王理

星期四下午的最后一節(jié)課是學(xué)生最期盼的，因為他們將和老師一起上科普活動課——自制物理教具。在課堂教學(xué)中，我將教授過的知識與學(xué)生一起探討，一起制作教具，鞏固已學(xué)的知識，探索解決問題的多種途徑。

在與學(xué)生自制物理教具的過程中，我根據(jù)自己的實踐經(jīng)驗，總結(jié)出指導(dǎo)學(xué)生自制物理教具的一些方法。

一、遵循以下特性

1.科學(xué)性

自制教具所體現(xiàn)的概念、規(guī)律、知識應(yīng)正確無誤，不能出現(xiàn)知識錯誤。

2.適用性

自制教具要有明確的教學(xué)目的，符合學(xué)生的認(rèn)知和身心發(fā)展規(guī)律。

3.直觀性

自制教具要便于學(xué)生觀察、理解和記憶。

如在講解大氣壓時，為形象、生動地反映大氣壓的存在，我和同學(xué)們一起自制了如下教具。

取一根廢日光燈燈管，一端開口，將其內(nèi)壁的熒光粉刮掉。再取一根直徑比日光燈管小3mm、長為10cm至20cm的試管，試管內(nèi)襯一個紅紙筒。將燈管裝滿水，把試管底朝下插入燈管，并迅速將兩管倒置，如圖1。此時，燈管里的水徐徐流出，同時試管在燈管里自動上升，直至燈管頂部。

4.經(jīng)濟性

應(yīng)從經(jīng)濟的角度出發(fā)，盡量少花錢、多辦事。發(fā)動學(xué)生收集身邊的廢舊材料，這樣既能調(diào)動學(xué)生的積極性，又能培養(yǎng)學(xué)生勤儉節(jié)約的精神。

5.創(chuàng)造性

在保證科學(xué)性和適用性的前提下，教師應(yīng)帶領(lǐng)學(xué)生積極學(xué)習(xí)和探索新工藝、新技術(shù)，研制新教具。

如在學(xué)習(xí)壓力的概念，了解力能使物體發(fā)生形變之后，由于堅硬的物體形變很小，學(xué)生缺少這方面的感性認(rèn)識。這時，我通過一個簡單的教具解決了這個問題：找一個橢圓截面的大墨水瓶（玻璃瓶），瓶口用橡膠塞塞住，塞子中穿一根兩端開口的細(xì)玻璃管，瓶內(nèi)裝滿紅色液體，使液面位于玻璃管的中段，如圖2。演示時，用手指從玻璃瓶橢圓截面短軸方向向里擠壓瓶子，可看到細(xì)玻璃管內(nèi)的水柱液面明顯上升，從瓶子的截面長軸方向向里擠壓，可看到細(xì)玻璃管內(nèi)的水柱液面明顯下降，從而使學(xué)生認(rèn)識到“堅硬的物體也會發(fā)生形變”。

二、方法

1.修復(fù)法

修復(fù)破損的儀器設(shè)備。學(xué)生在具備一定自制教具經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，維修學(xué)校的破損儀器設(shè)備也是學(xué)習(xí)制作教具的方法。如學(xué)生通過維修靈敏電流計，了解了靈敏電流計的結(jié)構(gòu)和組成裝置，為學(xué)生制作靈敏電流計的教具打好了基礎(chǔ)。

2.仿制法

仿照現(xiàn)有的儀器設(shè)備制作教具，包括從形態(tài)和結(jié)構(gòu)上進(jìn)行仿制。有的儀器結(jié)構(gòu)簡單，可以仿照制作以彌補教學(xué)儀器的不足。

3.改進(jìn)法

從形態(tài)、結(jié)構(gòu)、工藝、功能等方面改進(jìn)不完美的儀器設(shè)備。如目前靜電實驗使用的玻璃棒和橡膠棒功能單一、不方便做實驗。我指導(dǎo)學(xué)生在玻璃棒的一端安裝橡膠棒，使一根棒具有兩種實驗功能。

4.替代法

如利用燒杯裝水替代三棱鏡做色散實驗，光通過三棱形水柱后發(fā)生色散，讓學(xué)生在沒有三棱鏡的情況下也可做實驗。

5.組合法

組合原有的幾種教具，得到功能更多的新教具。如一張圓形紙片和一張顏色不同的矩形紙片經(jīng)過組合后，既可演示0°到360°的扇形和銳角、直角、鈍角等，也可演示變化的分?jǐn)?shù)。

三、重要性

1.激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和動手欲望

教師在教學(xué)過程中可通過制作教具驗證一些物理規(guī)律。通過實驗，向?qū)W生指出“直覺并不一定可靠，只有進(jìn)行科學(xué)實驗才能很好地認(rèn)識自然規(guī)律”，啟發(fā)學(xué)生探尋生活中其他類似的現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生對物理的興趣。

2.使學(xué)生意識到物理學(xué)與生活的密切聯(lián)系

生活中的很多現(xiàn)象都與物理學(xué)有關(guān)，教師要適時啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生去探索。

如用縫衣針可以制作小磁針。具體做法是：將兩根縫衣用鋼針磁化，使針尖一端是N極。將按扣用鉗子彎成圖3所示的形狀。將兩根磁化的鋼針分別插入兩對小孔中。用一段紅色塑料套管（或絕緣導(dǎo)線外皮）套緊針尖；用一段藍(lán)色塑料套管套緊兩根鋼針的另一端。將做好的小磁針用支架支起，調(diào)整好平衡。通過簡單的制作，使學(xué)生切實感受到物理學(xué)就在我們身邊。

3.使學(xué)生感受到成功的喜悅

課外實驗活動在選題、取材、時間、空間上都比課堂教學(xué)更靈活，學(xué)生可以獨立思考和解決問題，這有利于學(xué)生施展才華，培養(yǎng)能力，發(fā)揮創(chuàng)造力。學(xué)生能夠從獨立實踐中不斷獲得經(jīng)驗和教訓(xùn)，也能體會成功的喜悅，增強自信。

在新課程教育改革的過程中，我始終認(rèn)為，自制教具對培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新精神有著不可替代的作用。