自制實驗教具在物理課堂教學中的應用

占平華

摘? ?要：物理知識過于抽象、復雜，機械化知識灌輸的方法是不可取的，初中物理實驗具有形象直觀的特點，在初中物理教學中是不可替代的，通過實驗能夠激發學生學習的興趣，使學生了解現象背后的本質和定理，幫助學生掌握更多的物理知識，自制實驗教具對于物理學習起到了較為重要的促進作用，尤其對于實驗器材匱乏的農村學校作用更明顯。

關鍵詞：自制實驗教具;物理教學;學習效率;課堂效率

引言

物理知識與現實生活有著密不可分的聯系，實驗設計需要的材料在生活中也很容易找到，甚至是生活中的廢品垃圾都能在自制實驗教具中變廢為寶，使學生領悟到物理科學的奇妙之處。自制實驗教具的制作過程也較為簡單容易，教師指引學生一起進行實驗制作，活躍、輕松的實驗氛圍充斥著整個課堂，在玩樂中輕松地掌握更多的物理知識。自制實驗教具充分激發了學生學習物理的興趣，調動了學生動手實踐的能力，使他們透過現象領悟到物理本質，還有效培養學生物理方面的創新思維，以及塑造探索知識奧妙的科學精神，在有限的時間內獲得長足發展和進步。

1? 增添了物理學習的趣味，激發學生學習的熱情

初中物理教學過程中，教師帶領學生共同自制教具平添了物理學習的無限趣味，為學生營造輕松學習、自由發揮、掌握知識的寬廣空間，充分激發學生學習的熱情、動手參與實踐的興趣。自制教具不僅可以提升課堂教學的興趣，同時可以讓學生更加充分地聯系生活，學會觀察生活并從生活中選擇適合的教具素材，同時可促進學生的勞動技能的成長，適應新時代國家對教育目標的要求[ 1 ]。

在“光的直線傳播”的學習中，“光在同種均勻介質中沿直線傳播”的原理往往是通過小孔成像的實驗進行證明，教師在課前布置自制小孔成像器具的任務，和學生們講解了小孔如何成像的現象，并要求學生搜尋生活中的薯片筒、易拉罐、白色透明塑料袋、橡皮筋和細繩等物品自行制作小孔成像的教具。學生們利用薯片筒、易拉罐等圓筒狀物品作為成像器的主身，薯片筒只需將筒蓋兒去掉，易拉罐需要剪掉上半部分，并將白色透明塑料袋套上并用細繩或皮筋綁住，在這兩個物體的底部分別鉆上一個小孔，使用這個成像器對準燃著的蠟燭便可在塑料膜上面看到倒立蠟燭的影像。通過自制教具學生掌握小孔成像的原理，切實推進了課堂效率的極大提升，不僅探究到物理現象的形成規律，也培養了學生物理知識應用的能力。

2? 設置疑難的問題情境，激發起學生的求知欲

初中生的生活經驗相對比較少，對于生活中物理現象以及課堂中的物理知識，都是知之甚微，很多疑惑和難題可以通過自制實驗教具探究的方法達到較好的效果。由此，教師應設置疑難色彩的問題式情境，要求學生按照教學要求自制實驗教具或教師自行設計實驗的方法，加強對物理知識的理解和掌握，實現疑難問題的有效解決，使物理學習變得更加輕松容易，很大程度地減輕物理知識學習的難度，并且能激發起學生學習物理知識的求知欲。

在講授“物體的浮沉條件及應用”一課時，教師將提前準備好的棉線、皮球、塑料桶、鐵塊等物品自制一個沉浮條件的演示實驗，塑料桶灌大概3/4容量的水，教師將皮球用力往水里壓，隨即問：皮球是浮還是沉？接下來安排幾位學生上臺模仿教師的動作，分別將木塊、鐵塊、雞蛋、蘋果等放入水中，要求學生猜想結果是浮還是沉，學生們全部注意力聚焦到實驗中，心急如焚地想獲得事情的最后答案，這時新課導入：“請跟隨我一起學習物體的浮沉條件”。這樣引入充分調動了學生自主探究的積極性，徹底激發起學生強烈的求知欲，學生們主體地位得到了發揮。

3? 提高了實驗實效性，領悟物理的本質

自制實驗教具是具有探索意味的一項教學行為，體現了其重要的教育效果及科學價值。自制實驗教具為學生提供了動手實踐和互動交流的機會，使教材中難點、重點、疑點得以突破和解決，他們切身體驗到物理知識和現實生活的不可分割，獲得了更佳的學習實效，學生們在潛移默化中養成了挖掘、領悟物理本質的學習習慣，逐漸愛上物理學習。

在學習“流體壓強與流速的關系”中，為探究“液體壓強與流速的關系”，教師可提前布置學生收集生活中信手拈來的臉盆、礦泉水瓶等。分別取兩個礦泉水瓶蓋，放入裝滿水的臉盆中，浮在水面代替小船，另取一個裝滿水的礦泉水瓶，在瓶蓋上開一個小孔，手一捏，水會從小孔噴出來。當噴出來的水對準“兩艘船”的中間時，增大了“兩艘船”中間液體的流動速度，“兩艘船”慢慢靠攏，學生可直接領悟實驗的本質。而本實驗對于實驗條件有些要求，在不同的實驗條件下所呈現出的效果往往不同，學生在觀察和對比中體驗不同變量對實驗結果所帶來的影響，體會從失敗到逐步成功，經過情感與技能的碰撞，提升學生的心理感受，促進學生實驗心理的發展，激發學生探究的熱情。用生活中最普遍的廢舊材料自制完成一些物理實驗，學生參與的熱情自然也會提高，并且能更容易領悟。

4? 拓展實驗的廣度，培養學生的創新思維

自制實驗教具實質上是一種動手實踐、思維創新的學習活動，它對于實驗教具要求具備創新、個性的特征，這就需要教師引導學生如何學會巧妙利用生活物品和廢料制作出成功的物理實驗，生活廢料改造變廢為寶的過程，拓展了實驗的廣度，也利于學生創新思維的培養。

在“聲音的產生與傳播”學習中，教師組織學生自制聲音傳播的實驗活動，學生們紛紛進行小組交流討論，討論出很多種的實驗方案，一些學生拿起身邊的材料便投入到自制實驗教具的操作中，一段時間過后，教師要求學生們進行自制實驗教具的成果演示，其中有這樣一個實驗：這位學生制作了一部“電話機”，兩個一次性紙杯，每個紙杯底部打個孔，用一根長四米的針線分別穿入紙杯纏住小鉛筆頭進行固定，兩個同學一起操作，一個為呼叫方，一個為接聽方，手握鉛筆頭、拉緊針線，聲音便傳遞給對方。接下來教師可以引導學生在此實驗的基礎上進行拓展改進：針線松弛，則聽不清或聽不到對方的聲音;請一位同學捏住針線，則會出現振動停止，聲音停止的現象。學生再進行拓展：用尼龍線、細銅絲、鐵絲等替換針線，可以研究聲音在固體中傳播的區別。自制實驗拓展不僅使學生對于新知識點形成快速認知，也培養了他們的想象力和創新力，而且學生也樂于參與。

5? 評估自制實驗教具的方案，培養學生的科學態度

教師須對學生的自制實驗教具進行整體全面的評估，對實驗的制作和突發情況作好預設，對自制實驗是否可行給出準確定奪，以及對自制實驗教具的應用性做科學分析評估，以確保自制實驗教具方案的實施。關于自制實驗教具方案的設計，可以按以下幾點進行設計：第一，明確實驗的目的，了解實驗內容及實驗原理;第二，擇選一些實驗用的物品、材料，分析比對，依據實驗內容和原理設計自制實驗教具方案;第三，確定實驗材料的范疇，選定最佳材料，設計自制實驗教具的步驟;第四，在自制實驗過程中隨時調整修改，驗證實驗的結果是否有效。

在進行“光的色散”一課學習過程中，在沒有三棱鏡的情況下，在深盤中盛一些水，盤中斜放一個平面鏡，鏡的下部浸入水中。讓手電筒的光照射在水下的平面鏡上，并反射到白紙上[ 1 ]。觀察墻壁或白紙上反射光的顏色。通過平面鏡反光折射的實驗方法了解到不同顏色光混合后的顏色，學生們掌握了手電筒的光是白色光，這種光由七種顏色的光組合而成的，鏡子將這個光反射在水面上，在降低教學難度同時促進學生簡單快速地認識七色彩虹的形成原理。這個自制實驗操作起來比較便捷，獲得了既定的實驗效果，證明了這個自制實驗是有效的、有價值的。

6? 結語

總而言之，物理教學離不開實驗的支撐，尤其是自制實驗教具填補了傳統實驗的空白，不僅解決了材料、物品的不足，也實現了物理與生活的有機契合，提高了學生的物理學習能力，培養了他們自主探究的科學精神。初中物理教師通過自身過硬的自制教具能力，能夠在課堂中創設吸引學生的情境，讓學生的注意力更加集中至課堂教學中，提升課堂教學和學習效率，促進教師和學生的共同成長。

參考文獻：

[1] 曹駿.太陽光有顏色嗎[J].實驗教學與儀器，2009（7-8）：67.