張晴 張力 劉志堅
摘 要:實驗是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高教學(xué)質(zhì)量的源泉。教具是實驗的載體,針對現(xiàn)有實驗教具的不足,本文介紹了自制實驗儀器教具的優(yōu)點,列舉了自制實驗儀器教具的原則、程序和方法,并總結(jié)了自制實驗儀器教具的意義。
關(guān)鍵詞:自制,原則,意義
自制教具工作,是學(xué)校教學(xué)活動中的重要組成部分。教學(xué)實踐中,很多原成套儀器只能做一些驗證性的實驗,不能滿足課程改革所要求的探究性教學(xué)模式,直接制約了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,制約了教學(xué)的效果。隨著基礎(chǔ)教育課程改革的有效推進和不斷深入,這就需要廣大師生在平時的學(xué)習(xí)和工作中,結(jié)合實際,通過實踐和探索,研制出經(jīng)濟實用、高水平、高質(zhì)量的教具。
一、自制實驗儀器教具的優(yōu)點
(1)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高課堂教學(xué)效果。一堂課的好壞直接關(guān)系到學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。如果利用自制的實驗儀器教具進行實驗,通過演示,充分激發(fā)了學(xué)生的好奇心,為今后學(xué)好該學(xué)科打下了一個良好的基礎(chǔ)。許多現(xiàn)成的物理實驗儀器,有的因為體積過大、重量過大等原因不能在課堂演示;有的在課堂上可視度較差,起不到好的教學(xué)效果。若運用自制教具進行演示實驗,在提高實驗可視度的同時,能使學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性增加,還可以分散知識的難點,排除學(xué)習(xí)干擾。
(2)彌補實驗儀器的不足,推動教具的更新與進步。雖然我國已建立了一定規(guī)模的教具生產(chǎn)體系,但目前我們使用的教學(xué)儀器配備標(biāo)準(zhǔn),只能保證實驗教學(xué)最基本的要求。教學(xué)儀器隨著教育教學(xué)改革的深化,隨著新技術(shù)、新材料的出現(xiàn),需要不斷更新和進步。因此,在不少教學(xué)環(huán)節(jié)中很多教具需要去研制,去填補其不足。同時,目前大部分的教具在工藝和質(zhì)量方面有了長足的進步,但仍有不少儀器存在工藝水平低、性能不佳、實驗效果不理想等因素,因此,必須對現(xiàn)有教具進行必要的揚棄或開發(fā)出這些舊儀器的新用途,使其物盡其用,以避免不必要的浪費。這就需要廣大師生不斷地探索、有所發(fā)現(xiàn)、有所發(fā)明、有所創(chuàng)造、通過自制去改進教具、去研制新教具。
(3)促進教師的業(yè)務(wù)水平,提高學(xué)生的創(chuàng)新實踐能力。隨著教育教學(xué)改革的不斷深化,新的理念、方式、內(nèi)容和手段需要借助新的教具與實驗來實現(xiàn),這就需要師生動腦、動手,自己設(shè)計、制作、創(chuàng)造。因此,教師在制作教具時,必須明確教學(xué)的重點、難點和關(guān)鍵,鉆通科學(xué)原理,精心設(shè)計,以便制作出符合教學(xué)特點和要求的教具。此外,教育教學(xué)體制的改革,是培養(yǎng)學(xué)生探索真理的精神和動手解決實際問題的能力。而自制教具正是給學(xué)生創(chuàng)造了較多的動手機會,有效地提高了教學(xué)質(zhì)量。
二、自制實驗儀器教具的原則
(1)教學(xué)性。服務(wù)于教學(xué),是自制教具彰顯其強大生命力的源泉。自制的教具要便于攜帶,同時滿足使用效果明顯、科學(xué)正確、可見度符合要求等條件。實驗過程中,所設(shè)計的裝置能將抽象的知識或理論表現(xiàn)為可感知的現(xiàn)象,這樣就能夠拉近教學(xué)與生活的距離,讓學(xué)生體會科學(xué)的真實性,感受科學(xué)與社會的緊密聯(lián)系,理解科學(xué)與日常生活的密切關(guān)系。
(2)經(jīng)濟性。自制教具的選材應(yīng)來源廣且容易獲得,品種包羅萬象,可利用工業(yè)邊角料、日常生活用品、廢舊物品、陳舊儀器等,使其變廢為寶,注重突出自制教具的性價比高等特點。對于一些驗證性的實驗,最好能設(shè)計出一體化的實驗教具。其中的某些教具,最好能滿足學(xué)生的探究性實驗。
(3)靈活性。廠制教學(xué)儀器的研制、開發(fā)、定型、生產(chǎn)過程相對復(fù)雜,環(huán)節(jié)相對較多,周期相對較長,往往落后于教學(xué)實際,具有滯后性。自制教具能夠消除這個時間差,師生可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)實踐的要求,及時改進或創(chuàng)造適應(yīng)教育教學(xué)需要的教具。從選題、設(shè)計、構(gòu)思、取材、制作等方面都由制作者自行創(chuàng)意籌劃,這樣既便于觀察、觸摸實驗,又可根據(jù)實際需要,任意拆卸、組裝,邊做邊講、邊學(xué)邊做,這種靈活性是廠制教學(xué)儀器無法比擬的。
(4)安全性。教具的設(shè)計上務(wù)必要考慮安全、可靠、環(huán)保、耐用等因素。在結(jié)構(gòu)和選材上要考慮安全保障和環(huán)境保護的功能,要防觸電、防短路,對有毒氣體、有害的廢棄物要有科學(xué)合理的處理方法或回收利用方案;教具的性能要穩(wěn)定,保證重復(fù)演示前后效果一致,所設(shè)計的裝置其使用壽命愈長愈好。
三、自制實驗儀器教具的程序
(1)確立課題。在教學(xué)實踐中,針對某種(些)實驗的實驗裝置或儀器存在操作過程復(fù)雜、實驗現(xiàn)象不明顯、易造成環(huán)境污染、實驗成本高、不便攜帶等缺點,選定研究課題。對現(xiàn)有的儀器設(shè)備進行改進或是自制實驗儀器設(shè)備。
(2)整理資料。根據(jù)選定的課題,借助于書籍、網(wǎng)絡(luò)等各種渠道,查閱有關(guān)資料,看看是否有這方面的作品。如果有,就應(yīng)該認(rèn)真、反復(fù)地研讀這些作品;也可以看看別人的設(shè)計是否存在不足之處,能否作進一步改進。這樣,不僅可以充實自身的實驗教學(xué)內(nèi)容,還能提高自己實驗研究和教具制作的能力。而且,在仿制的過程中,說不定還能發(fā)現(xiàn)新的、更好的研究課題。
(3)收集材料。自制教具的材料來源是方方面面的,只要平時稍加留心,就能積累各種各樣的材料。如廣告紙,表面光滑,厚度大,印刷精美;香煙盒制作精度高 ,紙張質(zhì)量好,包裝盒硬度大等等,都可以作為自制儀器教具的材料來源。對所收集的材料,可以按類收集。
(4)組裝制作教具。在工具的準(zhǔn)備中,應(yīng)遵循能找就找、能借就借的方針,盡量不花錢購買。在裝置的組裝或制作過程中,主要檢驗裝置組裝或制作的難易程度,也是為了進一步檢驗課題或方案的可行性和科學(xué)性,因為這些也直接影響到其推廣和應(yīng)用價值。
(5)進行實驗論證。 通過反復(fù)試驗,逐項檢驗裝置設(shè)計的科學(xué)性、安全性、穩(wěn)定性、成功率的高低等。如果發(fā)現(xiàn)異?;蛴胁粷M意的地方,及時采取補救措施或作進一步改進,直至達(dá)到滿意的效果為止。
四、自制實驗儀器教具的意義
教學(xué)離不開教具與實驗,教具在教學(xué)中是認(rèn)知的媒體,是信息傳遞與交換的載體。利用自制教具演示實驗,加大了實驗的力度,學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到了充分的調(diào)動。同時通過自制教具,不但有利于改革教學(xué)方法,開發(fā)新的教學(xué)手段,提高教學(xué)質(zhì)量,而且也是發(fā)展新教學(xué)儀器的重要途徑。搞好這項工作,對于開展實驗教學(xué),加速實驗室建設(shè),培養(yǎng)學(xué)生的實踐等都具有十分重要的意義。
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(作者單位:江蘇徐州空軍勤務(wù)學(xué)院)