自制教具在高中物理教学中的作用

刘继民

迁安市第二中学 河北迁安 064400

随着信息技术手段的不断完善和发展，多种信息技术装备已走进课堂教学，尤其是多媒体与课堂教学的有机整合，已成为当今教育的一大话题。多媒体辅助教学的直观化效果具有一定的优势，可以优化教学环节，丰富课堂容量，在一定程度上得到很多教师的青睐。但物理学科必须以实验为基础，通过实验激发学生学习和探究的兴趣，提高学生的观察和记录能力，培养学生良好的操作和探究习惯，提高学生对数据的处理和分析讨论的能力。尤其是自制教具的制作与使用，大大灵活学生的创新思维，培养学生良好的思维品质，提高学生良好的实践探究和合作能力，综合提高学生的物理学科素养，全面落实高中物理教学目标。

物理是一门以实验为基础的学科，不管是教师还是学生，都有必要自制教具，进行小制作、小实验，通过自己的思索、创新进行教具的制作，能够很好地把抽象的理论转化成实际操作。这样既享受了过程中的快乐，掌握第一手资料，又能

把理论知识变得容易理解。通过自制教具，教师可以引导学生增强动手操作能力、动脑思维能力，可以激发学生探究物理知识的欲望，提高创新意识，增强学生勇于创新、积极思维的勇气。笔者针对自制教具在物理教学中的作用谈谈自己的认识。

1 用生活中的材料制作教具，体验物理来源于生活

俗话说：“坛坛罐罐做仪器，拼拼凑凑做实验。”身边废弃的包装物品、废弃的小家电（如收音机、电视机、生日音乐贺卡、电话机、手机、镇流器、变压器等）上都有可以自制教具的材料，只要开动脑筋，都可以制作出很好的教具。用自制的教具上课，学生会感到教师多一层内涵，增加学习兴趣，也会增加创新意识，产生自制的想法和欲望，比起教师用语言激励好好学习效果要好得多。

例如，笔者曾做过一个远距离高压输电演示器，用的是从废弃的设备电源上找到的两个小型变压器，用电烙铁焊的灯泡，从废弃的镇流器上拆卸下来的线圈作为远距离的导线，演示器的整体全部裸露安装在一块木板上，能够很直观清楚地看出所用的材料和焊接，并能很好地演示远距离高压输电的效果。一度曾经采用电阻作为远距离高压输电导线的长度，虽然也能说明问题，但直观度还是很一般。学生都知道导线有一定的电阻，但用电阻来代替长导线还是不理想。可以在制作上另加电阻演示，选择合适的电阻值，使灯泡亮度和电表显示一致，可以说明长导线的电阻较大的问题。

用自制的教具上课，学生的热情很高，很多学生会开动脑筋，会说出很多很好的改进办法。然后给学生一个发展空间，现在部分地区采用远距离直流高压输电，让学生先给出方案，找出远距离直流输电的优缺点，然后付诸实施。学生对经变压器后的交流变成直流问题很容易理解，要把直流再变成交流就很难了，超出了学习范围。教师可以提示有能力有兴趣的学生做一下，前提是不能耽误很多的时间。另外可以参考消防安全指示灯、应急灯上交流变直流的电路。通过教师的提示和学生的探索，有效解决探究难点。

2 对教材上的演示实验进行适当改进，培养学生的创新能力

书上的演示实验通用性很强，由于各地情况不同，可以根据当地实际适当改进，有效激发学生的创新思维。笔者原来在做比热容实验时，按照书上要求，用两只稍大一些的量筒，分别装上等质量的煤油和水，用市场上1000 W热得快进行加热。由于煤油和水质量较小，很短的时间温度升高很快，一不留神就有可能温度过高，液体溢出，导致危险。另外，温度计的液注和刻度距离后面的学生很远，大部分学生都看不清楚，只是听听而已。后来笔者对实验进行改进，变成用一段电阻丝加热，用一个小点儿的试管密封，用学生电源加热，加热时间容易控制。做实验时，笔者把试管和里面的电阻丝粘在玻璃板上，放在投影仪上演示，既消除了危险，又能用投影仪的放大效果把温度计的液注和刻度放大，效果就好多了。

上课时，笔者用自制教具进行教学，并告诉学生是自制的。学生看得很认真，课后还有很多学生围观探讨，不时给出一些改进意见。以此为契机，笔者给学生留课下作业，看看书上的实验哪个还可以改进？书上的内容哪个能做一个小实验更能说明问题？学生的热情很高，做出很多的小制作和自制教具，提高了学习物理的浓厚兴趣。

3 发挥现代装备的作用，提高学生的实践和探究能力

书上介绍了电磁炮，根据原理，笔者自制一个电磁炮模型，磁场强度较小，运动的距离短。给学生留一定的发挥空间，让他们去讨论，去书上、互联网上找一些关于电磁炮的知识，回来帮助老师改进。有的说像火箭一样多加上几级加速；有的说加大电流；有的说提高电压；有的说增加线圈匝数；等等。笔者顺着学生的思路，让学生自己做做看，看哪个效果更好。这样，学生的理论实践和思维都得到很大的提高。

4 善于发现身边可用的材料，和物理知识有机结合

在压力能使物体发生形变的内容中，笔者制作了一个微小形变演示器，用生活中学生玩的激光笔作光源，用两块平面镜作反射，以墙作为观察点，把装置放在桌子上，看经过平面镜反射以后的光点在什么地方；然后再用力压光源和平面镜之间的桌面，观察光点的位置。用的力大小不同，光点的位置改变的程度就不同，能够很直观地看出桌面受力以后的形变。由此启发学生，用其他的方法能不能显示微小形变？学生动脑筋，想出很多的方法，付诸实践的时候有的就感到想法不成功，有的想法很好。如用瓶子做微小形变实验，很简单，能很好地说明效果。

有个学生用的是四棱柱状的玻璃瓶，里面灌满水，用胶塞塞住，胶塞上插入一根吸管，把水灌到吸管内有一部分就行，用力挤压瓶身，就会发现吸管内的水位发生变化。学生通常的印象是，被挤压的玻璃瓶中的水位应该上升，原因是学生都有喝饮料的经历，因为饮料是塑料瓶装的居多，效果很明显。用玻璃瓶，然后用力挤压，有的学生提出手上的温度会传感到玻璃瓶上，由于水的温度升高，也会使瓶中的水位上升。这位学生的作品是水位下降，学生们经过讨论、思考以后明白了：利用的是周长相同，圆形的面积最大，正方形的面积比长方形的面积大这一数学原理。

5 引进竞赛机制，做到理论与实践相结合

适时开展学生自制教具比赛，教师也作为成员参加活动，看谁用的材料简单，谁的技术含量高，谁做得精致，谁能用简单的物品解决大问题。大家都是评委，互相打分，互相改进。这样教学，既提高了学生的动手能力，又培养了学生的创新思维能力。学生喜欢学习物理，不再说物理多么的不好学，多么的抽象了。其实在动手之前是需要先动脑的，每一件作品不管是美观还是粗糙，能解决的问题不论是整体还是一部分，都是学生用心探究的结果，他们会在此基础上发展更好的，用理论指导实践，用实践验证理论。

总之，自制教具不是一个人的行为，把学生的积极性调动起来，让学生参与，让学生制作，启动学生的智慧。它能培养学生动手动脑的习惯，培养学生的创新思维、想象能力，对学生认识与理解物理知识起到很好的帮助作用，全面落实教学目标。

[1]张立娜.自制教具在高中物理教学中的作用[J].中国教育技术装备,2012(22):124-125.

[2]苗广礼.高中物理自制教具两例[J].天津教育,2001(Z1).