福建省福安市灣塢中學(xué) 林乃強(qiáng)

在初中物理課堂教學(xué)中，豐富的器材有利于改善物理教學(xué)效果。師生通過(guò)合作開(kāi)發(fā)學(xué)習(xí)輔助工具，可以增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解，還可以增強(qiáng)學(xué)生的安全意識(shí)和實(shí)踐能力。特別是對(duì)于初中學(xué)生來(lái)說(shuō)，使用自制的教具可以讓物理知識(shí)在他們腦海中形成具體的印象，以更好地完成學(xué)習(xí)。而且物理教師在教室中能否利用自制的教具來(lái)開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，直接關(guān)系這堂物理課教學(xué)效果的發(fā)揮。

一、自制教具的特征

（一）經(jīng)濟(jì)方便，來(lái)源廣泛

目前，許多學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室設(shè)施還不完善，許多物理教師基于自制教具的材料便宜而且容易獲取的特點(diǎn)，常常會(huì)在物理實(shí)驗(yàn)課堂中使用自制的教具，如一些日常必需品或者生活垃圾也能搜集來(lái)制作教具，以填補(bǔ)學(xué)校實(shí)驗(yàn)設(shè)施的不足。教師在物理教學(xué)中合理地改造這些材料，不僅能增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保觀念，還能使這些自制教具變成學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的助手，從而增加學(xué)生的物理知識(shí)儲(chǔ)備。

（二）易于操作，趣味性強(qiáng)

教師可按照示范實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)實(shí)需要與示范實(shí)驗(yàn)的漏洞來(lái)靈活地修改自制的教具，鼓勵(lì)學(xué)生一起來(lái)制作教具，提升學(xué)生的參與感。這樣不僅有利于學(xué)生近距離觀看實(shí)驗(yàn)效果，還可以滿足學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的需要。同時(shí)，在制作教具的時(shí)候，學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力也會(huì)得到相應(yīng)的提高，而課堂也會(huì)因?yàn)槌浞掷昧俗灾平叹叩膬?yōu)勢(shì)而變得更有趣味性。

（三）形象直觀，效果明顯

在初中物理教學(xué)中，許多自制的教具一般是通過(guò)改造以前的研究成果或者是用已有的實(shí)驗(yàn)設(shè)施進(jìn)行改造。通過(guò)與時(shí)俱進(jìn)的最新自制教具，可讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中更直觀地看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，更透徹地理解實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而協(xié)助學(xué)生吃透教學(xué)重難點(diǎn)，解決物理難題，使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果最大化。

二、自制教具在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

（一）激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，深化實(shí)踐認(rèn)知

教師在示范實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中引入自制教具，可以有效地改善教學(xué)效果。學(xué)生在課前預(yù)覽或者是課前預(yù)習(xí)的時(shí)候會(huì)看到書(shū)本上的實(shí)驗(yàn)，因而教師在課堂上按照課本按部就班地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)往往缺少新奇感，而自制教具正好彌補(bǔ)了這種新奇感的缺失，師生互動(dòng)也有利于縮小師生之間的距離感，既激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，又能很好地提升演示性物理教學(xué)的效果。樂(lè)趣是集中學(xué)生學(xué)習(xí)注意力的好方法，有趣的實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，從而讓他們學(xué)習(xí)和掌握實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)設(shè)置巧妙、有趣的活動(dòng)，使用易于理解和記住的自制教具，以便學(xué)生在制作教具的過(guò)程中掌握相關(guān)的原理，并強(qiáng)化自身理論知識(shí)和實(shí)踐的結(jié)合能力。

例如，在人教版物理八年級(jí)下冊(cè)關(guān)于流體壓力與流速之間關(guān)系的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，筆者通過(guò)“不能被吹走的乒乓球”魔術(shù)表演引入新的課程，改進(jìn)了之前的實(shí)驗(yàn)僅使用吹風(fēng)機(jī)吹乒乓球，對(duì)吹風(fēng)機(jī)進(jìn)行了改裝，在出風(fēng)口安裝了三個(gè)管，然后使用三個(gè)乒乓球進(jìn)行演示。在演示過(guò)程中，教師指導(dǎo)學(xué)生深度地探究“風(fēng)為什么吹不走乒乓球？”等類似的問(wèn)題，這樣可以大大改善學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)效果。此外，教師可以向?qū)W生提問(wèn)：為什么兩艘并排航行的船只最終會(huì)在海面上發(fā)生碰撞？然后讓學(xué)生使用上課前準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以模擬兩船并排航行的情況。關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)步驟是使用注射器注水來(lái)推動(dòng)兩只并排放置在水面上的泡沫舟。之前的實(shí)驗(yàn)是把注射器里的水直接注入水面，這樣很難在兩船之間保持水平射水，實(shí)驗(yàn)效果并不好。后來(lái)，我們制作了一個(gè)小彎管，用小彎管把注射器的前面套住，以確保注射器可以將水水平注入兩艘船中間。在改良了教具以后，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作獲得了期待的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，然后得出結(jié)論：在流體中，流速越大，壓強(qiáng)越低。在物理實(shí)驗(yàn)課堂上，教師改造了以前的實(shí)驗(yàn)設(shè)施，并通過(guò)最新的自制教具來(lái)帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)操作，有利于提升學(xué)生的觀察力和邏輯思維能力，增強(qiáng)其將理論應(yīng)用于實(shí)踐的能力。

（二）教學(xué)形象直觀，增強(qiáng)理解能力

教材上的很多實(shí)驗(yàn)在現(xiàn)實(shí)課堂中沒(méi)有配套的儀器設(shè)備，因此無(wú)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這樣會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)缺少感性認(rèn)識(shí)，使得課堂內(nèi)容乏味枯燥。自制教具是教師根據(jù)現(xiàn)有的儀器設(shè)備不足來(lái)制作的，其實(shí)驗(yàn)的結(jié)果更加直觀、明顯，學(xué)生更容易觀察、理解。自制教具材料的選取直接影響著自制教具的實(shí)驗(yàn)效果，也就是說(shuō)，制作材料越好，實(shí)驗(yàn)效果越佳。在使用自制教具開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)課的過(guò)程中，教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，有利于幫助他們把抽象的理論和內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)榫唧w明了的知識(shí)，加深對(duì)知識(shí)的理解，從而攻克教學(xué)上的困難，有效促進(jìn)學(xué)生構(gòu)建物理知識(shí)結(jié)構(gòu)。此外，課堂上的演示實(shí)驗(yàn)不應(yīng)該過(guò)于復(fù)雜，太過(guò)復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)很難讓基礎(chǔ)薄弱的學(xué)生理解。教師之所以要在課堂上進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，其意圖就是要花最少的時(shí)間來(lái)讓絕大多數(shù)學(xué)生觀察到事物的變化和變化的規(guī)律，進(jìn)而能抓住事物的本質(zhì)，激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性與創(chuàng)造性。如果實(shí)驗(yàn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，學(xué)生就容易產(chǎn)生疲勞感，注意力分散，教學(xué)效果會(huì)大打折扣。而自制教具簡(jiǎn)單、省時(shí)，可以在有限的課堂教學(xué)時(shí)間里盡可能多地增加實(shí)驗(yàn)個(gè)數(shù)，加大教學(xué)密度，有利于教學(xué)效果的最大化。

例如，在教授人教版物理八年級(jí)上冊(cè)“光的直線傳播”這部分內(nèi)容時(shí)，關(guān)于對(duì)光概念的理解，筆者在課堂上制作了一個(gè)“光路顯示器”來(lái)給學(xué)生介紹“光線”的概念?！肮饴凤@示器”是將白紙粘貼在平坦的矩形薄木板上，讓激光束粘在白紙上發(fā)射，并且紙表面的漫反射清楚地顯示了光的傳播路徑。在這個(gè)時(shí)候，教師可以向?qū)W生提問(wèn)：“誰(shuí)能幫助老師留下激光傳播的痕跡，以便我們可以學(xué)習(xí)激光傳播的特征呢？”提問(wèn)過(guò)后，學(xué)生很快就開(kāi)始行動(dòng)起來(lái)，有學(xué)生在白紙上描出了激光的傳播路徑，而且還在直線上用箭頭標(biāo)明了激光的前進(jìn)方向，所有學(xué)生很快就更加深入地了解了光線。

（三）培養(yǎng)創(chuàng)新精神，提高動(dòng)手能力

在物理教學(xué)過(guò)程中開(kāi)展示范性實(shí)驗(yàn)，可以使學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)更深入地理解學(xué)到的知識(shí)內(nèi)涵，但是如何將學(xué)生融入實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中的一個(gè)主要問(wèn)題。自制教具要求學(xué)生在自己的認(rèn)識(shí)和想象的基礎(chǔ)上，通過(guò)實(shí)踐來(lái)制作比較實(shí)用的物理實(shí)驗(yàn)器材。自制教具取材經(jīng)濟(jì)、容易，制作方便、簡(jiǎn)單，能夠帶動(dòng)每個(gè)學(xué)生都來(lái)動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，比如師生常用的自制教具材料有易拉罐、飲料瓶、小藥瓶、吸管、塑料片、泡沫塑料等。此外，教師要鼓勵(lì)學(xué)生使用自制的教具，以培養(yǎng)他們的創(chuàng)新和發(fā)展意識(shí)，使他們可以根據(jù)自己的興趣、實(shí)驗(yàn)要求還有教材原理來(lái)設(shè)計(jì)教具。這樣不僅可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力，而且還可以在教師教學(xué)的指導(dǎo)下，通過(guò)自制教具驗(yàn)證教學(xué)的可行性。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生必須改進(jìn)和實(shí)驗(yàn)自制教具，直到教具可以達(dá)到物理實(shí)驗(yàn)的要求。由于學(xué)生在制作教具之前必須先對(duì)相關(guān)的物理知識(shí)進(jìn)行深度的學(xué)習(xí)與思考，并通過(guò)創(chuàng)意和設(shè)計(jì)證明自己的理論，加之每種教具都蘊(yùn)含著一定數(shù)量的物理理論和知識(shí)，所以學(xué)生在進(jìn)行教具創(chuàng)新時(shí)可以慢慢地消化這些理論知識(shí)。鑒于此，物理教師可以在教具的設(shè)計(jì)、選材、加工等方面加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)，激發(fā)他們的創(chuàng)新精神，提升他們的實(shí)踐能力和實(shí)踐水平。

例如，對(duì)于人教版物理八年級(jí)上冊(cè)“小孔成像”規(guī)律的內(nèi)容，教師和學(xué)生可以用自制教具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在開(kāi)始實(shí)驗(yàn)活動(dòng)之前，預(yù)先制作一個(gè)“小孔成像模擬器”，該模擬器使用具有不同形狀孔的硬紙板、電子蠟、白紙板、燕尾夾等用于研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，然后引導(dǎo)學(xué)生用這些材料一步步地組裝小孔成像模擬器。與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)裝置相比，這個(gè)實(shí)驗(yàn)不會(huì)有蠟水滴落而灼燒學(xué)生皮膚的情況出現(xiàn)，這不僅可以穩(wěn)定課堂秩序，使課堂教學(xué)任務(wù)有效地完成，還可以讓學(xué)生感受到實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的樂(lè)趣。

（四）利用教學(xué)資源，強(qiáng)化物理學(xué)習(xí)

初中物理教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)對(duì)周圍事物的觀察與研究，鼓勵(lì)學(xué)生充分發(fā)揮想象力與動(dòng)手能力，自己來(lái)制作物理實(shí)驗(yàn)器材，適當(dāng)應(yīng)用生活資源，探索物理知識(shí)的本質(zhì)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到日常生活中通常被忽略的事物也能發(fā)揮很大的作用。這有利于學(xué)生更深刻地感悟生活、熱愛(ài)生活，同時(shí)也能提升學(xué)生學(xué)習(xí)成效，發(fā)展物理學(xué)科素養(yǎng)。

例如，在“凸透鏡成像”教學(xué)過(guò)程中，教師就應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生思考怎樣運(yùn)用生活中的資源進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而明白凸透鏡和凹透鏡的成像原理。如教師可以帶領(lǐng)學(xué)生觀察自己的眼鏡，判斷眼鏡是什么透鏡；帶領(lǐng)學(xué)生觀察祖父母的老花鏡，考慮老花鏡是什么透鏡，用這種方式來(lái)表現(xiàn)科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。完成實(shí)驗(yàn)后，教師也可以帶領(lǐng)學(xué)生思考生活中有哪些事物也與實(shí)驗(yàn)有聯(lián)系，引導(dǎo)其深入思考，發(fā)揮想象，同時(shí)讓他們更好地看到生活中的物理知識(shí)，更有效地增加學(xué)生的物理知識(shí)儲(chǔ)備。

綜上所述，開(kāi)發(fā)和利用自制教具能夠更好地增強(qiáng)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)效性，有助于學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中更好地綜合控制以及處理物理知識(shí)和有關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，這不僅能改善學(xué)習(xí)效果，也能幫助學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)開(kāi)展后續(xù)的更加深入的研究。在物理實(shí)驗(yàn)的整體性實(shí)踐過(guò)程中，教師應(yīng)努力提升自身的學(xué)科文化素養(yǎng)以及創(chuàng)新意識(shí)，結(jié)合教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容，落實(shí)課程標(biāo)準(zhǔn)要求，在課堂上與學(xué)生一起開(kāi)發(fā)自制教具，營(yíng)造出敢想、敢做的課堂氛圍，這樣學(xué)生可以有效地提高自己的操作水平，同時(shí)在此基礎(chǔ)上更好地提高自己獨(dú)立思考以及解決生活和學(xué)習(xí)過(guò)程中有關(guān)問(wèn)題的能力，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。