一、教師巧用自制教具，制造認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生的求知欲

初中生已經(jīng)具有一定的生活經(jīng)驗，并且處于心理、生理的發(fā)育期，對未知事物充滿了好奇心和求知欲。利用身邊的“瓶瓶罐罐”自制教具，并設(shè)計一些與學(xué)生現(xiàn)有經(jīng)驗相沖突的實驗，能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高他們的學(xué)習(xí)自覺性和積極性，從而激勵他們主動探索、鍥而不舍的求知欲。例如，在學(xué)習(xí)《二力平衡》這一節(jié)內(nèi)容前，筆者找了一根筷子、一把羊角錘、一截繩子，利用這幾樣普普通通的生活用品設(shè)計了這樣的實驗：

1.將大部分筷子放在桌面上，一小部分露出桌面，觀察筷子的運動狀態(tài)。

2.將筷子慢慢地向桌外移動，這時筷子還能乖乖地靜止在桌面上嗎？實際做一做。

3.如果將羊角錘掛在筷子露出桌面的那端，筷子和錘子還能靜止在桌面上嗎？基于前兩個實驗的經(jīng)驗，學(xué)生自然而然就會推理得出：當(dāng)筷子伸出桌面的長度超過一半時，筷子就不能靜止在桌面上。所以，學(xué)生會毫不猶豫地認(rèn)為錘子根本不可能掛在筷子上靜止。這時教師亮出實驗器材實際操作一番，結(jié)果讓學(xué)生感到很詫異（如圖1）：將筷子的一大半伸出桌外并掛上錘子，筷子居然能穩(wěn)穩(wěn)地靜止在桌子上而不下落。這一實驗現(xiàn)象與學(xué)生原有的認(rèn)知截然相反，巨大的認(rèn)知沖突，把學(xué)生主動探究的興趣一下子就調(diào)動了起來，每個學(xué)生都躍躍欲試，想早點揭開“廬山真面目”。這樣的課堂效果也就不言而喻了。

二、學(xué)生參與自制教具，提高可見度，增強學(xué)生動手能力

受應(yīng)試教育的影響，我們的實驗教學(xué)往往留于形式：“教師講實驗，學(xué)生背實驗”“教師做實驗，學(xué)生看熱鬧”等現(xiàn)象依舊存在。實踐表明：這種被動接受的學(xué)習(xí)方式大大限制了學(xué)生思維的發(fā)展，抹殺了學(xué)生的創(chuàng)造力。在教學(xué)活動中，讓學(xué)生參與到教具的制作過程中，并親自利用自制教具進(jìn)行實驗，通過實踐驗證書本上的科學(xué)知識，既能有效地提高學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力，又能培養(yǎng)他們鍥而不舍、勇于探索的科學(xué)態(tài)度。筆者在教學(xué)中盡量多地安排探究性學(xué)習(xí)活動。為了克服學(xué)校實驗室器材數(shù)量不夠、實驗效果不佳等困難，筆者盡量發(fā)動學(xué)生一起制作一些簡易但可見度高的小器材。

比如，在學(xué)習(xí)《照相機》這一節(jié)內(nèi)容時，由于學(xué)生所接觸的照相機基本是數(shù)碼相機，他們通過屏幕看到的像與實際的凸透鏡成像情況相悖，而學(xué)校實驗室僅有的幾個照相機模型用來做演示實驗可見度不夠，不能滿足全班學(xué)生的需求。于是，在學(xué)習(xí)這一內(nèi)容的前兩天，筆者將全班學(xué)生分成幾個小組，每個小組分發(fā)一個照相機模型，讓小組成員進(jìn)行研究，要求大家通過觀察了解照相機模型的基本結(jié)構(gòu)及不足，并自己動手尋找器材制作一個照相機模型。兩天后，大多數(shù)學(xué)生帶來了自己制作的照相機。有的用紙盒作照相機機身、用圓柱形的盒子（前端嵌入一塊凸透鏡）做伸縮鏡頭（如圖2）；有的找不到現(xiàn)成的凸透鏡，就自己利用透明的氣球皮制成水透鏡進(jìn)行替代；還有的用紙筒做暗箱（如圖3），大大增加了可見度……從學(xué)生取材多樣、形態(tài)各異的制作中，筆者看到了學(xué)生的思維和動手能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了平時在課堂上看到的表象。課堂上同學(xué)們拿著自己制作的照相機對照相機的成像情況及調(diào)節(jié)進(jìn)行交流時，氣氛特別熱烈，效果也出奇地好。

學(xué)生人人參與自制教具彌補了教學(xué)儀器不足、演示實驗可見度不高等缺點。同時，自制教具既提高了學(xué)生的動手能力、拓展了學(xué)生的思維，也培養(yǎng)了學(xué)生良好的實驗習(xí)慣，使教學(xué)效果事半功倍。

三、家長協(xié)助自制教具，激發(fā)創(chuàng)新精神，提高綜合能力

素質(zhì)教育的根本任務(wù)是培養(yǎng)創(chuàng)新精神，我們必須在課堂教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。自制教具就是一種具有創(chuàng)造性的活動。自制教具不會一帆風(fēng)順，從教具的設(shè)計到組裝成功，不僅需要有創(chuàng)造性的思維，還要有相應(yīng)的勞動技能如：焊接、切割等。當(dāng)學(xué)生遇到技術(shù)性問題時，就需要家長在一旁指導(dǎo)協(xié)助。

例如，在學(xué)習(xí)了《平面鏡》這一節(jié)內(nèi)容后，周末筆者給全班學(xué)生布置了一個活動：用平面鏡制作一個教具。星期一同學(xué)們帶來了各式各樣的作品：有魔盒，有萬花筒，還有潛望鏡等。雖然大多作品比較粗糙，但還是有一部分作品比較精致甚至個別作品很有創(chuàng)造性。如：吳同學(xué)制作的魔盒（如圖4）。為了讓魔盒更加有型，吳同學(xué)用木質(zhì)材料（其他同學(xué)都用紙盒）制作魔盒，制作過程中需要將平面鏡固定在魔盒內(nèi)，吳同學(xué)試了很多方法（膠水粘、釘子固定等）效果都不太理想，最后她在爸爸的指導(dǎo)下，鼓起勇氣第一次拿起刻刀在木盒上刻了一條固定槽；為了讓效果更逼真，吳同學(xué)特意加長了木盒的長度，以便更好地隱藏平面鏡。再如：李同學(xué)制作的潛望鏡。他用PVC水管作為鏡筒：將兩根PVC直管用直通管連接，PVC管的另一端于彎管相連，將彎管的直角用鋸子截去固定兩面相互平行的平面鏡（如圖5），旋轉(zhuǎn)PVC直管通過潛望鏡可以觀察前后左右各個方位的景物。

學(xué)生通過親自設(shè)計自制教具，動手能力、創(chuàng)新能力都得到了很大的提升，同時也能將學(xué)習(xí)的知識應(yīng)用于教具的自制中。另外學(xué)生由于操作技能的限制，在自制教具的過程中，雖然不能像工程師那樣井然有序、得心應(yīng)手，還容易造成損傷，但通過家長的協(xié)助指導(dǎo)都能很好地解決問題。

諾貝爾獎獲得者楊振寧教授曾說過：“自制的儀器永遠(yuǎn)比買來的好?！弊灾平叹咴谔岣邔W(xué)生動手能力、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維方面有無與倫比的優(yōu)勢。將自制教具運用于教學(xué)實踐中，不僅解決了農(nóng)村中學(xué)實驗器材缺乏的難題，而且充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，有利于提高初中物理課堂教學(xué)的有效性。

作者單位：江蘇省蘇州市吳江區(qū)震澤初級中學(xué)