自制教具，建構高質量物理實驗課堂

施宏彬 （江蘇如東縣于港初級中學）

物理是一門綜合考查學生理論研究與實踐操作能力水平的學科。在該學科中，理論研究與實踐操作二者相輔相成，能夠幫助學生對所學知識產生更加深刻認知的同時優化其知識網絡結構。但是在很多時候，由于場地或者器材等的限制，有些物理實驗操作無法順利開展，這樣就在無形中使學生對該領域知識的認知水平打了很大折扣。因此教師在教學中應當盡可能地通過自制教具等途徑來為學生提供實驗操作的器材，以期取得最大化的實驗教學效果。下面筆者將結合自身的教學經歷詳細闡述自制教具在初中物理教學中的應用。

一、形象展示，理解概念

在初中階段，很多學生對實驗中的某些概念的理解并不是很到位，這樣非常不利于學生整個實驗過程的順利進行，還會降低學生學習的積極性。所以教師在教學過程中應當盡可能地通過自制教具的方式來進行概念講解，以此全面增強學生對一些物理核心概念的理解程度，突破概念理解的難關，確保整個實驗的正常開展。

在教學“光的直線傳播”時，很多學生對“光線”這個概念理解得不是很到位，基于此筆者引導學生制作了一些實驗器材來開展相關實驗，以達到深化學生對“光線”這個概念理解的目的。首先筆者準備了實驗所需的基本器材：木板、白紙、激光筆、記號筆、膠帶等。之后將白紙貼在木板上，用激光筆沿著白紙照射，再用馬克筆將光路在白紙上描繪出來，這樣整個光路和光線的傳播過程就被白紙“記錄”下來了，而光在紙面上發生的漫反射過程也都在白紙上進行了呈現。通過上述過程，教師就能借助簡單的實驗材料將這種不可見“光線”的傳播和反射等過程用更直觀的方式進行呈現，學生對“光線”的這一重要的光學概念的理解也因此更上一層樓。

由此可見，這種自制教具的教學方式在很大程度上幫助學生更好地理解了相關概念，能夠有效地將抽象枯燥的概念理解過程轉化為具體的可見的趣味實驗過程，這樣還能有效提升學生參與實驗的積極性，使學生因此而實現更加高效地學習，物理課堂的整體教學實效性也會得以不斷提升。

二、經歷過程，趣味探究

在物理實驗教學過程中，筆者認為兩個方面的特性至關重要，一個是過程性，另一個則是趣味性。過程性能夠保證學生親身參與整個實驗過程，體會和感悟進行探究性實驗的完整過程，進而有效提升自身的探究性思維品質。而趣味性能為學生開展實驗探究的持久性提供源源不斷的動力，使得學生能將這個學習過程變成一項長期堅持的習慣，以此獲得更佳的學習效果。

在教學“凸透鏡和凹透鏡”時，由于教材中的實驗步驟相對較為煩瑣，學生普遍表現得興趣寡淡，所以筆者就另辟蹊徑，轉變了實驗思路。筆者讓學生拿出自己戴的近視眼鏡并從家中帶來長輩的老花鏡，將其放一起進行對比，分辨哪個是凸透鏡和哪個是凹透鏡，并且通過查閱資料或是實驗驗證的方式測得相關鏡片的焦距等。盡管由于器材限制可能實驗效果并不明顯，但是這種借助學生耳熟能詳的器材進行實驗的方式要遠比那些與學生的生活實際相距甚遠的儀器更能夠激發學生的興趣，學生也更容易投入。

教師在進行物理實驗教學時，應當充分考慮學生的興趣因素，幫助學生將被動地接受知識過程轉化為主動地汲取知識的過程，這樣才能確保教學效益的最大化，并且學生對學習的抵觸心理和負面情緒也會被降低到最小，因此也更有可能在很短的時間內取得更大的進步，實在是一舉多得。

三、創意改進，總結規律

在現階段的物理教材中，有很多形形色色的經典實驗可供學生操作學習，而教師可以在這些實驗的基礎上結合一些有創意的想法和材料進行改進，這樣既滿足了課程實驗的要求，又全面深化了學生對實驗內容的認知，可以說是一舉多得。而在進行創意改進實驗的過程中，教師還可以有效引導學生對實驗的相關規律進行總結，促進其理論概括水平和實踐操作能力的全面升華。

在教學“串并聯電路”時，筆者引導學生在課本實驗的基礎上進行了改進。首先選擇了生活中常見的“40W”和“60W”的燈泡接到電路中，并分別將其進行串聯和并聯，然后分別用電流表和電壓表測定其兩端的電流和電壓數值，再將這些數值填在表格中，這樣學生就可以根據表格中的數據總結出串并聯電流中的干路與支路之間各部分電流和電壓的關系。在這一過程中，學生完整地體驗了實驗、得到數據和進行規律總結的過程，其對串聯電路、并聯電路等基本規律的認知程度也更為深刻。

在實驗中，教師要起到的是一個引導者的作用，而非講授者，教師需要通過這種創意改進實驗的方式讓學生更好地總結和認知物理學中的一些相關規律，在這個過程中教師切忌大包大攬，過分幫助學生，這樣會使學生產生很強的依賴心理和思考惰性，非常不利于學生的探究性思維品質以及核心素養能力的進步與發展。

四、問題驅動，深度探究

在借助教具開展探究性實驗教學的過程中，如果能夠借助問題進行驅動式教學那么很有可能會提升實驗教學的實效，使得實驗教學取得事半功倍的效果。但是在這個過程中，教師應當有效主動設置問題，問題太過容易或者太過復雜都不能實現應有的效果，只有在科學的、有效的、難度適中的問題的驅動下，這種借助教具的探究性實驗教學才能夠更好地引發學生的深度思考，才能夠有效促進其思維水平的進步與發展。

在教學“小孔成像”時，筆者借助了自制教具與問題驅動結合的方式對實驗過程進行了優化。首先筆者準備了帶有各種形狀小孔的硬紙片、電子蠟、夾子和白紙等實驗材料，并且向學生提出了以下幾個問題：（1）研究小孔成像為什么要在暗室里進行？（2）使用電子蠟而非傳統蠟燭進行實驗會有什么優勢？（3）在實驗中看到的像的大小和形狀與硬紙片上的小孔的形狀是否相關？在這幾個問題的驅動下，學生紛紛開啟了高效實驗探究過程，并針對上述問題逐一給出了答案。

綜上所述，在問題的驅動下，學生能夠抱有更加精準的目的性來進行實驗探究，得到的結果也會更加精準。更重要的是，在這個過程中學生能夠更好地掌握探究性實驗的整個流程，這樣學生在日后便能夠更好地應用相關方法解決實際物理問題，進而全面提升自身實踐意識和應用意識。

五、感悟生活，放飛想象

物理是一門基于生活的學科，所以教師在制造物理實驗時教具的選擇也不應該完全脫離生活。只要在基于生活實踐的基礎上，學生才能夠充分發揮自身的想象力和創造力，才更容易產生一些有價值的想法并以物理實驗的方式對其驗證。這不僅是提升學生的物理認知和實踐水平的必經之路，更能夠在無形之中增強學生的創造力，在其成長為創新型人才的道路上為其提供強大助力。

在教學“浮力”的相關知識時，筆者為學生演示了“鹽水中的雞蛋”這個實驗。該實驗的材料非常簡單，即生活中常見的杯子、鹽和雞蛋等。在實驗時筆者先將雞蛋放在裝滿水的燒杯中，此時雞蛋會下沉，之后不斷地向燒杯之中加鹽，此時學生會發現雞蛋會慢慢地浮起來。對此現象學生都表現出了非常濃厚的興趣，在感慨于神奇實驗現象的同時，也會不自覺地進行思考和想象：為什么會出現這種現象呢？在進行這個實驗的過程中，學生結合課本上的理論知識進行了合理的猜想和想象，最后也得到了非常科學的實驗結果。

根據上述實例可知，這種“感悟生活，放飛想象”的基于生活的實驗教學方法讓學生形成充分利用多元化的生活資源的意識，有助于其形成感悟生活和熱愛生活的優秀的生活品質。不僅如此，其學科綜合素質能力以及學科核心素養能力也會因此而得以不斷提升，所以教師在平時的教學過程中應當盡可能地對該方案進行滲透，使學生能夠形成良好的學習習慣。

綜上所述，自制教具的實驗教學方式不僅能夠全面提升初中階段物理實驗教學的實效性和科學性，更能在極大程度上提升學生開展探究性物理實驗的主觀能動性，使學生能夠以一個更加積極、飽滿的姿態投入物理實驗的學習之中，促進其實驗水平的全面升華。除此之外，這種教學方式還能夠有效激發學生的探究性思維品質和創造力的發展，使其能夠用創造性的和發展的眼光來有效應對各種物理問題，全面提升其學科核心素養。