摘 要：物理實驗是驗證物理定律的重要方式，開展物理實驗教學(xué)不但可以檢驗物理知識的實際應(yīng)用情況，還能提高物理教學(xué)的質(zhì)量。自制教具具備較強(qiáng)的靈活性和適應(yīng)性，將其應(yīng)用于初中物理實驗課堂，能夠有效提高初中物理實驗效率，具有較高的實踐價值。分析當(dāng)前自制教具在初中物理實驗課堂中的應(yīng)用價值及意義，闡述自制教具在初中物理實驗課堂中應(yīng)用的不足之處，進(jìn)而提出相應(yīng)的應(yīng)用策略。

關(guān)鍵詞：自制教具；初中物理；實驗課堂；實踐探究

基金項目：本文系山東省教育發(fā)展研究微課題“自制教具在初中物理實驗教學(xué)中的開發(fā)與應(yīng)用研究”（課題編號：FJ048）的研究成果。

作者簡介：鄧善紅（1983—），女，山東省郯城縣育才中學(xué)。

新時代背景下，教育行業(yè)對學(xué)生的基礎(chǔ)實踐教育提出了新的要求：重視學(xué)生的能力培養(yǎng)，鼓勵教師積極開展探索式教學(xué)。這種教學(xué)導(dǎo)向能夠有效地改變學(xué)生等待教師教授、依賴教師傳授知識的被動學(xué)習(xí)觀念。在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)鼓勵和引導(dǎo)學(xué)生動腦、動手，參與課堂活動，強(qiáng)化學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的意識，讓學(xué)生在“探索—試錯—糾錯—總結(jié)”的過程中逐漸內(nèi)化理論知識，完善理論知識庫［1］。初中物理實驗課是物理教學(xué)的重要組成部分，旨在讓學(xué)生動手做實驗，觀察實驗現(xiàn)象，總結(jié)實驗結(jié)論，進(jìn)一步掌握物理知識。然而，在具體的物理實驗中，學(xué)生有時會出現(xiàn)操作不當(dāng)、損壞實驗器材的情況，所以部分教師選擇開展簡單的物理實驗，但也因此面臨學(xué)生好奇心減弱、實踐能力得不到培養(yǎng)等問題。在這種情況下，自制教具的實踐性和教育價值愈發(fā)凸顯。

一、自制教具在初中物理實驗課堂中的應(yīng)用價值及意義

自制教具在初中物理實驗課堂中扮演著不可或缺的角色，其價值和意義主要從三個方面展現(xiàn)：生活聯(lián)系、能力培養(yǎng)以及意識培養(yǎng)［2］。首先，常規(guī)的物理實驗教具多是工業(yè)產(chǎn)品，不管規(guī)格還是使用范圍等都有明確的規(guī)定，此類批量化生產(chǎn)的物理實驗教具在應(yīng)用過程中缺乏一定的生活氣息。而通過使用生活中常見的材料和物品制作教具，學(xué)生能夠?qū)⒊橄蟮奈锢碇R與日常生活緊密聯(lián)系起來，這不僅使物理學(xué)變得更加生動，而且還能激發(fā)學(xué)生探索現(xiàn)實世界的興趣和欲望。其次，自制教具的過程強(qiáng)調(diào)了動手能力的培養(yǎng)。在親手制作教具和開展實驗的過程中，學(xué)生不僅能驗證物理理論，感受到物理知識的魅力，還能在實踐中提高觀察力和探究能力。這些能力是幫助學(xué)生形成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣和提升學(xué)習(xí)效率的關(guān)鍵。

此外，自制教具的應(yīng)用不僅提高了教具的靈活度和適應(yīng)性，還減少了教學(xué)資源的損耗和經(jīng)濟(jì)成本［3］。特別是在資源匱乏的地區(qū)，自制教具成為保障教學(xué)順利進(jìn)行的重要手段，可有效解決因?qū)嶒炂鞑牟环弦?guī)范或數(shù)量不足產(chǎn)生的教學(xué)問題。師生自己動手制作實驗教具能夠讓物理實驗效果更為直觀，增強(qiáng)課堂實驗的可操作性。更重要的是，通過自制教具的過程，學(xué)生的創(chuàng)新能力和思維得到了培養(yǎng)。在專業(yè)理論指導(dǎo)下，學(xué)生能夠?qū)⒆约旱膭?chuàng)意融入教具制作中，最終創(chuàng)造出既滿足實驗需求又能反映創(chuàng)新特質(zhì)的教具。

總之，自制教具在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用，不僅促進(jìn)了物理知識與生活的結(jié)合，增強(qiáng)了學(xué)生的實踐能力，還激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和探索精神。

二、初中物理實驗課堂中存在的不足之處

（一）物理實驗興趣起伏較大

在初中階段，物理課程側(cè)重于基礎(chǔ)知識的教授，其中涉及的實驗器材相對簡單，特定情況下可以采用學(xué)生自制的方式［4］。然而，在實際教學(xué)中，為了提高教學(xué)效率，教師往往較少鼓勵學(xué)生自制實驗器具。這種做法雖然可以簡化教學(xué)流程，但因為學(xué)生使用的實驗器具并非自己制作，他們對物理實驗的興趣主要來自對物理現(xiàn)象的初始好奇，當(dāng)這種好奇心得到滿足后，他們的興趣很快就會降低。這引出了一個問題：如果學(xué)生使用自己制作的實驗器具來驗證物理知識，他們會不會擁有不一樣的物理實驗活動體驗？

（二）物理實驗抽象化，理解難度大

物理實驗是用以驗證物理理論的關(guān)鍵教學(xué)環(huán)節(jié)，它需要學(xué)生把抽象的物理概念轉(zhuǎn)換成具體的實驗操作［5］。然而，在實驗過程中，由于學(xué)生對物理知識的掌握程度存在差異，學(xué)習(xí)和理解能力較強(qiáng)的學(xué)生能夠較為順利地進(jìn)行實驗，而理解能力一般或較差的學(xué)生則常常感到無所適從，不知如何下手，即使教科書提供了具體的實驗步驟，這些學(xué)生的實驗結(jié)果也常不盡如人意。這樣，原本就抽象的物理概念在實驗過程中變得更加難以把握。

（三）自主學(xué)習(xí)能力不足

在傳統(tǒng)的初中物理教學(xué)中，教學(xué)活動主要以教師的教學(xué)為中心，學(xué)生跟隨教師的引導(dǎo)逐步學(xué)習(xí)物理知識。在這一過程中，教師會采取具體物品展示的方式，深化學(xué)生對知識的理解，從而達(dá)到教學(xué)目的［6］。傳統(tǒng)教學(xué)模式中，學(xué)生缺乏動手操作、親身實踐的機(jī)會，自主學(xué)習(xí)能力發(fā)展受到阻礙。長此以往，學(xué)生就會習(xí)慣于教師的引導(dǎo)，在面對新知識時過分依賴教師的講授，逐漸形成一種主觀想法：教師的講解總是正確的，而自己的不同見解則是錯誤的。盡管有些學(xué)生想要表達(dá)自己的觀點，但經(jīng)歷多次否定后，他們便逐漸失去表達(dá)自己看法的意愿。這種情況對學(xué)生的長遠(yuǎn)發(fā)展極為不利。

（四）科學(xué)態(tài)度不嚴(yán)謹(jǐn)

物理學(xué)作為科學(xué)的重要組成部分，其實驗活動不僅需要操作層面上的精確，還要求學(xué)生在認(rèn)知態(tài)度上表現(xiàn)出尊重科學(xué)的心態(tài)［7］。在自制教具的物理實驗中，學(xué)生使用的實驗器材是自己手工制作的，這可能導(dǎo)致實驗器材在科學(xué)性和合理性方面存在不足。面對這一情況，那些科學(xué)態(tài)度嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)生，不僅會尊重科學(xué)，還會按照標(biāo)準(zhǔn)化、嚴(yán)格化的要求進(jìn)行實驗操作，并積極尋找自己在實驗中的不足之處；而那些科學(xué)態(tài)度模糊或較差的學(xué)生，可能會將實驗失敗或?qū)嶒炿y以進(jìn)行的原因歸咎于自制教具，不會從科學(xué)角度去反思自己的物理實驗過程。

三、自制教具在初中物理實驗課堂中的應(yīng)用策略

（一）利用自制教具強(qiáng)化對物理知識的理解

在初中物理教學(xué)中，將自制教具的實踐應(yīng)用納入課堂活動中，不僅能顯著提升學(xué)生對物理知識的學(xué)習(xí)興趣，還能有效增強(qiáng)教學(xué)效果。通過運(yùn)用自制教具，教師能夠增進(jìn)學(xué)生對物理概念的認(rèn)識和理解。鑒于許多物理概念的抽象性，學(xué)生往往需要通過大量的學(xué)習(xí)和應(yīng)用才能逐步掌握這些知識。而自制教具的使用能夠強(qiáng)化學(xué)生對物理知識的理解，有效地引導(dǎo)學(xué)生通過實驗的方式全面了解物理概念，并在可實現(xiàn)的基礎(chǔ)上，優(yōu)化自制物理實驗教具的應(yīng)用方式。此外，將自制教具作為實驗課堂的核心教學(xué)內(nèi)容，以自制教具的方式開展物理實驗，能夠提高物理實驗的趣味性，發(fā)揮自制教具在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣方面的作用。這樣的教學(xué)方法不僅讓實驗變得更加靈活和充滿探究性，還能讓學(xué)生在一次次動手操作中體驗到實驗驗證所帶來的成就感，體會到通過個人努力獲得成功的喜悅。在物理實驗課堂上，教師通過引導(dǎo)學(xué)生制作教具，并進(jìn)行良好的溝通交流，可以營造一個輕松的教學(xué)氛圍，從而大大提升學(xué)生的理解能力、感悟能力和動手能力。

例如，在教授光學(xué)知識時，為了加深學(xué)生對光的傳播方向的理解，教師可以指導(dǎo)學(xué)生自制光路顯示器，將激光筆、平面鏡、白板和筆作為主要材料。教師先將平面鏡固定在白板上，隨后使用激光筆向平面鏡上射出光線，通過平面鏡引發(fā)的反射來展示光的傳播路徑；學(xué)生則用筆記錄光的傳播軌跡。通過觀察和記錄活動，學(xué)生可以直觀地發(fā)現(xiàn)光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播。

（二）利用自制教具強(qiáng)化物理現(xiàn)象研究

在初中物理教學(xué)中，通過自制教具來加強(qiáng)對物理現(xiàn)象的研究不僅符合物理實驗的驗證標(biāo)準(zhǔn)，還能深化學(xué)生對物理知識和物理規(guī)律的理解，有效培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和研究能力。教師逐步引導(dǎo)學(xué)生利用自制教具進(jìn)行物理現(xiàn)象研究，可以增強(qiáng)學(xué)生的實驗參與感和探究興趣，使其更加投入實驗活動。首先，學(xué)生在制作教具的過程中可以初步掌握實驗器材的使用方法和應(yīng)用范圍，這不僅提高了實驗的成功率，還加深了學(xué)生對物理實驗的理解。其次，將學(xué)生自己制作的教具應(yīng)用于物理實驗中，能增強(qiáng)學(xué)生的參與感，讓學(xué)生將實驗看作驗證自身能力的一種途徑，在實驗活動中投入更多時間和精力。這樣的參與和投入可以顯著提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和實驗技能。最終，在教師的指導(dǎo)和糾正下，學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)并改進(jìn)自己在物理實驗中的不足，進(jìn)一步強(qiáng)化自己的動手能力和物理實驗?zāi)芰Α?/p>

例如，在探究“小孔成像”現(xiàn)象的過程中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生使用簡易的實驗器材，如燕尾夾、硬殼紙、電子蠟燭等，通過引導(dǎo)式提問引發(fā)學(xué)生思考，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)探究能力。如提出問題：“為什么實驗中要采用電子蠟燭而不是傳統(tǒng)蠟燭？”“小孔成像中的‘像會不會與‘孔的大小和形狀有關(guān)？”促使學(xué)生深入思考和探究，通過實驗來驗證物理原理，并通過原理來解釋實驗現(xiàn)象，形成學(xué)習(xí)的正向循環(huán)。這樣的思考和探究過程不僅能提高學(xué)生的思維能力，還能增強(qiáng)他們的實踐能力。

（三）利用自制教具總結(jié)物理規(guī)律

利用自制教具引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行物理規(guī)律總結(jié)，可以達(dá)到提升學(xué)生物理知識水平的教學(xué)目的［8］。自制教具能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其積極參與到物理課堂當(dāng)中。教師要充分運(yùn)用學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，引導(dǎo)學(xué)生自主總結(jié)物理規(guī)律。例如，在探究流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生開展“吹不走的乒乓球”實驗。為了確保實驗成功，教師可以自制一些特別的實驗器材，如在吹風(fēng)機(jī)上加裝漏斗形空瓶。接著，教師可以引導(dǎo)學(xué)生探討“乒乓球不會被風(fēng)吹走”的物理現(xiàn)象，最終得出相應(yīng)的結(jié)論：流速越大的位置壓強(qiáng)越小，加之乒乓球本身質(zhì)量非常輕，即使在吹風(fēng)機(jī)的風(fēng)力作用下乒乓球出現(xiàn)晃動，但因吹出的風(fēng)實際流速較大，乒乓球受到的壓力較小。因此，在大氣壓強(qiáng)的作用下，乒乓球會始終保持在一個相對固定的位置上，除非改變吹風(fēng)的流速，乒乓球的位置和狀態(tài)才會有明顯變化。

（四）利用自制教具培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度

在初中物理實驗教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生自制教具，不僅能加深學(xué)生對所學(xué)知識的記憶和理解，還能集中學(xué)生的課堂注意力，促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)習(xí)能力提升。此外，大部分初中物理自制教具所需的材料易于獲取、成本低廉、制作過程簡單，便于學(xué)生通過小組合作在探索討論中共同完成，同時在這一過程中深化對物理概念的理解。因此，初中物理教師可以結(jié)合實驗內(nèi)容和學(xué)生的學(xué)習(xí)特性，重點培育學(xué)生積極探索的科研態(tài)度，適當(dāng)開展小組合作學(xué)習(xí)。這樣做不僅能夠培養(yǎng)學(xué)生的理解能力和創(chuàng)新思維能力，也能為物理實驗教育的順利進(jìn)行提供堅實的基礎(chǔ)。

結(jié)語

綜上所述，從教育教學(xué)的有效性角度來看，自制教具能夠幫助初中物理教師開展更豐富的教學(xué)活動，培養(yǎng)學(xué)生的各項能力，拓寬學(xué)生的眼界，對初中物理實驗課堂來說具有重要的研究價值與實踐意義。

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