林瑞漢

（廣東省東莞市第一中學，廣東 東莞 523000）

很多時候，為了更加形象地說明物理問題，物理課堂教學的開展需要教具的輔助.然而，由于時間、條件等因素的限制，在多數(shù)的中學課堂，教具的使用頻率很低，教師結(jié)合實際教學需要自制教具就更是少之又少.不過，只要教師用心去觀察，還是可以發(fā)現(xiàn)在很多小的細節(jié)上，動手做教具并應(yīng)用到課堂，可以大大提高教學效果和效率.

做一個有心人，用心去發(fā)現(xiàn)教學中的難點.自制教具要花費教師很多的時間和精力，課堂演示也會花費一些時間，因而教具的制作不應(yīng)當是隨意的，而需要教師用心去觀察.從學生的課堂反映和課后對問題解決的情況去分析并發(fā)現(xiàn)教材中的難點所在，這樣才能把有限的時間和精力用在最需要的地方，即教學難點處，從而提高效率.比如高中物理必修2“圓周運動”這一章，難點有兩個：一個是向心力大小的影響因素，另一個是向心力的應(yīng)用中涉及的豎直平面內(nèi)圓周運動最高點和傾斜路面的汽車轉(zhuǎn)彎的受力分析.針對以上兩點，筆者完成了3個教具的的制作.

圖1

1 向心力大小影響因素

如圖1所示，制作材料和工序都很簡單，只要一個礦泉水瓶、一根彈簧、一個小球和一些紗線.演示時，分別比較轉(zhuǎn)動快慢不同和換用不同質(zhì)量的小球時彈簧的伸長情況，即做圓周運動物體的質(zhì)量和速度對于向心力大小的影響.當然這個教具沒有很全面的描繪所有的問題，但它的優(yōu)點在于形象的說明和直觀的了解.順著這個思路，筆者做了一個更為簡單而又具有很好的操作性的教具，如圖2所示.只要紗線，小球和一個去了筆心的筆筒就可以完成.課堂可以讓所有學生都動手試一試，親自感受一下不同情況下所需向心力的大小，學生的體會也就更深了.

圖2

2 豎直平面內(nèi)圓周運動的最高點

過山車是這一知識點的最典型例子，但不是每一個學生都親自坐過過山車，就算是體驗過，要想從自身的感受轉(zhuǎn)換到對另一物體的受力情況分析，也不是一件容易的事.如圖3所示，利用力矩盤可以做一個小小的過山車.演示時，在小紙盒里放上一小塊粉筆，先緩慢轉(zhuǎn)動，等轉(zhuǎn)到或接近最高點，小紙盒口朝下時，粉筆掉落.怎么樣才能使粉筆順利通過最高點而不掉落呢，快速轉(zhuǎn)動力矩盤，粉筆順利完成圓周運動而不掉落，等速度慢慢變小，粉筆又掉下來了.這樣，就把這一問題的關(guān)鍵所在——速度完美的展示出來了.

圖3

3 傾斜路面的汽車轉(zhuǎn)彎

轉(zhuǎn)彎的路面往往會設(shè)計成內(nèi)低外高，分析其原理也是“向心力”這一知識點的一個重要的應(yīng)用.然而，不少學生在分析受力時總出現(xiàn)如圖4所示的錯誤，原因在于，課堂教學往往只給出了這個物理過程的一個局部，即轉(zhuǎn)彎處的路面，而沒有完整的展現(xiàn)全體.針對這個問題，我用硬紙板做一個簡單的模型，如圖5所示，展示了彎道的整體和連接的一部分直道.這樣，可以清晰的讓學生看到，汽車轉(zhuǎn)彎所需的向心力方向在水平面內(nèi)，也就避免了錯誤的分析.

圖4

圖5

圖6

做一個有心人，用心去發(fā)現(xiàn)學生的興趣所在.教具除了輔助說明知識點外，展現(xiàn)精彩的小實驗、提升學生學習興趣是它的另一重要作用.很多時候，學生的興趣來自于意外，其實，意外的原因就在于實驗現(xiàn)象與自己生活經(jīng)驗的推理之間的沖突.比如說，向心力的應(yīng)用里，簡單的制作一個水流星并演示一下，就可以激發(fā)學生對學習該知識點的興趣.另外，完全失重現(xiàn)象這一知識點也有不少讓學生驚喜的小實驗，如圖6兩木塊夾著一條細長的紙巾，如果平放在桌面上，拉動紙巾，則紙巾會斷裂，那么，如何取出紙巾而不斷呢？紙巾斷的原因在于兩木塊間的壓力，而在完全失重狀態(tài)下則可以做到壓力為零.這樣，當在課堂上演示并取出完整的紙巾條時，學生對完全失重現(xiàn)象的理解也更加的深刻了.

做一個有心人，用心去挖掘現(xiàn)有教具的其它功能.教師畢竟不是工廠里的師傅，動手制作的能力有限，時間、工具也有限，所以，很多時候需要教師用心去觀察和利用現(xiàn)有教具的多種用途，動手改造現(xiàn)有教具以適用實際情況的需要.如前面提到的過山車模型，其實是對一個力矩盤做了小小的修整便完成了.另外，力矩盤和一塊橡皮，便可以用于演示水平面內(nèi)圓周運動中，摩擦力提供向心力的情況.在講解自行車前后輪與地面間的摩擦力方向問題時，力矩盤也是一個很好的輔助教具.只要教師用心去觀察，便可以發(fā)現(xiàn)很多可利用的功能，讓教學工作更加富有創(chuàng)造性.

教學工作總是在細節(jié)中體現(xiàn)成功的，許許多多瑣碎的事，用心去完成，就成就教學中的成功.教具本意就是輔助教師展示物理知識原理，但課堂是真實的，學生是變化的，每個學生群體的具體情況不相同，想要課堂成功，就必須根據(jù)學生的實際情況去調(diào)整教學方式，因而教具的制作、改造都是不可缺少的環(huán)節(jié).

1 劉炳升.《中學物理實驗教學與自制教具》學習建議（一）.大學物理，2001（2）.