利用自制教具优化高中物理课堂教学

摘 要：高中物理教学时，为降低学生学习难度，提高学生物理学习效率与兴趣，教师可合理利用自制教具创设教学模式，调动学生学习积极性，引导学生参与自制教具过程，肯定学生主观意识。通过课前引导激发学生兴趣，并有效增强学生物理学习体验，在师生合作中进行教具制作创新，提高学生物理核心素养。文章就自制教具优化高中物理课堂教学进行研究。

关键词：高中物理;自制教具;教学影响;导引方式;优化分析

一、 引言

高中物理学习难度高，给学生学习造成很大阻碍。如很多内容抽象复杂，学生很难进行思考理解。为此，教师引导学生进行教具制作，在教具制作过程中渗透相关基础内容，并在物理自制教具辅助下，开展相关内容教学解读，引导学生高效学习相关物理内容，促进学生核心素养提升。

二、 自制教具对高中物理教学影响

（一）培养学生物理学习兴趣

自制教具的教学工作开展，有效培养学生物理学习兴趣，为后续教学工作开展铺垫基础。因为，学生的学习兴趣对教学工作非常重要，学生物理学习兴趣不高，则不会主动学习思考，使得学生物理学习陷入困境。以往一言堂的理论教学，使得学生处于被动学习状态，学生很少主动思考，导致学生物理学习成绩止步不前。

在自制教具教学模式下，学生可参与到教具制作环节，体验物理教学器材的制作过程，激发学生的好奇心，突出学生物理学习主体性，使得学生带着问题进行思考学习，很好提高了学生课堂学习专注力，促进学生物理课程学习效率提高。

（二）锻炼学生实践动手能力

自制教具与教学器材的不同，主要体现为自制教具需进行思考设计动手制作，而教学器材都是产品，教师可直接利用相关器材开展教学工作，而学生对器材的制作与设计，则无法学习了解。教师开展该教学策略，引导学生对简单的教学器材与实验设备进行制作，使得学生在参与制作过程中，不断锻炼并提升学生实践动手能力，为学生后续对相关内容学习铺垫基础。学生可基于对实验教具的制作心得与思考，对相关物理教学内容进行学习。

（三）培养学生物理科学创造精神

为实现高中物理学科核心素养教育目标，教师应对自制教具模式进行挖掘，在实际教学过程中，逐渐培养学生物理科学创造精神，挖掘学生的物理学习天赋，不断提高学生物理综合学习能力。学生参与教具制作时，教师仅提出教具制作目标与理论模型，具体的制作环节与方案，则由学生进行完成。学生将带着好奇心进行实践探索，在发现问题、解决问题的过程中，升华学生物理科学创造精神，为学生今后的物理学科学习研究铺垫基石。

（四）合理弥补物理教学设备不足

高中物理教学阶段，由于部分教学内容的特殊，并没有配置针对性教学器材，如电磁感应、电场粒子运动、能量守恒等，但相关物理教学内容的学习难度较大，在没有教学器材的辅助下，仅依靠教师理论讲述与学生抽象思考，无法达到很好的物理课程教学目标。为解决上述问题，高中物理教学模式优化时，教师可引入自制教具模式，指导学生依照自己的想象与理解，制作抽象的物理模型，帮助学生对相关内容深度学习理解，很好弥补高中物理教学设备不足，为高中物理教学开辟新路径，有效提高高中物理整体教学水平。

三、 自制教具教学引导方式

（一）实验设备仿制

为有效节约教学时间，教师可依据相关实验设备，分析物理实验教学重点，进而利用其他材料进行仿制，保证物理教学的核心内容不变，简化物理实验教学环节，利用一些常见的材料，吸引学生学习注意力，调动学生学习兴趣，进而实现预期自制教具教学效果。

（二）实验器材改造

高中物理实验教具的器材采购时间较长，部分设备仪器进行物理辅助教学时，已经不能呈现出明显的物理现象，给学生的物理内容学习造成很大影响。为解决相关问题，教师可对实验器材进行合理改造，增添相关配置使得实验教学器材发挥出应有教学辅助价值，引导学生从其他视域进行思考解读，学习掌握相关物理内容。

（三）实验材料组合

为突出学生物理学习主体性，使得学生主动参与到自制教具活动当中，教师开展实验材料组合教学引导方式，引导学生合理利用废旧材料，进行物理实验教具的制作。在实验材料的组合引导下，调动学生主观能动性，使得学生主动参与到物理课堂教学活动当中，激发学生物理学习潜力，提高学生物理综合学习效果。同时，在废弃材料的合理利用下，可增强学生低碳环保意识，引导学生从自身做起，实现垃圾分类提高资源利用效率，彰显出高中物理德育的教育價值。

四、 自制教具优化高中物理课堂教学探讨

（一）增强学生学习体验

高中物理课程教学时，教师应当增强学生物理学习体验，使得学生全身心投入到学习体验当中，调动学生的多重思维感知，进而提升课堂教学效果。通过已有教具教学与自制教具教学对比可知，已有教具教学时，直接将教学内容架空于物理理论概念，部分学生对物理理论概念都没有进行深度理解，使得学生物理学习受到影响。自制教具教学引导时，则可有效夯实学生物理基础知识学习，如学生参与教具制作过程中，会提出很多问题，教师对其进行逐个解答，使得学生在教具制作过程中对物理基础概念进行全面理解，为后续的物理实验、公式推理、定律验证提供支持。由此可见，自制教具教学模式具有相对优势，但在实际教学过程中，教师需对自制教具的时间成本进行评估，不可过多占用课堂时间，影响到物理学科整体教学进度。

例如，高中物理关于“磁场”相关内容教学时，磁感线、电磁感应等抽象内容，给学生物理学习造成困扰。在实际教学过程中，教师发现利用多媒体设备进行动画演示，仍旧存在部分学生理解不清。在与学生进行多方面沟通后，教师发现学生学习受阻，主要是由于学生学习理解的途径单一，学生接收教师传达的外部信息，并对其信息进行转化理解，没有很好调动学生的主观意识，使得学生无法自主突破思维盲区，陷入物理抽象内容的学习困境。

教师尝试建构自制教具教学模式，引导学生进行动手制作教具，进而思考磁感线与电磁感应相关物理内容。教师指导学生对磁感线教具进行制作，利用教学专用磁铁、铁片、玻璃、书本、塑料板等材料，尝试利用磁铁吸铁片，每次操作时都隔离相关阻碍物，如书本、塑料板、玻璃等。通过相关教具制作，学生对磁感线有了模糊的认识：磁感线由特殊磁场发出、可穿透相关物体的阻挡、磁感线在空间中有规律运行。

学生通过参与自制教具，并在物理实验探索过程中，对相关物理概念有了主观认知。学生的主观认知可能存在偏差，但自制教具很好调动了学生主观意识，使得学生通过多重感知，思考相关物理教学内容。依循学生对磁感线内容的学习与主观认知，教师对自制教具进行优化延伸，引导学生对相关物理内容进行自主学习，进而论证学生的猜想，纠正学生错误的概念理解，提高学生对相关物理基础概念的学习效果。教师进行后续的电磁感应、霍尔效应等内容教学时，可依循自制教具模式，循序渐进引导学生进行学习，为学生找到合适的思考切入点，引导学生进行多重思考感知，充分发挥出学生思维创造力。

（二）师生合作教具制作

自制教具教学引导时，教师应当使得自制教具与师生合作进行有机结合，即在师生合作过程中完成教具制作，并在教具制作过程中升华学生物理学习高度，加深学生物理内容记忆效果。因为，教师具有丰富的教学经验与物理知识储备，师生合作自制教具时，教师对学生的思考实践进行合适点拨，则可快速解决学生的疑惑与学习问题，提高学生的教具制作效率与物理学习质量。通过师生合作教具制作，可建构良好的师生公共关系，有助于师生之间开展高效互动，增加师生彼此的信任与教育合作默契度，即教师可针对性解决学生的学习问题，而学生可主动配合教师开展相关工作，营造师生教育合作的高效教学氛围，充分发挥出自制教具教学应用价值。

例如，高中物理“机械能守恒定律”相关内容教学时，为引导学生对抽象守恒定律进行思考学习，教师与学生合作进行教具制作。为验证重力势能、动能、机械能守恒等，相关物理概念之间的定律关系，教师与学生合作制作实验教材。

在重力势能与动能转化过程中，相同质量的小球，在相同高度从滑坡滚下，小球的重力势能将转化为动能，使得小球滚出更远距离。教师以此为合作教具制作主题，引导学生利用不同材料进行教具制作，最终比赛哪位学生制作教具的小球滚的距离更远。

在进行师生合作自制教具时，学生与教师制作了不同模型的教具，使用了很多材料。而后师生进行实验教具探究，记录小球滚动的距离，并分析小球滚动距离差异的真正原因，引导学生进行小组交流沟通，思考不同材料制作的教具，小球重力势能与动能转化的差异点。教师基于学生的思考发言，指导学生对材料的摩擦力进行探究，以小球滚动材料的摩擦力为教学切入点，思考机械能守恒定律。学生通过自主学习分析可知，由于教具制作的材料摩擦力不同，使得小球机械能转化时，出现了一定消耗，进而导致小球滚动的距离不同。由此可进行反向推论，当不同教具的制作材料相同时，小球的滚动距离相同，进而验证机械能守恒定律，提高学生对相关物理内容的学习质量与效率。

五、 结束语

综上，高中物理教学阶段，为提升学生学习效率，培养学生物理核心素养，教师可合理应用自制教具模式，为学生建构新的物理学习氛围。文中以磁場内容为例，分析自制教具对学生物理学习体验的增强，以机械能守恒定律内容为例，分析师生合作对物理教学的重要性。未来物理课程教学时，教师应当对自制教具教学模式进行合理优化，及时发现学生学习天赋与不足，给予相应教学辅助，促进学生物理综合学习能力提高。

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作者简介：童新民，甘肃省白银市，甘肃省会宁县第四中学。