自制教具在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用

梁大明

【摘要】在初中物理的學(xué)習中，大部分課程都是通過實驗來完成的.教師在講課的時候，可以適當使用一些工具，讓學(xué)生對教材內(nèi)容有更深的了解.不過目前的初中學(xué)校在實驗教具這個環(huán)節(jié)比較缺失，導(dǎo)致物理教學(xué)難以獲得有效的支持.因此，作為初中物理教師，也需要采取自制教具的手段，讓物理教學(xué)更加貼近生活，讓學(xué)生對物理理論產(chǎn)生更加清晰且深刻的理解，這樣才能有效地提高教學(xué)效果.

【關(guān)鍵詞】初中物理；自制教具；實驗教學(xué)

新課標要求，物理教學(xué)要更加貼近生活，將物理與現(xiàn)實聯(lián)系在一起，使學(xué)生能夠更好地掌握物理知識.自制教具既可以回收生活垃圾，又可以培養(yǎng)學(xué)生的動手技能，讓學(xué)生了解到相關(guān)的物理原理和物理知識，并通過動手和動腦相結(jié)合的方式，讓學(xué)生對物理原理形成更深刻的記憶，而且還能保證教學(xué)的趣味性.

1 自制教具在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用意義

在初中物理教學(xué)中，自制教具看似平淡無奇，其實卻極富意義.根據(jù)新課標的要求，物理教材中添加了大量的觀察、實驗等內(nèi)容，其根本目的就是讓學(xué)生在學(xué)習物理的過程中，獲得更多的知識，并將所學(xué)的知識運用到實踐中去，或者通過實驗來加深學(xué)生對知識的理解.不過雖然課本中增加了很多讓學(xué)生自主探究和思考的內(nèi)容，但是很多時候教師會忽略這方面的內(nèi)容，無法以學(xué)生為中心進行教學(xué).在物理的學(xué)習中，動手是很重要的，許多物理實驗都應(yīng)由學(xué)生自己來完成 .而在物理教學(xué)中，教師也會使用大量的教具，比如和學(xué)生進行一些物理實驗，在制作教具的時候，可以讓學(xué)生利用所學(xué)到的物理知識來進行設(shè)計，這樣可以讓學(xué)生在鞏固之前所學(xué)的物理知識的同時，也可以通過自己的創(chuàng)造性思維進行拓展.同時，自制的教具還可以增進師生間的聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習熱情.

例如 在“壓強”這一課程中，教師可以來用礦泉水瓶，在瓶身的中下打三個孔，將瓶用水灌滿，再擰緊瓶口.此時，瓶里的水是無法從孔口流出的，這是因為大氣壓強的存在.而把瓶蓋打開，此時三個孔口會分別噴出水，且水噴出的距離也有所不同，最低端的孔口噴水距離最遠，這也意味著最低端的孔口壓強最大.通過使用這樣的自制教具，可以有效激發(fā)學(xué)生的參與興趣，并可以讓復(fù)雜的物理理論深入淺出，提升學(xué)生的理解能力.

2 自制教具在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用原則

在應(yīng)用自制教具進行初中物理教學(xué)的時候，也要注意到幾個方面的問題.在制作教具的時候，要盡可能地利用周圍的廢棄資源，將它們收集起來，而不是購買一些材料，或者是將現(xiàn)有的教學(xué)設(shè)備拆卸下來進行重新組裝.自制的教具不是為了省錢，它可以訓(xùn)練學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)造性思維，也可以使學(xué)生認識到物理是與生活息息相關(guān)的.在制作教具的時候要注意觀察，還要注意學(xué)生的人身安全，教師可以在一旁進行引導(dǎo)，讓學(xué)生把自己所學(xué)到的物理知識和生活經(jīng)驗結(jié)合起來，讓他們在制作的過程中，既可以鞏固以前的知識，又可以進行思維拓展，最終實現(xiàn)提升物理核心素養(yǎng)的目標.

3 自制教具的設(shè)計特點

3.1 成本低，經(jīng)濟實用

目前許多學(xué)校的實驗儀器還不完善，許多教師在物理教學(xué)中使用自制的教具，因為它具有經(jīng)濟、實用等優(yōu)點.比如一些生活用品，都可以用來制作物理實驗教具，來填補學(xué)校教學(xué)設(shè)施不足的問題.在教學(xué)中，教師要培養(yǎng)學(xué)生節(jié)約的意識，對生活物品進行合理的改造，從而提高他們的物理知識.

3.2 操作便捷，易于使用

教師可以根據(jù)教學(xué)實踐的要求，靈活地修改教學(xué)工具，指導(dǎo)學(xué)生進行設(shè)計，提高學(xué)生的參與程度.在改善自制教具的基礎(chǔ)上，增強學(xué)生的動手能力，充分利用自制教具的最大價值，使物理教學(xué)更有趣味性.

3.3 現(xiàn)象直觀，效果明顯

在初中物理教學(xué)中，許多自制的教具都是根據(jù)現(xiàn)有的教學(xué)儀器或者前人的研究成果而進行設(shè)計的.同時，通過不斷更新自制教具，使學(xué)生能夠更好地理解物理現(xiàn)象，并對其進行分析，從而達到突破教學(xué)重點、解決物理難題、提高物理教學(xué)質(zhì)量的目的.

4 自制教具在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

在新一輪教育改革的背景下，廣大初中物理教師在觀念上發(fā)生了變化，打破了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，懂得了尊重學(xué)生的主體性.然而，從教具的使用上，教師的教學(xué)水平仍不高，主要表現(xiàn)在教師沒有按照教學(xué)目的和內(nèi)容科學(xué)地配置教具，也沒有充分發(fā)揮教具的作用，從而導(dǎo)致教學(xué)效果不佳，也有些教師對教具的使用流于形式.另外，教師對自制教具缺乏正確的認知，所制的教具過于高端，與學(xué)生的實際生活脫節(jié)，使其教學(xué)效果無法得到保證.

5 自制教具在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用策略

5.1 基于自制教具幫助學(xué)生理解知識概念

以“光的直線傳播”這一課時為例，為了加深學(xué)生對光線概念的理解和認知，教師可以自制“光路顯示器”，即應(yīng)用一個平整的長方形薄木板，然后在上面粘貼白紙，讓激光順著白紙面進行發(fā)射，由于漫反射的作用，光傳播的路徑也可以清晰地呈現(xiàn)出來.在此基礎(chǔ)上，教師通過設(shè)計相應(yīng)的問題，來引出課題 “誰可以幫助老師，來留下激光傳播的痕跡？”教師進行這樣的引導(dǎo)，對學(xué)生的思維形成指引，并通過不斷嘗試，使學(xué)生找到正確的方法，對光線這一概念形成更為直觀的了解.

5.2 基于自制教具探究物理現(xiàn)象

在“小孔成像”的教學(xué)中，教師可以應(yīng)用電子蠟、白卡紙、燕尾夾等材料，制作一個“小孔成像模擬器”，然后讓學(xué)生自行探索小孔成像的規(guī)律.其中，教師可以為學(xué)生設(shè)置一些問題：

（1）為何要在漆黑的室內(nèi)進行小孔成像？

（2）在試驗中使用電子蠟而不是點燃的蠟燭，其優(yōu)點是什么？

（3）實驗中觀察到的圖像形狀和孔洞的形狀是否相關(guān)？

（4）像的大小會呈現(xiàn)出什么變化規(guī)律？

指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)圖片快速裝配設(shè)備，然而，在臺式機上做試驗時，由于卡紙上的影像不清楚，因此，在以上問題的指引下，可以快速把實驗設(shè)備搬到臺架上，這樣做既快捷，又安全.與傳統(tǒng)的實驗設(shè)備相比，該實驗?zāi)苡行У胤乐乖谝苿酉灎T時，因蠟水滴入而造成教學(xué)混亂的情況.這樣可以有效地完成課堂上的教學(xué)工作，同時也可以讓學(xué)生體會到解決問題的快樂.

5.3 優(yōu)化教具，探索物理規(guī)律

興趣是學(xué)習的金鑰匙，通過引入自制的實驗教具，使物理教學(xué)變得更加生動，并能引起學(xué)生的好奇心和探索欲.

例如 在實驗中探索流體壓強和流速之間的關(guān)系，可以引入一門新的課程：“打不動的乒乓球”.為了增加試驗的樂趣，教師可以在吹風機的出風口上加三根管子，并用三個乒乓球做示范.在教學(xué)中，教師還能指導(dǎo)學(xué)生進行更深入的觀察與思考：“為什么乒乓球不會被風吹走？”通過這樣的問題引導(dǎo)，以提高課堂教學(xué)的效能.此外，也可以利用海難事故這樣的情景，向?qū)W生提問：“兩條船在海上并肩行駛，最后為什么卻會相撞？”讓學(xué)生帶著這樣的疑問，使學(xué)生在課堂上使用準備好的實驗設(shè)備，進行兩艘船的平行航行.其具體的工作是將兩只泡沫船放在水面上，并行在一起.用注射器注水，在注射器的前端用塑料管制成彎曲形狀，保證水可以均勻地注入兩艘船之間.進而得到更加準確的實驗效果，流速越高，壓力越低.在教室里，教師可以讓學(xué)生自己動手做實驗，并鼓勵學(xué)生對現(xiàn)有的實驗設(shè)備進行改造，以幫助他們找出造成各種現(xiàn)象的根源，從而強化學(xué)生對物理原理的理解能力.

5.4 基于自制教具加深學(xué)生對知識的理解

在“眼睛成像原理及調(diào)節(jié)”這一課時中，為了讓學(xué)生更加透徹地理解眼睛成像原理，教師可以為學(xué)生準備平底圓形燒瓶、凸透鏡、膠帶、激光手電、水等材料，激光手電可以作為平行光源，通過在燒瓶內(nèi)加水，來模擬眼睛的玻璃體，凸透鏡來模擬晶狀體，并設(shè)置三組不同焦距的凸透鏡成像效果.經(jīng)過凸透鏡的平行光線最終的成像如果在視網(wǎng)膜之前，這也就是我們常說的“近視”，如果成像在視網(wǎng)膜之后，這是“遠視”.所以通過適當?shù)卣{(diào)整“晶狀體”，使成像處于視網(wǎng)膜之上，這也是我們常說的“矯正”.不過，通常而言，都是通過帶近視鏡和遠視鏡進行成像調(diào)節(jié)，近視鏡也就是凹透鏡，遠視鏡則為凸透鏡.總之，通過讓學(xué)生使用自制教具，更加有利于學(xué)生掌握知識原理.

5.5 應(yīng)用自制教具需要結(jié)合教學(xué)目標

在物理實驗中，有些抽象的概念是不可避免的，學(xué)生的邏輯能力和抽象思維能力普遍很弱，因此，如果有一些高難度的實驗，教師可以通過一些簡單的方法來提高學(xué)生的學(xué)習效率.

例如 探究“聲音是怎么產(chǎn)生的？”教師可以把一些日常生活中不需要的物品，比如紙、橡皮筋、奶粉罐等，制作成真空瓶、水沖擊石等.真空裝置的造價比較高，自制教具既可以節(jié)省成本，也可以在制作教具的過程中讓學(xué)生掌握其中的原理，從而滿足目前的物理教學(xué)要求.在正式的實驗中，教師可以基于各種不同的實驗來激發(fā)學(xué)生的探索興趣，而所選用和制作的教具，都需要結(jié)合教學(xué)目標.作為初中物理教師，在課程準備階段，也要明確教學(xué)目標，做好課堂設(shè)計，為后續(xù)的實驗奠定堅實的基礎(chǔ).

5.6 應(yīng)用自制教具需要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容

首先，教師要對每一堂課的教學(xué)內(nèi)容進行深入的剖析，包括對教學(xué)任務(wù)的深入研究，并根據(jù)自己的教學(xué)體會，對課堂中的重點和難點進行提煉.在教學(xué)過程中，應(yīng)注意采用多元化的教學(xué)方法來促進學(xué)生對物理的認識.其次，在教學(xué)內(nèi)容分析的基礎(chǔ)上，合理地選用教具，特別是在教具的制作上要注重與教學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，使之具有實用性與科學(xué)性.目前初中物理，主要的教學(xué)內(nèi)容都體現(xiàn)在教材中，所以在制作教具時，必須把重點放在幫助學(xué)生解決問題上.最后，要根據(jù)學(xué)生的實際情況，根據(jù)初中生的興趣，設(shè)計出適合初中生的教具.

5.7 增加生活閑置用品的利用率

教師要對每節(jié)課所需要的教具進行深入的研究，以保證每個學(xué)生都能認識到該教具的價值，并充分調(diào)動他們的學(xué)習興趣.教師要善于找到合適的教具，比如把家里閑置或者廢棄的物品用來做教具.

例如 以“摩擦力”的探究為例，教師可以把不同花紋鞋底的鞋子收集起來，比如無紋、格子、條紋、圓圈等，讓學(xué)生分別用這些花紋的鞋子在地面上摩擦，然后分享自己的感受.也可以讓學(xué)生自行感受不同光滑度的物品，并用這些物品進行相互摩擦.比如用玻璃和玻璃進行摩擦，用玻璃和抹布摩擦，用抹布和抹布摩擦，通過這樣的方式，讓學(xué)生親身體驗不同物品的摩擦力.

5.8 教師指導(dǎo)學(xué)生制作教具

初中物理教師要善于引導(dǎo)學(xué)生正確地使用日常用品，然后合理地制作教具.在課前預(yù)習和課后作業(yè)的布置中，就可以為學(xué)生安排一些制作教具的任務(wù)，讓學(xué)生也參與其中，這樣在課堂中使用這些教具時，也會更加順利，更容易深入到知識的核心.

6 結(jié)語

總之，教具的制作與應(yīng)用，能有效地提升初中物理教學(xué)的有效性，使學(xué)生能夠更好地掌握物理知識及其相關(guān)的實驗現(xiàn)象和內(nèi)容，從而增強學(xué)生的學(xué)習效果，并為下一步研究奠定良好的基礎(chǔ).而且通過使用自制教具進行物理教學(xué)，也可以鍛煉學(xué)生的動手實踐能力和思維能力，這些都是物理學(xué)科學(xué)習非常重要的素養(yǎng).

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