

連接好后,請一組展示他們的成果。

生:晚上光控開關閉合,此時燈不亮,當有聲音時,聲控開關閉合,此時兩個開關都閉合,燈亮;白天光控開關斷開,即使有聲音,聲控開關閉合,燈也不會亮。

2 化抽象為形象,促進知識內化

學生在進行物理知識內化的時候,時常會受到生活經驗和原認知的干擾。如果老師只是簡單地用說理的方式,試圖轉變學生錯誤的原認知,會顯得蒼白無力,也不能使學生欣然接受。如果老師能利用自制教具形象化地展現物理現象,進而轉變學生的錯誤認知,促進知識的內化。

例如在學到運動相對性的時候,學生認為從勻速行駛的車廂頂上落下的物體,會落到物體正下方的后方,即使老師告知這個物體因和汽車一起勻速向前運動,所以會落到正下方,學生仍然抱著懷疑的態(tài)度。如果老師能夠利用自制教具重現這一情景,化抽象為形象,可較好地轉變學生的錯誤認知。筆者運用了如圖3的自制教具,演示時閉合控制電動機的開關,小車在電動機的牽引下,在長木板上勻速直線運動,按下遙控開關,使無線開關接收器斷開,電磁鐵斷電,小車仍勻速直線向前運動,小鐵球落入正下方的網兜中(如圖4)。

圖3

圖4

3 激發(fā)思維沖突,發(fā)展思維品質

在實際的教學中，教師利用自制教具激發(fā)學習的興趣、促進知識內化的最終目的是提升學生的思維品質,教師為豐富學生的思維而教。一個令學生驚訝的實驗情境能有效激發(fā)學生的思維沖突,提升思維品質。

圖5

筆者在進行“14.1電阻”教學時,通過實驗探究,學生知道影響電阻大小的因素,如果這節(jié)課到這里就結束了,那么略顯平淡無奇,這時筆者拿出如圖5所示的自制教具,提出如下問題：閉合開關,燈泡發(fā)光,如果將電路中的電阻絲取下,燈泡的亮度會發(fā)生怎樣的變化?當筆者取下電阻絲時燈泡變暗了,再提出問題：這段電阻絲是怎樣連接在電路中的?請畫出電路圖。

生:這個板子的背面還有一段電阻絲和前面的電阻絲并聯(lián),當取下前面電阻絲時,相當于減小了導體的橫截面積,所以導體的電阻變大,電路中的電流變小,小燈泡變暗。

學生畫出的電路如圖6所示，此時老師再展示電路板的背面(如圖7)。

圖6

圖7

4 結語

自制教具是物理教學的一大特色,是促進學生主動參與課堂的載體,是引燃學生思維的火種,是提升學生思維品質的有效推手。