物理实验教学中物理自制教具的作用探究

摘 要：物理科学有着较强的实践性，是一门以实验为基础的科学，因此实验教学在物理教学中有着重要地位.但就目前而言，许多地方教育资源稀缺，教具十分有限，难以满足现有的教学要求，因此使用自制教具展开物理实验教学就显得尤为重要.本文就自制教具在物理实验教学中应用方法与作用做出相关研究，以期能够为教育工作提供一定的参考价值.

关键词：物理实验;初中物理;自制教具;作用

中图分类号：G632      文献标识码：A      文章编号：1008-0333（2021）32-0092-02

收稿日期：2021-08-15

作者简介：葛亚梅（1982-），女，江苏省南京人，本科，中学一级教师，从事初中物理教学研究.

实验教学能够提供学生物理学习兴趣，并能够给加深学生对于物理知识的理解与记忆，但实验室设备与规模通常难以满足学生的实际需求，再加上课程的限制，大多实验都是由教师来演示完成，学生实践训练的机会很少，不利于教学质量的提升.自制教具有着较高的灵活性，其结构简单，使用方便，能够帮助学生构建起物理概念和物理模型，需要给予足够的重视和关注.

一、巧用自制教具——提高学生物理学习兴趣

兴趣是学生最好的老师，一旦让学生对某件事感兴趣，那么学生便能够持之以恒的坚持下去，这样所产生的效果远比一味的“灌输”更高，而且学生在这个过程中，也会使得自身的学习更为轻松与愉悦.教师通过自制教具便能够最大程度的激发学生的物理学习兴趣，而且与正規教具相比，自制教具少了诸多限制，从而使得教学更为灵活，从而能够极大的满足学生的好奇心与探索欲望.例如，在初中物理教材《声音的产生与传播》中，教师可以在教学活动开始前准备一系列教具，包括烧杯、音叉、小锤、铁架台、水槽、水以及带有细线的乒乓球等.课堂教学中，教师首先通过问题来进行教学导入：“同学们，你们知不知道声音是怎么产生的？为什么在我们日常生活中，我们可以听到各种各样、千差万别的声音呢？”.之后教师再展开实验演示，让学生感知自己说话与不说话时，喉咙部位的情况;比较橡皮筋拉紧后，发声与不发声情况;观察烧杯中静水与倒水时发声情况;对比按紧的直尺不发声与波动时发声情况.学生通过这种简单自制教具的物理实验，能够很容易就得出结论，即“声音是通过物体振动所产生的”，然后教师再让学生亲自动手展开实验，并对实验现象进行资料收集，然后通过对比来得出结论.学生在操作过程中，能够最大程度的激发学生创造潜能，并且能够有效发挥学生主观能动性，不仅能够帮助学生感知生活中的物理，并且能够锻炼学生动手能力，对学生物理综合素质提升具有重要意义与作用.

二、善用自制教具——提高学生物理探究精神

在物理教学中，学生的探究能力极为重要，因此教师在教学过程中，应当善用自制教具，使得学生能够尽可能的去动手实践操作.就目前而言，正规教具很难满足学生动手需求，从而导致教学任务布置困难，因此教师需要通过自制教具来带领学生完成物理实验的演示，或者组织学生自制教具，使学生能够通过实践操作来深刻领悟物理知识，从而加深理解与记忆.而且在实验教学过程中，为了确保教学质量，教师还需要将具体的教学流程进行明确，即三步走的方式来完成实验教学.第一步，提出实验目的与问题;第二步，引导学生进行讨论，提出相应猜想，并制定、设计实验方案;第三步，完成实验，并对其结果进行分析与总结.例如，在带领学生学习“压力的作用效果与哪些因素有关”实验时，教师可以先通过举例的方式帮助学生初步感知压力的相关物理概念，然后提出问题：“什么是压力？压力在我们生活中扮演着什么角色？”，然后让学生畅所欲言，积极发表自己的猜想与看法，同时为了避免学生想法脱离教学目标，教师可以在学生发表言论的过程中，适时的对其进行引导，让学生尝试着给出自己的理由.学生在进行讨论后，并提出所有猜想后，便能够对实验探究猜想进行确定，即“压力大小关系与受力面积关系的探究”.不同材质的材料会使得实验现象不明显，从而导致实验无法达到预期效果，为了便于学生观察，教师可以改进压强实验.首先将装有适量水的小水桶压在粘有4个小气球的木板上，让学生观察小气球的形变程度;然后将装有适量水的小水桶压在粘有6个小气球的木板上，引导学生观察小气球形变程度，同时对之前的实验进行比较;最后在压在粘有6个小气球的小水桶中添加更多的水，让学生观察小气球的形变程度，然后与前两个实验进行比较.在这个实验教学过程中，教师可以适当的向学生提出问题，引导学生深入探究，等实验完成后，学生便能够直观的得出结论：“当受力面积一定时，压力越大，所产生的压力作用也就越显著;当压力一定时，受力面积越小，所产生的压力作用也就越明显.”.这种直观的教学方法能够帮助学生轻松理解压力与受力面积之间的关系，而且自制教具所用到的材料都是日常生活中比较常见的，能够便于学生课后进行自主操作，从而进一步巩固课堂知识，对学生的探究能力培养有着积极作用.

三、活用自制教具——强化学生物理创新意识

随着我国素质教育的不断深入与发展，学生的创新精神也愈发受到重视，尤其在物理教学中，培养学生的创新精神对教学质量的提升有着重要作用.为了更好的培养学生创新意识，教师需要灵活使用自制教具，使得学生能够通过观察探索、实践操作来充分发挥学生的主体作用，促使学生不断提问、思考、实践、总结，从而帮助学生树立创新意识.例如，在教学初中物理教材《生活中的透镜》时，教师在帮助学生习得课本教学内容知识后，便可以向学生布置课后任务，让学生亲自动手制作一个照相机模型，从而帮助学生更好的了解到照相机的成像原理.比如有的学生可以通过凸透镜来制作水透镜，或者将纸盒利用起来，制作照相机的暗箱.之后在课堂教学中讲解、演示这些自制教具，从而帮助学生更进一步的认识“物到透镜的距离”与“像到透镜的距离”.这种教学方法能够促使每个学生都尝试着自制教具，在制作过程中，其丰富材料、多样形式能够帮助学生内化课堂知识，并锻炼学生的知识应用能力，而且还能够充分提高学生创新意识.学生在使用自制模拟照相机时，也会产生成就感与愉悦感，使得学生能够积极主动的参与到物理实验教学中来.再例如，在学习完“小孔成像”相关知识后，由于小孔成像原理比较抽象，而且不容易想象，因此教师可以按照小组合作的方式，让学生利用火柴、蜡烛、胶棒、保鲜膜、黑色卡纸来自主探究小孔成像原理，操作过程中，教师可以进行适当的引导，比如将两张黑色卡纸卷成两个圆筒状后，在进行吻合时，要注意不可透光.学生亲自动手自制教具，不仅能够通过真正的实验现象来加深理解，同时还能够培养自身的创新意识与科学思维，对学生的未来良好发展有着重要意义.

四、妙用自制教具——有效突破物理教学重点

自制教具与正规教具相比，不仅结构简单，而且使用方便，有着较为良好的直观性，教师可以通过自制教具来帮助学生理解抽象的物理概念与物理知识.学生在实践操作过程中，能够更加深入的了解自制教具结构，并更好的理解物理知识内容，这种自制教具与教材紧密结合的教学方式，能够帮助教师在物理教学过程中，对重难点进行突破.例如，在帮助学生了解眼睛与眼镜原理时，其教学的重难点为“睫状体通过调节晶状体的厚度帮助人们能看清近距离和远距离的事物”，学生在对睫状体调节的原理进行学习时，由于知识较为抽象，使得学生很难对其进行理解.针对这一点，教师可以准备一个凸透镜向学生进行实验演示，通过模拟人眼的结构来帮助学生直观的理解.首先，教师在凸透镜上裹上保鲜膜，同时向保鲜膜灌满水，使其形成一个球体，之后教师再利用注射器连接保鲜膜，通过控制保鲜膜内部的水量来对焦距进行调节.当注射器压缩，保鲜膜内水量增加，从而焦距变大;当注射器拉伸时，保鲜膜内水量降低，从而焦距变大.通过这种自制教具演示，学生能够充分理解焦距改变对凸透镜光线的影响，而且能够清楚的了解到眼睛睫状体调节晶状体使人能看清距离不一的物体的原理.这种教学方法能够将抽象教材知识转化为直观实验现象，从而帮助学生更好的消化教学重难点内容.除此之外，这种复杂知识简单化、可视化的自制教具教学方法，还能够拉近学生与物理知识的距离，在这个过程中，学生不会再对课本知識感到陌生和抗拒，从而能够帮助学生更好的掌握物理知识.

简而言之，自制教具能够使抽象的物理概念、物理规律通过实验现象变得具象化，因此教师在初中物理教学活动中，需要将自制教具的优势充分发挥出来，使得学生能够在实践探索过程中发现物理规律，从而培养学生观察能力、思考能力以及实践能力，对学生物理综合素养的提升具有积极作用，而且自制教具能够弥补现有教学局限性，对物理教学优化有着促进作用.

参考文献：

[1]王秀玲，卞萍.自制教具和趣味实验为引领的教学整体设计——以苏科版第十二章第二节“内能热传递”为例[J].中学物理（初中版），2019，37（12）：29-31.

[2]施生晶，吴健.自制教具促进教学 ——以“光电效应”实验设计为例[J].物理通报，2019（8）：105-107.

[责任编辑：李 璟]