利用自制教具 提升物理教学效果

吕驰云

(南京市中华中学，江苏 南京 210015)

利用自制教具 提升物理教学效果

吕驰云

(南京市中华中学，江苏 南京 210015)

自制教具能引起学生的兴趣，使物理知识更加鲜活，使学生的动手、创新能力得到培养，并能提高课堂教学效果，促进学生的实验素养不断提升.

自制教具；物理教学；教学效果

物理学是一门以实验为基础的学科，实验是物理教学中不可或缺的重要环节，课程标准中对实验教学和学生的实验素养提出了明确的要求.在教学中我们要充分发挥传统的实验器材和DIS的功能，同时为满足课堂教学的需要，我们还可采取措施，如自制教具.

1 自制教具可使学生的学习兴趣更加浓郁

学习兴趣是一个人倾向于认知、研究获得某种知识的心理特征，是可以推动人们求知的一种内在力量.学生一旦对某一门学科产生了兴趣，必将持续地钻研，这就给公认为难学的“物理”学科带来了生机.那么，如何才能引起学生的兴趣呢？

悬念教学是解决这个问题好的方法，我们要根据教学的需要，利用自制教具，适时适地设置“悬念”，可以充分唤起学生的好奇心，激发学生的求知欲.

实例1：熔化的条件

问题：除点燃蜡烛外，还有什么方法能使蜡烛(固体)熔化？

自制教具所用材料：水、水槽、毛玻璃板、小盆栽、蜡烛和一袋生石灰.

教师：魔术表演——给绿色植物浇水，置于一侧的蜡烛竟然渐渐熔化(如图1)！

像这样，教师通过自制教具，并在教具中暗藏玄机，故弄玄虚，设置悬念，定能活跃课堂气氛，激发学生的学习兴趣，极大地提高教学效果.

实例2：影响物体重心位置的因素

问题：物体的重心除与物体的形状有关外，还和什么因素有关？

自制教具所用材料：牙膏盒(或其他长方形纸盒)、硬币(或其他小型重物,并事先用胶带粘贴到牙膏盒一侧的舌内侧).

教师：展示一长方形空纸盒，并打开两侧，让学生看到内部是空的.请学生找出其重心位置，后置于桌边(注：粘有硬币的一侧在内侧)，慢慢外推(如图2).

为何还不掉？ 嗯？(引起思考) 揭开谜底！图2

教师利用生活材料自制教具，不仅仅是废物再利用，最为重要的是利用这种自制教具演示实验，吸引了学生的眼球，激发了学生学习的热情，让学生主动地参与到教学中来，并形象、生动地展示了需要学习的物理原理，这是其他任何方法所无法比拟的.

2 自制教具使实验现象更加生动

一首关于“真空”的歌中有这样几句歌词：“是怎么了？我看见你的表情，却听不见你的声音；是怎么了？我想要说声爱你，却发不出丝毫声音；是怎么了？我看见你在流泪，却只能任心痛不停……”很明显，这歌词本是讲述一段凄美的爱情故事，但通过创作者丰富的想象加入了一些物理的元素，而这些元素再通过歌手完美的演绎，展现给大家的将是一幅“物理现象中的爱情”画面.

物理这门学科的特点就是要在物理现象中发现问题，寻找理论去解决问题，解释现象.而要呈现物理现象，就需要在教学中运用物理实验，但鉴于学校的条件或升学压力、课时紧张等因素，现在哪怕是课本上所涉及的许多实验在很多老师那里都变成了纸上谈兵，离物理教学的正常轨道正渐行渐远……

其实，我们只要动用身边一些常见、简单的器件，就能自制一些教具，使教材上仅以文字、图片描述的现象变得真实.

实例3：光在空气中沿直线传播

如图3所示，人教版八年级物理上册第四章第1节“光的直线传播”，有关光在空气中沿直线传播的一段内容.

图3

我们只需找个激光笔和喷水壶，一手平举激光笔，按下电源开关，一手持喷水壶，沿光束路径不断喷洒水雾，就可达到如图4所示的效果，这比再多的语言都更加有效.

图4

实例4：光的折射

人教版八年级物理上册第四章第4节“光的折射现象”，对于光折射现象的应用部分有这样一幅图片，如图5所示.问：鱼在哪里？

图5

同样，我们只需找一支激光笔、一个玻璃鱼缸、一段竹筒、一根细杆和一个玩具鱼，就能让学生用所学的知识来设计寻找鱼的方案，玩转课堂，如图6所示就是孩子们利用上述器材自行实验的几幅画面.

图6

我们经常在不同的场合听到或看到这样的话：“实践出真知”“实践是检验真理的唯一标准”“事实胜于雄辩”……也经常听别人、甚至是我们自己对某个学生说：“我不要听你怎么说，只想看你怎么做！”仔细想想，我们的物理课堂又何尝不是这样?当你站在三尺讲台上，用尽你浑身的力气讲得唾沫横飞，几近虚脱，其吸引力可能都不如你带来的一个小小的教具！当你极尽辞藻，自认为讲得非常生动、形象，其效果也许不如一个小小的实验那么直观，那么真实！

既然“做”永远比“说”更加真实，更为有效，那么，我们就更该创设条件，让课本上的物理现象变得真实，展示物理源于生活实践的本质，让学生切身感受物理的魅力，走入物理中来.

3 自制教具让物理知识更加鲜活

曾经有一位物理学家说：研究物理是件很浪漫的事情，是一个很好玩的过程，会带给自己激动人心的经历.虽然，中学教学离这种境界还较遥远，但“让学生爱上物理”何尝不是我们中学物理教师为之奋斗的目标呢.很多调查数据显示：学生最不爱学的就是物理！究其原因，除了物理内容多，知识难以理解之外，恐怕更多的还在于我们教师自身没有抓住物理教学的本质，没有重视实验，没有起到作为“领路人”的作用.那么，如何才能让学生爱上物理呢？多年的教学经验告诉笔者，创造一切可能的条件，利用一切可以利用的机会，不管是教材中要求或不要求的，都尽可能多做实验，还原物理现象，追求物理本质.笔者坚信，这样就一定能让原本枯燥乏味，逻辑性、理论性过重的物理教学变得生动、鲜活起来，从而让更多的人理解并爱上物理！

实例5：汽车过桥

笔者从市场淘来了一辆玩具小车，利用一块废弃的长方形木板，刷上白漆作为背景，用一段木工板贴条(右侧)作为凹桥，一条垫纸板(左侧)作为拱桥，拱桥左侧和两者交界的地方用卡扣固定，凹桥的右侧(背景板的右上角)设置一凹槽，使凹桥可上下调节，再用一个盒子固定于拱桥左侧以接住小车，这就制作成了如图7所示的教具.

图7

先研究汽车过凸形拱桥：展示汽车静止于桥顶和以一定的速度经过桥顶对桥面压力的差异，如图8所示，引出问题.

图8

再研究汽车过凹形拱桥：在学生从理论上分析完后，再用如图9所示的实验展示他们的研究成果.

图9

每次，只要实验器材一出现，沉闷的物理课堂立马变得生动，抽象的物理知识就像瞬间赋予了生命，变得鲜活，艰涩、难懂的知识点也很快就能被学生接受，变得易懂.其实，只要我们用心，实验总能达成、甚至超出我们预设的教学效果.

4 自制教具使师生的动手、创新能力更加升华

回顾物理学的产生和发展过程，每一个概念、规律的发现与建立都离不开实验，物理实验不仅仅是实验操作过程，包含了丰富的物理思想、方法以及创作原理和创新技巧.大多数自制教具并不是简单的仪器模仿，而是由许多师生经过长期的教学实践，共同构思和设计出来，所以自制教具的过程可使师生的动手和创新能力得到升华.

实例6：电生磁

提供给学生如下器材：电池组、开关、导线、小磁针，让学生自行设计实验，并验证电流是否能产生磁场；在确定电流可以产生磁场后，再利用图中所给器材进行验证，并寻找通电螺线管的磁极(如图10).

图10

以上在实验设计、验证和探究的过程中，不仅可以使学生充分体会理论与实践之间的关系，其中实验设计和探究的环节更能锻炼学生的动手、动脑和创新能力.

实例7：“来拒去留”

在电磁感应中“楞次定律”一节的教学，教师事先准备一枚硬币、一块强磁铁和一个水槽，就可通过演示实验完成楞次定律的引入.找几根笔芯排于桌面，将事先扎好的线圈固定于一泡沫板上，再将其置于笔芯上(亦可将线圈固定于一小车上)，手拿强磁铁，就可演示楞次定律的应用——“来拒去留”，最后再让学生利用同样的器材进行验证(如图11).

图11

虽然，这些自制的教具比较简陋，但在设计的过程中，无不经过屡次修改，哪怕是一个小小的环节都需要反复推敲，精心策划，比如硬币新旧的选择、笔芯的选择和排放、拱桥材料的选择和安装、小车大小的选择，甚至是接住小车的装置该选什么材料，用什么形状，安装在什么位置等，既要使实验效果明显，还要美观、价廉、可视度高.

所以，自制教具虽不需要太高的技术含量，但若想取得较好的效果，还需潜心研究.当然，就在此研究过程中，师生的综合能力和素养也得到了提高.

不管制作的是什么样的教具，其目的都只有一个——为教学服务.只是自制教具与传统器材相比，在教学效果的直观方面可能更具独特性和吸引力.它既弥补了实验室可用仪器的不足，又通过有针对性地制作教具，更好地呈现了物理现象，使物理知识变得更加鲜活，使实验现象变得更加真实，使师生的动手、创新能力得到升华，更让我们高兴的是通过制作教具，激发了学生学习物理的热情，提高了课堂教学效果，促进了学生的实验素养不断提升.

[1] 吴美兰,胡世月.利用塑料管自制教具两则[J]物理之友，2015,(7).

[2] 朱春辉.饮料瓶在初中物理实验中的应用[J].物理之友,2014,(10).

[3] 徐晓佳.DIS与自制教具相结合 提高物理演示实验教学有效性[J].物理之友,2016,(12).