運用自制教具提高中學物理演示實驗有效性教學的研究

摘 要：教具是教學的重要條件，更是十分重要的教育資源。自制教具的研發，能更好地實現有效教學。同時，學生自制教學工具能增加實驗的效果，能在改進傳統教具不足的同時，降低實驗的成本，增強實驗的演示性能;也能讓學生在演示過程中對物理學習產生濃厚的興趣。文章就中學物理實驗中運用自制教具提升實驗教學有效性進行了研究，從自制教具的特征入手，提出運用自制教具提升初中物理實驗教學有效性的策略。

關鍵詞：自制教具;中學物理;演示實驗;有效性教學

中圖分類號：G63 ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1673-9132（2019）26-0060-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2019.26.053

演示性實驗過程中，大量的儀器和物品必不可少，自制教學工具進行實驗教學，能更好地解決實驗教學中教具不足的問題，也能讓學生在自制教具的過程中更好地了解各類儀器的使用要點，使演示性實驗的教學效果更佳。

一、自制教具的特征

（一）成本低廉

自制教具的低廉成本是學校與教師對其重視程度較高的主要原因。物理教學中需要很多的儀器，需要進行大量的實驗。自制教具能夠非常好地彌補教學設施短缺的問題。很多生活用品都能夠應用到自制教具當中，例如作業紙、吸管以及水瓶等。這些材料成本較低，通過合理的利用便能實現教具制作。例如，在驗證大氣壓強實驗中，可以應用礦泉水瓶以及一張硬紙片制作簡易的教具，對大氣壓強的存在進行驗證。還可以用針在瓶身上扎孔，之后擰緊或者旋松瓶蓋，觀察瓶中的水是否會流出來。

（二）趣味性強

自制教具在演示性實驗中能發揮出非常好的作用，還能夠帶來極大的趣味性。從教學實際出發，合理地利用自制教具進行簡單的實驗設計，將自制教具的易于操作、趣味性強的特點充分展現出來。例如，重力與重心知識點中，錐體向上滾動的實驗中便可以利用硬紙板進行錐體的制作，利用書本或者鉛筆等作為軌道，有效開展相關的實驗。在這樣的演示性實驗中，學生也可以參與其中，提高了教學工作的趣味性。

（三）實驗現象直觀

自制教具是根據教學內容對已有的實驗儀器進行改進，能夠更貼近教師實驗教學的需求。因此，在實驗中可以將原有試驗中不明顯的實驗現象進行放大，讓學生能夠更直觀地觀察實驗現象。通過自制教具將抽象化的概念具體化，便于學生更好地理解實驗現象與物理知識。

二、初中演示性實驗教學改進策略研究

（一）革新教學觀念，解決演示性實驗完成度不高的問題

傳統教學觀念的影響使學生對知識點的講授過于重視，而對學生的自主學習能力培養過于忽視。這便造成物理課堂教學中演示實驗的開展效果并不明顯，整體完成度較低。教材中的各類演示實驗都沒有全部完成，更沒有重視新實驗的開發，沒有為物理課堂教學工作的開展提供實驗保障。演示性實驗的開展次數較少，無法實現實驗對教學的輔助作用。物理教師作為教學工作的引導者和執行者，必須要積極改變教學觀念和教學方法，以更加合理的現代化教學理念與教學方法對學生進行引導，實現以學生為主體的有效教學工作，更好地開展演示性實驗。

例如，在學習彈力與形變相關知識點時，教師在進行彈力與伸長量間的關系實驗時，很多教師都喜歡使用演示性實驗的方式開展教學活動，并沒有采用分組教學，將學生平均分成若干小組開展這一實驗。這樣能夠很好地節省教學時間，但只讓學生進行觀察而不讓學生直接動手參與的教學方式，其教學中心仍然是教師。新課改中以人為本的教育理念要求教師強化學生主體意識，將學生的發展作為最重要的工作，樹立起正確和科學的教育觀，引導學生更好地投入到物理知識的學習當中。針對這一實驗，教師可以讓學生以小組合作的形式開展教學工作。先為每一個小組準備好拉力計和一組橡皮筋，由一個學生拉住橡皮筋的一端，另一個學生用拉力計勾住另一端后進行拖拽，再讓一個學生量相應數值下橡皮筋的長度，安排專人進行相關數據的整理與計算，列出相應的表格和變化圖像。通過這樣的方式，學生能夠非常有效地對彈力與形變進行了解，同時還能利用簡易的演示性實驗實現實踐操作，強化學生對物理知識的親身體驗度，使學生更加喜歡物理課程，提高教學效果與學生的學習積極性[1]。

（二）改進實驗裝置，突出演示實現的對象

演示性實驗在中學物理教學中占據十分重要的地位，教師需要創設條件做好課本上的演示性實驗，更要在積極合理的教學方式的展示中讓教學的準確性獲得提升，這能在彰顯演示實驗活力的同時，設定預期教學目標。這才是自制教具在演示實驗教學中的優勢體現[2]。

首先，教材中演示性實驗能在操作取材設計上存在一定的缺陷，由于自制教具能彌補傳統演示實驗過程中存在的不足，在有目的性的操作中讓教學儀器科學指導演示實驗，不但能提高課程教學的有效性，更能讓演示實驗的可見度提高。

其次，不能將所有的演示性實驗都看成是現成的儀器開展輔助性的教學。自制的教具從生活中來，到生活中去，能在集思廣益中孕育出各類具有創新的結果，能在依靠簡易性和經濟性的特點中，更好地增加教具的使用效果。自制教具的演示性實驗具有較強的針對性，在實驗過程中能更好地突出實驗的現象，也能在縮短實驗時間的同時，將演示性作用凸顯出來。否則傳統實驗演示性效果不甚明確，會在逐步消磨學生耐心的情況下，讓課堂教學的整體效果受到消極影響。

另外，在實驗操作過程中時間的縮短，能提高課堂教學效率，教師能在這個過程中增添更多的演示性實驗個數，使學生在一堂課時間內能涉獵更多的知識內容，讓教學的密度增大[3]。

（三）自制教具活動開設，激發學生的物理學習興趣

教師在演示性實驗開設過程中引入自制教具的實驗操作活動，能更好地拉近師生間的距離，在激發學生物理學習興趣的前提下，使物理演示性教學的有效性獲得極大的提升。物理教學過程中演示性實驗的開設讓學生通過實驗更好地了解所學知識的內涵，但學生如何在實驗中融入其中是物理教學的一大難題。教師鼓勵學生使用自制教具，培養學生的創新發展意識，待學生有創新發展意識后，能憑借興趣、教材原理、實驗要求進行教具的設計。學生在活動參與中創新意識和創新素養被激發出來，并在教師的教學引導下通過自制教具的方式滿足教學的可操作性。期間學生要對教學自制教具進行改進和實驗，直到達到科學合理的操作目標。

在這一系列的探索和研究中，教師能培養學生的物理學習能力，鼓勵學生更好地學習課程，培養學生動腦思考的能力，讓學生在動手完成中做好綜合性實驗。學校要組織專業教師積極開展自制教具活動和教學創新活動，鼓勵教師在教學創新上加強力度。

同時還要鼓勵學生也參與其中，積極表達自己的想法和意見，共同實現教學改革與創新，實現簡易教具的制作[4]。利用簡易教具，教師可以有效地開展第二課堂，將物理實驗延伸到課外，讓學生更好地參與其中。學生可以利用這些簡易教具進行演示性實驗，在實驗當中感受物理知識帶來的快樂。在做實驗的過程中，通過合作和討論，有效地提高學生的學習興趣。

綜上所述，自制教具具有教學中一般教具的科學性的特征，能在實驗演示過程中實現教學的有效性提升。由于自制教具的材料選擇多來源于生活，制作較方便，上手較快，且結構十分鮮明。自制教具相較于現有的廠制儀器更貼近中學物理課堂，能在滿足中學物理課堂需求的同時，為學生介紹深入淺出的內容，使演示性實驗的整體效果更佳。

參考文獻：

[1]謝桂英.自制低成本教具，提高初中物理演示實驗教學的有效性[J].物理實驗，2014（4）：11.

[2]謝桂英.改進或重新組合實驗器材，提高初中物理演示實驗教學的有效性[J].新課程（上），2016（8）：31.

[3]徐曉佳.DIS與自制教具相結合提高物理演示實驗教學有效性[J].物理之友，2016（12）：43.

[4]楊勇.利用生活棄品制作教具促進初中物理實驗教學[A].北京中教智創信息技術研究院.新課改背景下課堂教學方法與手段的有效性研究科研成果集（第八卷）[C].北京中教智創信息技術研究院：北京中教智創信息技術研究院，2017：13.

[責任編輯 張宏麗]

作者簡介：黃軍榮（1972.9— ），男，漢族，福建光澤人，中學一級，研究方向：高中物理教學。