自制教具在抽象物理概念可視化教學中的體驗

薛燕飛

摘要：在高中物理教學中，為降低學生的學習困難，提高他們對物理知識的興趣及學習效率，教師可以嘗試自制教具，創新教學模式，以調動學生的學習積極性。特別是在學習哪些比較抽象的物理概念時，可以通過自制教具及展示這些自制教具的方式，對這些概念進行可視化處理，這是很多學生所切實需要的。不過，自制教具本質上仍然是工具，如果使用這些工具是更加值得思考的問題。以下從優化學習體驗，突破概念難點和師生合作制作三個角度來加以討論，供大家參考。

關鍵詞：抽象物理概念;物理概念可視化教學;自制教具應用

中圖分類號：A 文獻標識碼：A 文章編號：（2021）-34-451

隨著新課程改革的逐步推進，很多教師開始把創新改革的目光放在了高中物理學科上。大家普遍發現，高中物理知識的學習難度比較高，有很強的概念性與抽象性，而教材限于篇幅和形式，不可能使得對這些概念的解釋能夠被所有學生所接受。如果不對這種情況進行處理，一方面會造成學生理解上的不鞏固，更談不上靈活應用;另一方面則會讓學生感到學習時太過困難，因為挫折感而逐漸降低學習興趣。自制教具的主要作用就在于解決這方面的問題，教師要通過對自制教具的有效應用來彌補教材在內容和形式上的不足，促進學生發展。

一、以優化學習體驗為切入

教師要注意的是，自制并應用自制教具的切入點應該是優化學生的學習體驗。因為學生對抽象物理概念不能有效理解造成的首要后果就是他們的學習體驗不好，不能理解抽象概念，也不知道這些概念應該如何應用，很多學生因此而失去了學習的興趣與信心，高中物理知識在他們眼中變成了枯燥無聊，完全無法被理解的“天書”。所以，在自制教具時，首先要思考的是怎樣讓自制教具在展現抽象物理概念時能夠盡可能地生動與直觀，吸引學生的注意力，這是教師進一步利用自制教具幫助學生完成對概念深度理解的重要基礎。

例如，在學習電磁感應與電磁波的相關知識時，這部分內容就有不少抽象的物理概念。學生是無法用肉眼看到電磁波和很多電磁感應現象的，必然會影響到他們對這些概念的理解。所以，這部分內容就比較適合教師應用自制教具來開展教學。比如，教師可以使用磁鐵、鐵板、玻璃、紙板等材料制作一套教具，讓學生明白磁感線不會受到一般物體的阻擋。還可以讓學生在作為背景的紙板上嘗試畫出磁感線，總結歸納其中的的規律，并將之全都記錄在紙板上，逐步豐富這套自制教具的內容直觀性，進一步提升學生的探究興趣。

二、以突破概念難點為目標

優化學習提升，提升教具的直觀性，能夠為學生打開一扇深入理解抽象物理概念的大門。但學生究竟能夠實現理解，突破概念中的重點和難點，仍然要看后續的教學工作是否有效。或者說，突破概念理解難點，才是應用自制教具開展高中物理教學活動真正的目標所在。從這個角度出發，自制教具本質上成了一種實驗用具，只不過其作用只是在于以可視化的方式來呈現抽象物理概念，不像一般的實驗用具那樣有太多操作的空間。教師應鼓勵并指導學生去進行操作，幫助學生完成從直觀印象向抽象理解的轉化。

例如，教師可以制作這樣一套教具：一塊伸出了桌面的硬紙板，硬紙板上放一個礦泉水瓶，礦泉水瓶沒有封口，里邊裝滿了水。在旁邊要不止一臺攝像機，或者用手機錄制也可以。做好準備后，突然抽掉硬紙板，礦泉水瓶以自由落體的方式掉到了地上。隨后，教師帶領學生去觀看錄制下來的視頻。教師還可以對這套教具重復利用，在瓶底鉆出小孔，然后重復實驗，看看在下落的過程中有沒有水從瓶底的小孔中流出來。通過對相同教具的不同使用，去觀察和總結各種物理現象，幫助學生順利突破有關自由落體的概念理解難點。

三、以師生合作制作為鞏固

教師在利用自制教具開展教學工作，促進學生對抽象物理概念的理解時，應與以學生為主體的教學理念相結合，使得學生能夠更多地參與到教學活動中來。如果教具都是由教師制作的，如何使用教具及如何組織教學活動也完全由教師來決定，那么實際上是剝奪了學生的自主權，并不利于學生的學習。其中比較有效地鞏固學生主體地位的方法，是在學生已經對自制教具下的教學模式產生濃厚興趣后，教師嘗試與學生共同去進行教具的制作，讓學生在應用教具前就已經能夠進行較為透徹的思考，提高教學效率和教學效果。

例如，在學習“機械能守恒定律”的時候，教師可以與學生共同制作一套教具，讓一個小球從不同高度的滑坡滾下，小球的重力勢能轉化為動能，在最后的一段軌道上滾動。教師可以只根據教學內容提出一個大致的思路以及必要的材料，然后將學生分組，每組自行完成。完成之后還要嘗試幾次，看看有沒有什么問題，是否能夠與理論相互印證。最后選出制作質量最高的一套教具，帶領學生積極展開實驗教學，進行課堂總結的時候則要把教具的制作也包括進去，肯定學生的表現，為此后師生能夠繼續合作進行教具制作打下基礎。

綜上所述，在高中物理教學中，為了提高學生的學習效率和學習興趣，更有效地培養學生的物理核心素養，教師應該多多嘗試自制教具，幫助學生從可視化的角度理解抽象物理概念。相信在大家的努力下，一定能夠取得良好的效果。

參考文獻

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