物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中物理自制教具的作用探究

摘 要：物理科學(xué)有著較強(qiáng)的實(shí)踐性，是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)在物理教學(xué)中有著重要地位.但就目前而言，許多地方教育資源稀缺，教具十分有限，難以滿足現(xiàn)有的教學(xué)要求，因此使用自制教具展開(kāi)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)就顯得尤為重要.本文就自制教具在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用方法與作用做出相關(guān)研究，以期能夠?yàn)榻逃ぷ魈峁┮欢ǖ膮⒖純r(jià)值.

關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn);初中物理;自制教具;作用

中圖分類號(hào)：G632 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ?文章編號(hào)：1008-0333（2021）32-0092-02

收稿日期：2021-08-15

作者簡(jiǎn)介：葛亞梅（1982-），女，江蘇省南京人，本科，中學(xué)一級(jí)教師，從事初中物理教學(xué)研究.

實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠提供學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣，并能夠給加深學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)的理解與記憶，但實(shí)驗(yàn)室設(shè)備與規(guī)模通常難以滿足學(xué)生的實(shí)際需求，再加上課程的限制，大多實(shí)驗(yàn)都是由教師來(lái)演示完成，學(xué)生實(shí)踐訓(xùn)練的機(jī)會(huì)很少，不利于教學(xué)質(zhì)量的提升.自制教具有著較高的靈活性，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，能夠幫助學(xué)生構(gòu)建起物理概念和物理模型，需要給予足夠的重視和關(guān)注.

一、巧用自制教具——提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣

興趣是學(xué)生最好的老師，一旦讓學(xué)生對(duì)某件事感興趣，那么學(xué)生便能夠持之以恒的堅(jiān)持下去，這樣所產(chǎn)生的效果遠(yuǎn)比一味的“灌輸”更高，而且學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中，也會(huì)使得自身的學(xué)習(xí)更為輕松與愉悅.教師通過(guò)自制教具便能夠最大程度的激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，而且與正規(guī)教具相比，自制教具少了諸多限制，從而使得教學(xué)更為靈活，從而能夠極大的滿足學(xué)生的好奇心與探索欲望.例如，在初中物理教材《聲音的產(chǎn)生與傳播》中，教師可以在教學(xué)活動(dòng)開(kāi)始前準(zhǔn)備一系列教具，包括燒杯、音叉、小錘、鐵架臺(tái)、水槽、水以及帶有細(xì)線的乒乓球等.課堂教學(xué)中，教師首先通過(guò)問(wèn)題來(lái)進(jìn)行教學(xué)導(dǎo)入：“同學(xué)們，你們知不知道聲音是怎么產(chǎn)生的？為什么在我們?nèi)粘Ｉ钪?，我們可以?tīng)到各種各樣、千差萬(wàn)別的聲音呢？”.之后教師再展開(kāi)實(shí)驗(yàn)演示，讓學(xué)生感知自己說(shuō)話與不說(shuō)話時(shí)，喉嚨部位的情況;比較橡皮筋拉緊后，發(fā)聲與不發(fā)聲情況;觀察燒杯中靜水與倒水時(shí)發(fā)聲情況;對(duì)比按緊的直尺不發(fā)聲與波動(dòng)時(shí)發(fā)聲情況.學(xué)生通過(guò)這種簡(jiǎn)單自制教具的物理實(shí)驗(yàn)，能夠很容易就得出結(jié)論，即“聲音是通過(guò)物體振動(dòng)所產(chǎn)生的”，然后教師再讓學(xué)生親自動(dòng)手展開(kāi)實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行資料收集，然后通過(guò)對(duì)比來(lái)得出結(jié)論.學(xué)生在操作過(guò)程中，能夠最大程度的激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造潛能，并且能夠有效發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性，不僅能夠幫助學(xué)生感知生活中的物理，并且能夠鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力，對(duì)學(xué)生物理綜合素質(zhì)提升具有重要意義與作用.

二、善用自制教具——提高學(xué)生物理探究精神

在物理教學(xué)中，學(xué)生的探究能力極為重要，因此教師在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)善用自制教具，使得學(xué)生能夠盡可能的去動(dòng)手實(shí)踐操作.就目前而言，正規(guī)教具很難滿足學(xué)生動(dòng)手需求，從而導(dǎo)致教學(xué)任務(wù)布置困難，因此教師需要通過(guò)自制教具來(lái)帶領(lǐng)學(xué)生完成物理實(shí)驗(yàn)的演示，或者組織學(xué)生自制教具，使學(xué)生能夠通過(guò)實(shí)踐操作來(lái)深刻領(lǐng)悟物理知識(shí)，從而加深理解與記憶.而且在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，為了確保教學(xué)質(zhì)量，教師還需要將具體的教學(xué)流程進(jìn)行明確，即三步走的方式來(lái)完成實(shí)驗(yàn)教學(xué).第一步，提出實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c問(wèn)題;第二步，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論，提出相應(yīng)猜想，并制定、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案;第三步，完成實(shí)驗(yàn)，并對(duì)其結(jié)果進(jìn)行分析與總結(jié).例如，在帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)“壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以先通過(guò)舉例的方式幫助學(xué)生初步感知壓力的相關(guān)物理概念，然后提出問(wèn)題：“什么是壓力？壓力在我們生活中扮演著什么角色？”，然后讓學(xué)生暢所欲言，積極發(fā)表自己的猜想與看法，同時(shí)為了避免學(xué)生想法脫離教學(xué)目標(biāo)，教師可以在學(xué)生發(fā)表言論的過(guò)程中，適時(shí)的對(duì)其進(jìn)行引導(dǎo)，讓學(xué)生嘗試著給出自己的理由.學(xué)生在進(jìn)行討論后，并提出所有猜想后，便能夠?qū)?shí)驗(yàn)探究猜想進(jìn)行確定，即“壓力大小關(guān)系與受力面積關(guān)系的探究”.不同材質(zhì)的材料會(huì)使得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果，為了便于學(xué)生觀察，教師可以改進(jìn)壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn).首先將裝有適量水的小水桶壓在粘有4個(gè)小氣球的木板上，讓學(xué)生觀察小氣球的形變程度;然后將裝有適量水的小水桶壓在粘有6個(gè)小氣球的木板上，引導(dǎo)學(xué)生觀察小氣球形變程度，同時(shí)對(duì)之前的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較;最后在壓在粘有6個(gè)小氣球的小水桶中添加更多的水，讓學(xué)生觀察小氣球的形變程度，然后與前兩個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較.在這個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師可以適當(dāng)?shù)南驅(qū)W生提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生深入探究，等實(shí)驗(yàn)完成后，學(xué)生便能夠直觀的得出結(jié)論：“當(dāng)受力面積一定時(shí)，壓力越大，所產(chǎn)生的壓力作用也就越顯著;當(dāng)壓力一定時(shí)，受力面積越小，所產(chǎn)生的壓力作用也就越明顯.”.這種直觀的教學(xué)方法能夠幫助學(xué)生輕松理解壓力與受力面積之間的關(guān)系，而且自制教具所用到的材料都是日常生活中比較常見(jiàn)的，能夠便于學(xué)生課后進(jìn)行自主操作，從而進(jìn)一步鞏固課堂知識(shí)，對(duì)學(xué)生的探究能力培養(yǎng)有著積極作用.

三、活用自制教具——強(qiáng)化學(xué)生物理創(chuàng)新意識(shí)

隨著我國(guó)素質(zhì)教育的不斷深入與發(fā)展，學(xué)生的創(chuàng)新精神也愈發(fā)受到重視，尤其在物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神對(duì)教學(xué)質(zhì)量的提升有著重要作用.為了更好的培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，教師需要靈活使用自制教具，使得學(xué)生能夠通過(guò)觀察探索、實(shí)踐操作來(lái)充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，促使學(xué)生不斷提問(wèn)、思考、實(shí)踐、總結(jié)，從而幫助學(xué)生樹(shù)立創(chuàng)新意識(shí).例如，在教學(xué)初中物理教材《生活中的透鏡》時(shí)，教師在幫助學(xué)生習(xí)得課本教學(xué)內(nèi)容知識(shí)后，便可以向?qū)W生布置課后任務(wù)，讓學(xué)生親自動(dòng)手制作一個(gè)照相機(jī)模型，從而幫助學(xué)生更好的了解到照相機(jī)的成像原理.比如有的學(xué)生可以通過(guò)凸透鏡來(lái)制作水透鏡，或者將紙盒利用起來(lái)，制作照相機(jī)的暗箱.之后在課堂教學(xué)中講解、演示這些自制教具，從而幫助學(xué)生更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)“物到透鏡的距離”與“像到透鏡的距離”.這種教學(xué)方法能夠促使每個(gè)學(xué)生都嘗試著自制教具，在制作過(guò)程中，其豐富材料、多樣形式能夠幫助學(xué)生內(nèi)化課堂知識(shí)，并鍛煉學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力，而且還能夠充分提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí).學(xué)生在使用自制模擬照相機(jī)時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生成就感與愉悅感，使得學(xué)生能夠積極主動(dòng)的參與到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中來(lái).再例如，在學(xué)習(xí)完“小孔成像”相關(guān)知識(shí)后，由于小孔成像原理比較抽象，而且不容易想象，因此教師可以按照小組合作的方式，讓學(xué)生利用火柴、蠟燭、膠棒、保鮮膜、黑色卡紙來(lái)自主探究小孔成像原理，操作過(guò)程中，教師可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，比如將兩張黑色卡紙卷成兩個(gè)圓筒狀后，在進(jìn)行吻合時(shí)，要注意不可透光.學(xué)生親自動(dòng)手自制教具，不僅能夠通過(guò)真正的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)加深理解，同時(shí)還能夠培養(yǎng)自身的創(chuàng)新意識(shí)與科學(xué)思維，對(duì)學(xué)生的未來(lái)良好發(fā)展有著重要意義.

四、妙用自制教具——有效突破物理教學(xué)重點(diǎn)

自制教具與正規(guī)教具相比，不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且使用方便，有著較為良好的直觀性，教師可以通過(guò)自制教具來(lái)幫助學(xué)生理解抽象的物理概念與物理知識(shí).學(xué)生在實(shí)踐操作過(guò)程中，能夠更加深入的了解自制教具結(jié)構(gòu)，并更好的理解物理知識(shí)內(nèi)容，這種自制教具與教材緊密結(jié)合的教學(xué)方式，能夠幫助教師在物理教學(xué)過(guò)程中，對(duì)重難點(diǎn)進(jìn)行突破.例如，在幫助學(xué)生了解眼睛與眼鏡原理時(shí)，其教學(xué)的重難點(diǎn)為“睫狀體通過(guò)調(diào)節(jié)晶狀體的厚度幫助人們能看清近距離和遠(yuǎn)距離的事物”，學(xué)生在對(duì)睫狀體調(diào)節(jié)的原理進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，由于知識(shí)較為抽象，使得學(xué)生很難對(duì)其進(jìn)行理解.針對(duì)這一點(diǎn)，教師可以準(zhǔn)備一個(gè)凸透鏡向?qū)W生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，通過(guò)模擬人眼的結(jié)構(gòu)來(lái)幫助學(xué)生直觀的理解.首先，教師在凸透鏡上裹上保鮮膜，同時(shí)向保鮮膜灌滿水，使其形成一個(gè)球體，之后教師再利用注射器連接保鮮膜，通過(guò)控制保鮮膜內(nèi)部的水量來(lái)對(duì)焦距進(jìn)行調(diào)節(jié).當(dāng)注射器壓縮，保鮮膜內(nèi)水量增加，從而焦距變大;當(dāng)注射器拉伸時(shí)，保鮮膜內(nèi)水量降低，從而焦距變大.通過(guò)這種自制教具演示，學(xué)生能夠充分理解焦距改變對(duì)凸透鏡光線的影響，而且能夠清楚的了解到眼睛睫狀體調(diào)節(jié)晶狀體使人能看清距離不一的物體的原理.這種教學(xué)方法能夠?qū)⒊橄蠼滩闹R(shí)轉(zhuǎn)化為直觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從而幫助學(xué)生更好的消化教學(xué)重難點(diǎn)內(nèi)容.除此之外，這種復(fù)雜知識(shí)簡(jiǎn)單化、可視化的自制教具教學(xué)方法，還能夠拉近學(xué)生與物理知識(shí)的距離，在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生不會(huì)再對(duì)課本知識(shí)感到陌生和抗拒，從而能夠幫助學(xué)生更好的掌握物理知識(shí).

簡(jiǎn)而言之，自制教具能夠使抽象的物理概念、物理規(guī)律通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象變得具象化，因此教師在初中物理教學(xué)活動(dòng)中，需要將自制教具的優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來(lái)，使得學(xué)生能夠在實(shí)踐探索過(guò)程中發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，從而培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、思考能力以及實(shí)踐能力，對(duì)學(xué)生物理綜合素養(yǎng)的提升具有積極作用，而且自制教具能夠彌補(bǔ)現(xiàn)有教學(xué)局限性，對(duì)物理教學(xué)優(yōu)化有著促進(jìn)作用.

參考文獻(xiàn)：

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[責(zé)任編輯：李 璟]