山东省滨州市北镇中学 姜玉仙
初中物理是学生物理学习的启蒙阶段,在此阶段,培养学生物理学习兴趣与素养,对于学生未来物理的学习有着至关重要的影响。因为物理本身是一门逻辑性、抽象性强的学科,如果学生对于物理知识的学习一知半解,那么容易对之后的物理学习产生不利影响,如学生丧失物理学习兴趣、物理学习成绩得不到提升等。而自制教具的使用能够让物理知识以直观的形式体现出来,对于学生的创新思维、创造能力有着积极的影响,降低物理学习的难度,让物理学习变得更加容易。由此可见,自制教具的应用是具有科学性和实践性的。
教学过程中,教师、学生两大主体,利用较为简单直接的方式,使用身边的材料动手制作的教学工具被称为自制教具。根据国内外的研究发现,自制教具与普通教学工具相比,更加凸显其教学价值。主要原因在于自制教具的方式极为简单,教师和学生能够随时使用身边生活化的材料动手制作。同时,自制教具与教学内容具有紧密联系的特征,这使得自制教具能够更好地服务于教学,能够方便教师和学生的动手操作,让教师和学生能够有无限的资源来制作教具,提高课程教学质量。所以,在国际上,自制教具被称为无价教具。
第一,学生在初中第一次接触物理的学习,本身对于物理的认知是未知的、好奇的。所以,物理教师如果能够利用一定的方式抓住学生的好奇,让学生借由实验和物理实践感知到物理学习的魅力,那么,在后续的物理知识的探索过程中,学生的整个状态能够有较大程度的转变,学习的主动参与性将得以大幅度提升。自制教具的科学应用能够在物理教师的合理引导下,让学生成为“我要学习物理,对物理有着无穷探索欲望”的主体,学生对于物理规律的整个认知,变为一个探索的实验过程。这个过程中,学生的主动动手操作让物理逻辑抽象知识直观地演示出来,让学生的精力集中在每一步的探索环节中,从而突破物理学习的难关,变被动为主动。
第二,新课程标准实行以来,观察能力是衡量学生是否具有一定素质与涵养的重要指标。这也意味着我们的物理探索课堂需要根据物理知识设计观察的环节与问题,让学生学会观察,具备观察的意识,掌握观察的技巧。自制教具是教师和学生就地取材,服务于物理规律探索的资源,学生亲身参与自制教具的工作,必须要观察分析适用于物理学习的材料,制作合适的教具,才能确保自制教具的合理性。因此,在教具自制的过程中,学生相对应的能力能够得到有效提升。同时,自制教具是应用于物理实验的工具。物理实验又是学生结合自制工具观察实验的走向,分析总结物理规律的过程。所以,不论是物理自制教具的过程,还是自制教具的实验过程,学生都是需要进行观察的,而在教师的科学设计前提下,学生的观察都是有效的。长此以往,学生的观察能力必然得以提升,同时分析总结能力基于观察基础上也得以提升。整体来说,学生的物理核心素养是得益于自制教具的科学应用的。
第三,学生物理创造性思维在高教学质量的自制教具物理课堂教学过程中得以培养和塑造。一方面,基于以上两项自制教具的应用价值分析可见,自制教具是服务于物理实验教学的教具,科学应用物理实验自制教具,必然能够提升整体的教学质量;另一方面,在高质量的物理课堂当中,学生可以通过两种渠道自行制作教具:一是基于教材内容自制,二是借由教师的教具启发自己制作。无论是自主制作,还是教师启发性制作,学生的自制教具过程都是创造性思维迸发与发展的过程。同时,自制教具还是学生创造性思维的重要载体,学生通过自制教具及应用,将自己的创造性思维展示出来,从而进一步培养塑造物理创造性思维,为物理的深入探索性学习创设良好的资源与条件,为物理未知知识的探索夯实基础,起好开头。
一方面,物理教具的自制不严谨,具有随意性。物理教师在新课标的规定下,尝试使用物理自制教具,应用于物理实验。但是,在教具自制的过程中,没有结合物理教材内容,所使用的材料不具备简单、易于操作的特征,也不具备生活化特征,导致自制教具偏离了本质,教学应用价值无法切实凸显出来。
另一方面,物理教具的课程设计不具备科学性特征。物理自制教具本身的目的在于活跃课堂氛围,让学生在教具自制和使用的过程中学会观察、分析和总结,塑造创造性思维。因此,科学的设计是确保自制教具价值能够凸显出来的重要载体。但是,实际的物理课堂设计中,没有科学结合自制教具,使得自制教具可有可无,甚至并没有得到如同实验成套的设备工具一样的教学效果。这种情况下,自制教具的教学优势并没有展示出来。除此之外,在启发学生自制教具的过程中,部分教师缺乏相应的能力。
初中物理的自制教具,从制作过程到课堂实践的应用过程都需要遵循一定的原则,才能保证其教学优势的发挥。
1.初中物理教具的制作原则
不论是教师制作,还是学生制作,所使用的原材料必须具有就地取材、方便操作的特征。同时,在教具的制作前期,教师需要助力学生建立制作的思路,即深入分析教材内容,了解所要进一步学习的物理知识,明确课堂物理学习的目标与任务。基于预设,全面分析哪种教学设备能够帮助学生掌握、理解需要进一步学习的物理知识。另外,在上述分析基础上,教师引导学生思考并参与到教具自制的过程中,让学生对物理题目进行深入分析,从而初步建立物理教具自制的思路,找到线索,将物理探索的过程拓展至教具自制过程,参与课堂研究。
2.物理自制教具的应用原则
物理教师在明确教具的设计思路后,完成整个制作过程后,需要从科学的视角出发,做好每节物理课的教学设计,制定教学方案,在适当的环节融入自制教具,从而提高相关环节的教学质量,让自制教具的价值与优势发挥出来。
首先,课堂导入环节,教师需要结合自制教具展开实验,结合问题创设情境,引入新课所要学习的物理知识,让学生的注意力集中起来,从导入环节展开激发学生物理兴趣和进一步探究想法的实践。其次,在新知教学阶段,结合物理实验的内容,引导学生思考并提供实验所需的材料,逐步引导学生自制教具。同时,为了让自制教具发挥应有的价值,教师需要创新课堂物理实验的教学方法,科学选择项目研究法、问题激趣法等。在这些教学方法应用过程中,教师可以组织学生采用独立探究、合作探究的方式完成物理实验任务,突破物理课堂的教学难点。最后,在物理实验的分析总结环节,学生可以分享教具的自制经验、分享自制教具展开实验的成果,让学生在完成整个实验过程的基础上,回顾自身教具的自制过程和实验过程。从更加全面的视角反思自制教具的不足与实验的不足,学会总结自制教具以及应用的原因,从而提升自制教具以及科学应用进行物理实验的能力。
例如:在“声音的产生与传播”一课中,关于“声音的振动”实验,物理教师可以选择生活中常见的玩具鼓作为实验器材,本器材极为简便。在实验过程中,一边放置乒乓球,另一边敲击鼓面,让学生观察乒乓球随着鼓面敲击发出声音时的变化,从而理解声音的振动原理。除此之外,教师还可以引导学生利用身边的刻尺等材料进行进一步的声音的振动实验,让学生自主参与实践或者小组合作展开实验,理解原理。
综上所述,本研究的主要内容在于初中物理课堂中如何利用自制教具改善教学效果的方式方法。在本研究中,详细介绍了自制教具的定义、特征以及其对于教学效果改善的各个方面的具体价值表现。在此基础上,针对目前自制教具在物理课堂中制作和应用过程所体现的问题,从基本原则和课堂实践两个视角提出了具体的建议,希望能够通过本研究成果,帮助解决物理自制教具的问题,真正发挥自制教具的价值,在初中物理课堂中发挥自制教具的优势,让学生爱上物理。