羅玉林，湖南省株洲市田心中學(xué)物理教師，中國(guó)青少年科技輔導(dǎo)員協(xié)會(huì)會(huì)員，中國(guó)發(fā)明協(xié)會(huì)中小學(xué)創(chuàng)造教育分會(huì)會(huì)員，曾獲得“全國(guó)物理競(jìng)賽優(yōu)秀指導(dǎo)教師”“全國(guó)青少年科技創(chuàng)新優(yōu)秀指導(dǎo)教師”“株洲市優(yōu)秀科技教師”“株洲市優(yōu)秀教師”“湖南省優(yōu)秀教師”等榮譽(yù)稱號(hào)。

創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是國(guó)家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。當(dāng)今世界，國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)主要體現(xiàn)為創(chuàng)新人才的競(jìng)爭(zhēng)。而培養(yǎng)創(chuàng)新型科技人才，首先要從教育這個(gè)源頭抓起，從娃娃抓起。因此，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力是落實(shí)當(dāng)前素質(zhì)教育的重要內(nèi)容。

那么，有沒有什么好的方法來激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新興趣，從而提高學(xué)生的創(chuàng)新能力呢？其實(shí)，對(duì)于我們物理老師來說，只要抓好實(shí)驗(yàn)教學(xué)這個(gè)課堂主陣地，特別是通過自制教具這種親身示范作用，往往能收到意想不到的效果。

記得我在講人教版九年級(jí)物理第二十章《電與磁》時(shí)，我通過自制“隱形筆筒”（利用磁極間的相互作用，筆放進(jìn)去會(huì)自動(dòng)豎立），導(dǎo)入神奇的磁現(xiàn)象，再通過自制“電磁秋千”“電磁火車”等教具，逐步帶學(xué)生探索“神奇而有趣”的磁現(xiàn)象。而在后面《電與磁》的教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)教材中有十多個(gè)電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)，每次都要拿著一堆東西進(jìn)行組裝，十分麻煩。于是我想：能否自制一個(gè)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、可以折疊、方便攜帶的多功能電磁演示儀呢？我?guī)е@個(gè)問題，經(jīng)過多次嘗試，終于制作出了一個(gè)演示教具——多功能電磁演示儀。它可以方便、快捷、全方位地演示通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、電磁感應(yīng)、通電導(dǎo)線周圍存在磁場(chǎng)、磁感圖1隱形筆筒線的分布等十多個(gè)初中電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)，且實(shí)驗(yàn)效果都非常明顯。

在多年的物理教學(xué)中，我十分注重自制教具的開發(fā)和利用。對(duì)于教材中的實(shí)驗(yàn)，我充分利用身邊的物品，想盡辦法對(duì)它進(jìn)行改進(jìn)，使實(shí)驗(yàn)效果更加明顯或更有趣味性。有時(shí)，為了學(xué)生能夠更好地理解物理知識(shí)，我充分利用業(yè)余時(shí)間，自制演示教具，積極拓展和開發(fā)實(shí)驗(yàn)資源。比如我在講人教版八年級(jí)物理第十一章第4節(jié)《機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化》時(shí)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)能量之間的相互轉(zhuǎn)化的理解并不深刻。而在教材中，演示機(jī)械能及其轉(zhuǎn)化時(shí)，只講述了重力勢(shì)能和動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)化。為了增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，我將玩具小車進(jìn)行改進(jìn)，利用木板、滑輪、橡皮筋等材料，自制了演示教具“能量轉(zhuǎn)化小車”，并用于教學(xué)。它可以綜合演示重力勢(shì)能和動(dòng)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能、電能和機(jī)械能之間的相互轉(zhuǎn)化，綜合性強(qiáng)，趣味性濃，取得了較好的實(shí)驗(yàn)效果。后來，我的這個(gè)自制教具在市、縣青少年科技創(chuàng)新大賽中脫穎而出，被推薦參加第40屆湖南省青少年科技創(chuàng)新大賽，并獲得了省一等獎(jiǎng)的佳績(jī)。在展示現(xiàn)場(chǎng)，由于該教具簡(jiǎn)單、實(shí)用、趣味性濃和綜合性強(qiáng)，贏得了評(píng)委們的一致好評(píng)，也獲得了現(xiàn)場(chǎng)學(xué)生的青睞。

我在自制教具的同時(shí)，不斷鼓勵(lì)學(xué)生周末在家里積極開展家庭實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。每個(gè)學(xué)期，我都會(huì)組織學(xué)生開展一次自制教具評(píng)比活動(dòng)，經(jīng)常收到意想不到的效果，也為每年的青少年科技創(chuàng)新大賽提供了不少的創(chuàng)新作品。

比如，在人教版物理九年級(jí)第十六章第4節(jié)《變阻器》中，有一道習(xí)題涉及油量表，但是實(shí)驗(yàn)室沒有這方面的教具，而在歷年的中考題中也經(jīng)常涉及油量表。為了加深學(xué)生對(duì)油量表這種常用工具的理解，我利用摩托車修理店廢舊的油量表和油浮子，自制了一個(gè)油量表，學(xué)生很感興趣。

唐海青同學(xué)是個(gè)愛動(dòng)腦的男孩。他發(fā)現(xiàn)，很多摩托車司機(jī)都曾遇到過因?yàn)槟ν熊嚊]有及時(shí)加油而帶來的苦惱。那么能不能制作一種油量表，既能顯示出油箱中的油量，又能顯示還能行駛多遠(yuǎn)的里程呢？有了這種油量表，司機(jī)的判斷就能由定性判斷變成較準(zhǔn)確的定量判斷，解決司機(jī)因中途無油而帶來的后顧之憂。于是，他把我自制的油量表進(jìn)行了改進(jìn)。他的制作原理是，當(dāng)油量較充足時(shí)，油浮子上浮，電位器電阻變小，電流變大，油量表中的指針向右偏轉(zhuǎn)，表明油量充足;當(dāng)油量不足時(shí)，油量表的指針向左偏轉(zhuǎn)，指針與油量表上方的導(dǎo)線接通，電鈴響，紅燈亮，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。同時(shí)，利用壓力傳感器，根據(jù)油量表示數(shù)自動(dòng)顯示剩余油量和可行駛距離。該創(chuàng)新作品獲得了2017年株洲市青少年科技創(chuàng)新大賽二等獎(jiǎng)和第十四屆宋慶齡少年兒童發(fā)明獎(jiǎng)湖南省賽區(qū)二等獎(jiǎng)。

教師的親自動(dòng)手示范，學(xué)生的留心觀察和互相幫助，往往能產(chǎn)生意想不到的效果。

比如，李琦潔和羅嘉偉同學(xué)的作品《一種光沿直線傳播實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)》獲得了第40屆湖南省青少年科技創(chuàng)新大賽創(chuàng)新項(xiàng)目銀獎(jiǎng)和第十五屆宋慶齡少年兒童發(fā)明獎(jiǎng)銅獎(jiǎng)。該作品的靈感來源于李琦潔同學(xué)平時(shí)留心觀察生活?！坝幸淮?，我的父親在更換日光燈管的時(shí)候，我拿著手電筒幫助照明。當(dāng)我父親換下日光燈管的時(shí)候，我趕緊從父親的手中接過燈管，但是一不小心，我把日光燈管的一端給摔破了。我偶然發(fā)現(xiàn)手電筒的光線居然在日光燈管中呈現(xiàn)出一條清晰的光柱，我當(dāng)時(shí)就覺得很好奇：用它能不能演示物理實(shí)驗(yàn)中的光沿直線傳播實(shí)驗(yàn)?zāi)?？”李琦潔這樣說道。后來，李琦潔在物理老師的指導(dǎo)下，和羅嘉偉同學(xué)一起找材料，查資料，做出了這個(gè)創(chuàng)新作品。這個(gè)裝置能夠清晰地演示光在同一均勻介質(zhì)和同一不均勻介質(zhì)中的傳播情況，并能從視覺和聽覺（安裝了紅外報(bào)警裝置）兩個(gè)角度來觀察判斷光是否沿直線傳播。這個(gè)發(fā)明對(duì)加深光在同一均勻介質(zhì)中沿直線傳播的理解有一定的幫助，也提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)手能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

發(fā)明創(chuàng)新的過程，有時(shí)就是一個(gè)改進(jìn)的過程。對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，使實(shí)驗(yàn)效果更加明顯或更有趣味性，或者開發(fā)出一個(gè)多功能教具，都是一種創(chuàng)新。立足課堂，巧用自制教具，不但能加深學(xué)生對(duì)書本知識(shí)的理解，還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新實(shí)踐能力。同時(shí)，也有利于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中各種用品、用具的缺點(diǎn)和不足，進(jìn)而對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，最終形成發(fā)明創(chuàng)新作品。

[本文系湖南省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃課題“農(nóng)村學(xué)校初中生創(chuàng)新實(shí)踐能力培養(yǎng)的研究”（課題批準(zhǔn)號(hào)：XJK18BJC023）的階段性研究成果。]（編輯Seven）