农村学校自制教具在初中物理实验教学中的应用探讨

李煜平

【摘要】初中物理是建立在实验的基础上的一门学科。如何设计有效的实验成为落实课程目标，提高学生科学素养的关键。以农村学校实验教学中的自制教具为研究对象，从自制教具的特点、自制教具的开发方法与渠道等多角度阐述自制教具在初中物理教学中的应用实践。

【关键词】自制教具;实验教学;应用实践

【中图分类号】G633.7【文献标识码】A【文章编号】1992-7711（2020）32-166-02

初中物理课程标准指出：“实验教学是物理教学的重要组成部分，是落实物理课程目标，全面提高学生科学素养的重要途径”。但由于农村地区学校受经济条件限制，加上学生的生活经验和学习条件的差异，使我们的实验教学开展受到很大的制约。在义务教育课程标准的理念下，教师有必要根据实际情况尽可能地开发适合自己学生的实验教具，以促进实验教学。

一、自制教具开发的原则

1.趣味性

“兴趣，是最好的老师”。生动有趣的演示实验，能直接对学生产生强烈的感观刺激，吸引学生的注意力，激发学生的好奇心与求知欲望。自制教具要结合学生的心理特点和认知水平，充分发挥实验魅力来激发学生学习的兴趣。

例如，在讲“流体压强与流速的关系”的引课时，可以使用一根软管和一些泡沫颗粒，做个“仙女散花”小实验：把一根软管的一头放在泡沫颗粒中，另一头向上，摇动软管的上端，使其在水平面内快速做圆周运动。此时，泡沫颗粒会不断地从上端飞出，看起来就像满天飞舞的雪花。实验现象明显壮观，学生被这一景象吸引，产生了浓厚的兴趣与好奇心，上新课也自然更集中精神了。

又如，在讲“压强”的引课时，自制一张布满钉子的钉凳，让学生上来坐坐感受感受。在电视上的睡钉床、坐钉凳的情节看得多了，但到自己去尝试，看到一根根尖尖的钉子，是即害怕又想试。当尝试后，才发现自己担心是多余的。在这种强烈的感觉刺激下，激发了学生的求知欲，上课的效率就更高了。

2.直观可视性

自制器材要做到直观可视，一方面，在演示时要保证全班同学都能清晰的看到实验现象;另一方面，要最大限度的降低各种偶然因素的干扰，突出主要问题，使研究的问题得到简化和强化。让学生通过观察实验现象，就能直观的理解实验目的。

例如，在讲“光的直线传播”这一节时，制作一个5cm×30cm×60cm的水箱，先在水箱注入约10cm高的清水，然后再小软管缓慢注入约10cm高的浓盐水到底部。此时，用激光笔可以清晰的演示：“光在不均匀介质中，会沿曲线传播”。接下来，把水箱内的水搅拌均匀，发现：“光再次沿直线传播”。实验现象清晰可见，学生能够轻松的找到“光沿直线传播的条件”：在同种均匀介质中。通过实验，不只是实验现象的直观呈现，还能直接从实验现象呈现出物理的规律。

3.简易可操作性

自制教具力求结构简单，操作方便。要通过简单的器材突出物理原理，不要为复杂的结构干扰。自制教具过于复杂，操作难道大，因果关系链过长，不适合初中学生的思维水平。麦克斯韦在评价简单仪器时曾说过：“这些实验的教育价值，往往与仪器的复杂性成反比”。用简单的器材做实验，让学生感受物理就在身边，这些实验不仅能在课堂上做，还能在课后利用身边随手拿到的简易材料自己做。

例如：在讲“直流电动机”时，可以自制一个简易电动机引课：取一节电池，在其负极上吸附一块钕铁硼圆形磁铁，取一段铜导线，去除绝缘皮，如图所示进行弯折（弯折形状可以进行创意设计）成线圈，将线圈顶部放在电池正级，线圈底部绕在电池下端的磁铁外（调整宽度，不要卡得太紧），线圈就会转动。这个装置结构简单，成本低，学生还能在课后自己去尝试制作。学生在发现和学到知识的同时，还培养了思维能力和动手能力，进一步调动学习的主动性。

4.科学性

在自制教具的设计上，必须保证实验的设计不出科学性错误。特别是从表面现象看没问题，但在伪象掩盖下可能存在科学性错误。在实验的设计上，要注重教具所涉及的物理模型、观测手段、观测程序都要正确，条件设置也要全面，要保证实验中发生的物理过程是我们所要研究的，如果失去了正确性，实验也失去了价值。

例如：在演示“自制温度计”时，在瓶里留了很多空气，结果细管里水柱受温度的影响变化明显，教师通过实验来说明温度计的原理：“液体的热胀冷缩”。这里教师利用空气的热胀冷缩代替液体的，偷换研究对象。

又如：在“液体压强”的学习中，教师利用不同深度水柱水平喷出的距离来显示液体压强的大小。但水平喷出的距离不仅与出口喷出速度有关，还和液体喷出后的下落时间有关，因此，水平喷出距离大变不一定说明液体喷出速度大，也就不一定说明液体压强大。为了避免这个错误，我们还要在实验中控制液体下落的时间相同。

5.创新性

为了培养学生探究性的学习能力，应创设一种科学探究实验的环境，通过学生自主探索真知，自主管理实验、设计实验、完成实验，培养学生的创新意识，特别是科学研究的能力。目前，尤其是农村学校的实验仪器不能满足探究性学习的需要，根据需要自制一些教具、学具，能更好地满足课程标准的要求。这些自制教具要突破传统思维模式，注重与教材的改革创新设计理念同步，有针对性地对教材的一些内涵进行挖掘思考和突破。

如在“探究凸透镜成像规律”的实验中，传统实验使用的发光体是蜡烛，但蜡烛随着燃烧，高度会发生变化，加上滴下的蜡油漏到桌面不卫生，燃烧的火焰又存在一定的安全隐患。为此，我们可以自制“F”灯代替蜡烛，安全又可靠，还能清晰地观察到像的正倒。“F”灯还能组织学生利用第二课堂进行制作，進一步培养学生的动手创新能力。

二、自制教具开发的方法与渠道

1.利用网络资源和教研交流开发自制教具

为保障学生学习方式的多样性，就要有丰富的教学资源作为支撑。就农村初中教具的自制与设计，可以通过多种途径获取自制教具的方法，如从网络资源搜索获得，通过教研活动的观摩学习和交流获得。通过仿制教具，有效节省备课时间，为自制教具的多样性提供的基础。教师通过仿制教具，更好地体验自制教具研制步骤，有利用提高对本节实验课程的认识。教师仿制教具的过程，不只是简单的复制，还能对教具进行改造和创新。