自制物理教具 觸動思維琴弦

姜冬艷 （江蘇啟東折桂中學）

自制教具的創作靈感源于對物理認知的深度思考與探究，它的制作需要師生對物理認知的積累、對物理問題的發現、對平時交流的關注、對教材與器材的感知、對課堂參與的需求等。自制教具能激發學生的探究精神，培植他們的思維品質，體現他們自身的價值。能增強演示效果，突破教學難點，完善教學目的，體現科學態度，滲透勤儉意識。

一、創設生活情境，激活學科思維

學習絕不是簡單的死記硬背，教師可利用生活中的各種物品自制教具并在課堂上創設情境。只需一段時間的實踐，學生思維的火花就能被點燃，他們的動手能力和探索能力就會得到提升，并且課堂的趣味性也增強。每一節課教師都可以讓兩三個同學上臺演示自己的實驗，臺下的學生仔細觀察實驗現象，見證一個又一個奇跡。于是課堂上有了掌聲、有了笑聲、有了思維的參與。臺上的同學體會到成功的快樂，臺下的同學體驗到物理現象的神奇，激發學生參與的積極性。例如，在學習流體壓強與流速關系時，教師創設這樣的情境：讓學生自制簡易的噴霧器。首先讓學生自行準備器材，如一個1000ML 的燒杯，用空的兩支筆管，筆管的一頭去掉筆芯，另一頭用塞子塞住。接著教師將一支空筆殼豎直插入水杯中，另一支空筆殼放開口處在其上端，同時向著水平方向吹氣。這個教具是四人一組，每個學生都有體驗情境的機會。當他們吹氣的時候，在他們的眼前會出現水霧，生活里常見的景象在課堂顯現。

二、化抽象為形象，促進思維轉化

自制教具使整個思維過程更加形象，物理這門學科的特點就是要在物理現象中發現問題，尋找理論去解決問題，即從抽象到形象再到抽象的思維過程。在學習“液體熱脹冷縮”這一物理現象時，如果直接讓學生去記憶，他們記得的只是抽象的條條框框，對具體的現象卻缺少體驗，反映在思維上，他們很難直接將這種認知拓展。于是教師和學生一起制作溫度計，首先準備一只小瓶，在小瓶里裝滿水，再滴上幾滴紅墨水，用橡皮塞塞住瓶口，再通過橡皮塞向瓶子里插入一根細玻璃管。接著教師讓學生猜下一步教具怎么做，學生將瓶子先放到熱水里，再將其放到冷水里，一個溫度計的雛形就出現了，他們對“熱脹冷縮”有了更深刻的領悟。教師繼續問學生，用橡皮塞塞住的目的是什么；用細玻璃管的目的又是什么。學生對著具體的教具，思維有了落腳點，從具體的操作中想到歸因。

三、激發認知沖突，發展思維品質

自制教具與傳統器材相比，在教學效果的直觀方面更具獨特性和吸引力，它彌補了實驗室可用儀器的不足，又通過有針對性地制作教具，更好地呈現不同的物理現象，進而激發學生在認知上的沖突，使實驗現象變得更加真實，使思維得以發展。如為了向學生展示光在空氣中沿直線傳播這一物理現象，教師做了這樣的教具：先找一個激光筆和噴水壺，然后一只手平舉激光筆的同時，按下電源開關；另外一只手拿著噴水壺，沿光束路徑不斷噴灑水霧。當學生到前面體驗這個教具的時候，他們對這一認知有了更直觀的印象。教師問學生有沒有遇到新的問題，學生問：光會出現不沿著直線傳播的時候嗎？自制教具啟發了學生的思維，教師可繼續通過自制教具讓思維更加深遠。教師先準備一支激光筆、一個玻璃魚缸、一段竹筒、一根細桿和一個玩具魚。對于具體教具的擺布，教師讓學生自己來操作，他們依據教具推測情境。當學生將激光筆點開的時候，他們發現“光”從空氣進入水中發生了變化，這與他們之前看到的現象不一樣，也就是說，他們的新舊認知發生了沖突。有沖突，就有了新的思考。面對兩組道具，學生想到的是為什么會這樣。從具體的細節里，他們發現“光”在經過不同介質時方向發生了改變。教具成了學生思維向前發展的媒介，成了他們素養生成的助手。

自制教具是圍繞物理學科教學過程進行的，學生通過學習、了解、思考、制作掌握相應的物理概念，從而具有一定的物理觀念。換言之，教具制作過程，就是實驗探究過程，伴隨著思維生長過程。