呂馳云

(南京市中華中學(xué)，江蘇 南京 210015)

利用自制教具 提升物理教學(xué)效果

呂馳云

(南京市中華中學(xué)，江蘇 南京 210015)

自制教具能引起學(xué)生的興趣，使物理知識更加鮮活，使學(xué)生的動手、創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)，并能提高課堂教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生的實驗素養(yǎng)不斷提升.

自制教具；物理教學(xué)；教學(xué)效果

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗是物理教學(xué)中不可或缺的重要環(huán)節(jié)，課程標(biāo)準(zhǔn)中對實驗教學(xué)和學(xué)生的實驗素養(yǎng)提出了明確的要求.在教學(xué)中我們要充分發(fā)揮傳統(tǒng)的實驗器材和DIS的功能，同時為滿足課堂教學(xué)的需要，我們還可采取措施，如自制教具.

1 自制教具可使學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣更加濃郁

學(xué)習(xí)興趣是一個人傾向于認(rèn)知、研究獲得某種知識的心理特征，是可以推動人們求知的一種內(nèi)在力量.學(xué)生一旦對某一門學(xué)科產(chǎn)生了興趣，必將持續(xù)地鉆研，這就給公認(rèn)為難學(xué)的“物理”學(xué)科帶來了生機.那么，如何才能引起學(xué)生的興趣呢？

懸念教學(xué)是解決這個問題好的方法，我們要根據(jù)教學(xué)的需要，利用自制教具，適時適地設(shè)置“懸念”，可以充分喚起學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生的求知欲.

實例1：熔化的條件

問題：除點燃蠟燭外，還有什么方法能使蠟燭(固體)熔化？

自制教具所用材料：水、水槽、毛玻璃板、小盆栽、蠟燭和一袋生石灰.

教師：魔術(shù)表演——給綠色植物澆水，置于一側(cè)的蠟燭竟然漸漸熔化(如圖1)！

像這樣，教師通過自制教具，并在教具中暗藏玄機，故弄玄虛，設(shè)置懸念，定能活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，極大地提高教學(xué)效果.

實例2：影響物體重心位置的因素

問題：物體的重心除與物體的形狀有關(guān)外，還和什么因素有關(guān)？

自制教具所用材料：牙膏盒(或其他長方形紙盒)、硬幣(或其他小型重物,并事先用膠帶粘貼到牙膏盒一側(cè)的舌內(nèi)側(cè)).

教師：展示一長方形空紙盒，并打開兩側(cè)，讓學(xué)生看到內(nèi)部是空的.請學(xué)生找出其重心位置，后置于桌邊(注：粘有硬幣的一側(cè)在內(nèi)側(cè))，慢慢外推(如圖2).

為何還不掉？ 嗯？(引起思考) 揭開謎底！圖2

教師利用生活材料自制教具，不僅僅是廢物再利用，最為重要的是利用這種自制教具演示實驗，吸引了學(xué)生的眼球，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，讓學(xué)生主動地參與到教學(xué)中來，并形象、生動地展示了需要學(xué)習(xí)的物理原理，這是其他任何方法所無法比擬的.

2 自制教具使實驗現(xiàn)象更加生動

一首關(guān)于“真空”的歌中有這樣幾句歌詞：“是怎么了？我看見你的表情，卻聽不見你的聲音；是怎么了？我想要說聲愛你，卻發(fā)不出絲毫聲音；是怎么了？我看見你在流淚，卻只能任心痛不?！焙苊黠@，這歌詞本是講述一段凄美的愛情故事，但通過創(chuàng)作者豐富的想象加入了一些物理的元素，而這些元素再通過歌手完美的演繹，展現(xiàn)給大家的將是一幅“物理現(xiàn)象中的愛情”畫面.

物理這門學(xué)科的特點就是要在物理現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題，尋找理論去解決問題，解釋現(xiàn)象.而要呈現(xiàn)物理現(xiàn)象，就需要在教學(xué)中運用物理實驗，但鑒于學(xué)校的條件或升學(xué)壓力、課時緊張等因素，現(xiàn)在哪怕是課本上所涉及的許多實驗在很多老師那里都變成了紙上談兵，離物理教學(xué)的正常軌道正漸行漸遠(yuǎn)……

其實，我們只要動用身邊一些常見、簡單的器件，就能自制一些教具，使教材上僅以文字、圖片描述的現(xiàn)象變得真實.

實例3：光在空氣中沿直線傳播

如圖3所示，人教版八年級物理上冊第四章第1節(jié)“光的直線傳播”，有關(guān)光在空氣中沿直線傳播的一段內(nèi)容.

圖3

我們只需找個激光筆和噴水壺，一手平舉激光筆，按下電源開關(guān)，一手持噴水壺，沿光束路徑不斷噴灑水霧，就可達(dá)到如圖4所示的效果，這比再多的語言都更加有效.

圖4

實例4：光的折射

人教版八年級物理上冊第四章第4節(jié)“光的折射現(xiàn)象”，對于光折射現(xiàn)象的應(yīng)用部分有這樣一幅圖片，如圖5所示.問：魚在哪里？

圖5

同樣，我們只需找一支激光筆、一個玻璃魚缸、一段竹筒、一根細(xì)桿和一個玩具魚，就能讓學(xué)生用所學(xué)的知識來設(shè)計尋找魚的方案，玩轉(zhuǎn)課堂，如圖6所示就是孩子們利用上述器材自行實驗的幾幅畫面.

圖6

我們經(jīng)常在不同的場合聽到或看到這樣的話：“實踐出真知”“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”“事實勝于雄辯”……也經(jīng)常聽別人、甚至是我們自己對某個學(xué)生說：“我不要聽你怎么說，只想看你怎么做！”仔細(xì)想想，我們的物理課堂又何嘗不是這樣?當(dāng)你站在三尺講臺上，用盡你渾身的力氣講得唾沫橫飛，幾近虛脫，其吸引力可能都不如你帶來的一個小小的教具！當(dāng)你極盡辭藻，自認(rèn)為講得非常生動、形象，其效果也許不如一個小小的實驗?zāi)敲粗庇^，那么真實！

既然“做”永遠(yuǎn)比“說”更加真實，更為有效，那么，我們就更該創(chuàng)設(shè)條件，讓課本上的物理現(xiàn)象變得真實，展示物理源于生活實踐的本質(zhì)，讓學(xué)生切身感受物理的魅力，走入物理中來.

3 自制教具讓物理知識更加鮮活

曾經(jīng)有一位物理學(xué)家說：研究物理是件很浪漫的事情，是一個很好玩的過程，會帶給自己激動人心的經(jīng)歷.雖然，中學(xué)教學(xué)離這種境界還較遙遠(yuǎn)，但“讓學(xué)生愛上物理”何嘗不是我們中學(xué)物理教師為之奮斗的目標(biāo)呢.很多調(diào)查數(shù)據(jù)顯示：學(xué)生最不愛學(xué)的就是物理！究其原因，除了物理內(nèi)容多，知識難以理解之外，恐怕更多的還在于我們教師自身沒有抓住物理教學(xué)的本質(zhì)，沒有重視實驗，沒有起到作為“領(lǐng)路人”的作用.那么，如何才能讓學(xué)生愛上物理呢？多年的教學(xué)經(jīng)驗告訴筆者，創(chuàng)造一切可能的條件，利用一切可以利用的機會，不管是教材中要求或不要求的，都盡可能多做實驗，還原物理現(xiàn)象，追求物理本質(zhì).筆者堅信，這樣就一定能讓原本枯燥乏味，邏輯性、理論性過重的物理教學(xué)變得生動、鮮活起來，從而讓更多的人理解并愛上物理！

實例5：汽車過橋

筆者從市場淘來了一輛玩具小車，利用一塊廢棄的長方形木板，刷上白漆作為背景，用一段木工板貼條(右側(cè))作為凹橋，一條墊紙板(左側(cè))作為拱橋，拱橋左側(cè)和兩者交界的地方用卡扣固定，凹橋的右側(cè)(背景板的右上角)設(shè)置一凹槽，使凹橋可上下調(diào)節(jié)，再用一個盒子固定于拱橋左側(cè)以接住小車，這就制作成了如圖7所示的教具.

圖7

先研究汽車過凸形拱橋：展示汽車靜止于橋頂和以一定的速度經(jīng)過橋頂對橋面壓力的差異，如圖8所示，引出問題.

圖8

再研究汽車過凹形拱橋：在學(xué)生從理論上分析完后，再用如圖9所示的實驗展示他們的研究成果.

圖9

每次，只要實驗器材一出現(xiàn)，沉悶的物理課堂立馬變得生動，抽象的物理知識就像瞬間賦予了生命，變得鮮活，艱澀、難懂的知識點也很快就能被學(xué)生接受，變得易懂.其實，只要我們用心，實驗總能達(dá)成、甚至超出我們預(yù)設(shè)的教學(xué)效果.

4 自制教具使師生的動手、創(chuàng)新能力更加升華

回顧物理學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展過程，每一個概念、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)與建立都離不開實驗，物理實驗不僅僅是實驗操作過程，包含了豐富的物理思想、方法以及創(chuàng)作原理和創(chuàng)新技巧.大多數(shù)自制教具并不是簡單的儀器模仿，而是由許多師生經(jīng)過長期的教學(xué)實踐，共同構(gòu)思和設(shè)計出來，所以自制教具的過程可使師生的動手和創(chuàng)新能力得到升華.

實例6：電生磁

提供給學(xué)生如下器材：電池組、開關(guān)、導(dǎo)線、小磁針，讓學(xué)生自行設(shè)計實驗，并驗證電流是否能產(chǎn)生磁場；在確定電流可以產(chǎn)生磁場后，再利用圖中所給器材進(jìn)行驗證，并尋找通電螺線管的磁極(如圖10).

圖10

以上在實驗設(shè)計、驗證和探究的過程中，不僅可以使學(xué)生充分體會理論與實踐之間的關(guān)系，其中實驗設(shè)計和探究的環(huán)節(jié)更能鍛煉學(xué)生的動手、動腦和創(chuàng)新能力.

實例7：“來拒去留”

在電磁感應(yīng)中“楞次定律”一節(jié)的教學(xué)，教師事先準(zhǔn)備一枚硬幣、一塊強磁鐵和一個水槽，就可通過演示實驗完成楞次定律的引入.找?guī)赘P芯排于桌面，將事先扎好的線圈固定于一泡沫板上，再將其置于筆芯上(亦可將線圈固定于一小車上)，手拿強磁鐵，就可演示楞次定律的應(yīng)用——“來拒去留”，最后再讓學(xué)生利用同樣的器材進(jìn)行驗證(如圖11).

圖11

雖然，這些自制的教具比較簡陋，但在設(shè)計的過程中，無不經(jīng)過屢次修改，哪怕是一個小小的環(huán)節(jié)都需要反復(fù)推敲，精心策劃，比如硬幣新舊的選擇、筆芯的選擇和排放、拱橋材料的選擇和安裝、小車大小的選擇，甚至是接住小車的裝置該選什么材料，用什么形狀，安裝在什么位置等，既要使實驗效果明顯，還要美觀、價廉、可視度高.

所以，自制教具雖不需要太高的技術(shù)含量，但若想取得較好的效果，還需潛心研究.當(dāng)然，就在此研究過程中，師生的綜合能力和素養(yǎng)也得到了提高.

不管制作的是什么樣的教具，其目的都只有一個——為教學(xué)服務(wù).只是自制教具與傳統(tǒng)器材相比，在教學(xué)效果的直觀方面可能更具獨特性和吸引力.它既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(xiàn)了物理現(xiàn)象，使物理知識變得更加鮮活，使實驗現(xiàn)象變得更加真實，使師生的動手、創(chuàng)新能力得到升華，更讓我們高興的是通過制作教具，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情，提高了課堂教學(xué)效果，促進(jìn)了學(xué)生的實驗素養(yǎng)不斷提升.

[1] 吳美蘭,胡世月.利用塑料管自制教具兩則[J]物理之友，2015,(7).

[2] 朱春輝.飲料瓶在初中物理實驗中的應(yīng)用[J].物理之友,2014,(10).

[3] 徐曉佳.DIS與自制教具相結(jié)合 提高物理演示實驗教學(xué)有效性[J].物理之友,2016,(12).