自制教具在高中物理教学中的作用

陈伟

摘要：高中物理是一门以实验为基础的自然学科。我们物理教师应根据学科特点进行教学设计，其中实验是必不可少的教学环节和教学手段。很多难以用语言描述或解释的知识均可用实验来处理，实验能帮助物理教师突破教学难点。新课程标准提出：“物理教学应加强对学生的操作技能、想象思维和创新能力的培养，综合提高学生的物理素养。”自制教具的制作和使用就能很好地培养学生这些方面的能力，完成教学目标。

关键词：自制教具 高中物理 实验教学 物理素养 能力

物理是一门以实验为基础的自然学科，很多物理中的概念、规律、原理都是通过实验来揭示的。很多实验的完成仅仅依赖现有的器材是不能解决的，因此，我们物理教师必须加强自制教具的研制和开发，利用自制教具解决教学难点，培养学生的创新意识、思维能力，培养学生勇于探索的意识和习惯，提高高中物理教学效率。

一、用简单的材料制作教具，激发学生学习物理的积极性

把身边的材料和物理实验进行有机结合，在激发学生学习物理的兴趣的同时，有效提高学生的动脑分析，动手实验等能力。俗话说：“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验。”这就是说，很多实验都可以利用生活中的材料进行，使物理学习做到理论联系实际，让学生感觉到物理就在身边，提高学生学习物理的积极性。

比如，在进行“气体定律”的教学时，利用生活中的注射器进行实验，让学生感悟一定质量的气体，在体积变化时压强是如何改变的。这个实验是利用简单的材料来完成的，实验现象十分明显，学生人人能做，亲身感知物理知识，极大地刺激了学生学习物理的积极性。

再如，在压力能使物体发生形变的教学中，我制作了一个“微小形变演示器”，用生活中学生玩的激光灯作光源，用平面镜作反射面，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，然后用力压放着平面镜的桌面，再观察光点的位置，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，学生开动脑筋，想出了很多方法。有一种想法很好，用瓶子做微小形变实验，很简单，但能很好地说明效果。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，让水在吸管内一部分，用力挤压玻璃瓶，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。学生的依据是生活中喝饮料的经验，殊不知饮料瓶多是圆形的塑料瓶；还有的学生提出手上的温度高，会将能量传到玻璃瓶上，导致瓶内水温升高，使瓶中的水位上升。可惜，这位学生的现象是水位下降，学生经过讨论、思考以后，明白了道理，利用的是周长相同时圆形的面积最大的数学原理。

二、对书上演示实验进行改进，培养学生的创新思维能力

高中物理教材上的演示实验很多，并且很多演示实验的通用性很强。由于各地情况不同，有的实验条件不是很完善，教师可以根据当地实际情况进行适当的改进。这样可以真正地做到“用教材教，而不是教教材”。通过对演示实验的改进，极大地激活学生自主探究的意识，提高学生创新思维和动手操作能力，提高学生物理实验素养。

比如，在进行“薄膜干涉”的实验教学时，按照书本上的实验做法，由于实验的外部条件、实验时间、实验人等多种因素的限制，这个实验很难成功，即使成功，实验效果也较差，很多学生不能看清实验现象，导致学生不能对“薄膜干涉”这一概念进行深刻的、全面的理解。为突破这一教学难点，教师和学生一起查阅相关资料，有的是从网上查询，有的是从书籍上查找，结合自己的思考，师生一起对书本上“薄膜干涉”进行了改进，收到很好的实验效果。具体做法是：“将整个装置放置在一个大塑料瓶中进行实验，这样教学避免了外部实验条件如风和人的呼吸导致薄膜风干。另外，我们对实验中的肥皂液进行了改进，用洗衣粉溶液代替肥皂液，同时在洗衣粉溶液中放少许食糖水或甘油，这样效果会更好。再有就是用酒精灯加热时，可撒少量的食盐，这样火焰就是黄色，增加了观察的直观效果。”这样改进，使学生清楚地看到了薄膜干涉的现象，直观感受薄膜干涉的特点，有利于学生对物理知识的深刻理解，同时，有效培养了学生的创新思维能力。

三、利用现代装备的小模型自制教具

随着科学技术的不断进步，很多新型的设备和工具走进我们的生活。教师应启发学生利用所学知识进行模擬制作，在设计和制作过程中，遇到问题可以相互讨论和上网查询，用科学的原理解决在探究中遇到的问题，提高学生的实践运用能力。

比如，在进行“磁悬浮”知识的教学时，利用教师外出时买回来的磁悬浮小模型进行实验教学，教师从网上查询改进方法，进行科学调试，直观真实展示磁悬浮现象，科学揭示磁悬浮的原理，成功完成磁悬浮实验演示任务，揭开这一科学知识的神秘面纱，提高学生的实践运用能力。

四、通过考核评价机制促进学生理论与实践的双提升

适时开展学生自制教具比赛，教师也参加，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问题。大家都是评委，互相打分，互相改进。学生不光是动手能力提高了，创新思维也有很大程度提升。学生喜欢学习物理，不再说物理多么不好学，多么抽象了。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，能解决的问题是全部还是只解决一部分，都是学生用心的结果，他们会在此基础上用理论指导实践，用实践验证理论。

总之，自制教具在高中物理教学中，起着积极的促进作用，我们物理教师必须认真研究和开发自制教具资源，培养学生的创新精神和实践能力，综合提高学生的物理素养，为学生的终身发展奠基。

参考文献：

[1]高中物理课程标准.

[2]贾涛.例说自制教具在物理探究性教学中的作用[T].中国现代教育装备，2011（9）.

（责编 赵建荣）