自制教具在初中物理教学中的功能探讨

2019-03-05

物理之友 2019年2期

(江苏省南京市第一中学，江苏南京 210002)

自制教具既是一种教学手段,也是一种设计策略,更是一名物理教师教学智慧的体现。在生活情境的再现、物理模型的形象化、思维冲突的激发等方面,有着其他教学手段不可替代的作用,因此被众多物理教师所青睐。

1 再现生活情境,激发学习兴趣

课堂的引入需要把学生的注意力集中起来,并激发学生学习的兴趣,当学生拥有强烈的兴趣时,学习的主动性随之会被调动起来。用自制教具再现熟悉的生活情境,能够让学生认识到物理就在身边，会使学生产生强烈的求知欲望。笔者在“设计简单电路”的教学时,运用了如图1所示的自制教具,教学过程如下。

图1

图2

师:教学楼楼道灯的工作是自动控制的,楼道灯在什么情况下才发光?

生：晚上、有声音的时候发光。

师:老师带来了“楼道灯”(如图1)。现在它不发光,谁能使它发光？

学生用手遮住开关盒,发出声响,灯亮了。

师:你是如何使灯发光的？

生:我先用手遮住开关盒,模拟晚上,再发出声音,灯就亮了。

师:我们再来观察,开关盒和灯之间是如何连接的?你们觉得开关盒里有几只开关?它们分别受什么控制?它们之间又是如何连接?请大家画出声、光控开关控制一只灯泡的模拟电路图(电源用电池模拟)。

学生画完后,请一位同学展示自己的电路(如图2)。

生:当声控开关和光控开关同时闭合时,灯亮。

师:请大家四个人一组,用身边的器材(电池、两只开关、一只灯泡和导线)连接楼道灯电路。

连接好后,请一组展示他们的成果。

生:晚上光控开关闭合,此时灯不亮,当有声音时,声控开关闭合,此时两个开关都闭合,灯亮;白天光控开关断开,即使有声音,声控开关闭合,灯也不会亮。

2 化抽象为形象,促进知识内化

学生在进行物理知识内化的时候,时常会受到生活经验和原认知的干扰。如果老师只是简单地用说理的方式,试图转变学生错误的原认知,会显得苍白无力,也不能使学生欣然接受。如果老师能利用自制教具形象化地展现物理现象,进而转变学生的错误认知,促进知识的内化。

例如在学到运动相对性的时候,学生认为从匀速行驶的车厢顶上落下的物体,会落到物体正下方的后方,即使老师告知这个物体因和汽车一起匀速向前运动,所以会落到正下方,学生仍然抱着怀疑的态度。如果老师能够利用自制教具重现这一情景,化抽象为形象,可较好地转变学生的错误认知。笔者运用了如图3的自制教具,演示时闭合控制电动机的开关,小车在电动机的牵引下,在长木板上匀速直线运动,按下遥控开关,使无线开关接收器断开,电磁铁断电,小车仍匀速直线向前运动,小铁球落入正下方的网兜中(如图4)。

图3

图4

3 激发思维冲突,发展思维品质

在实际的教学中，教师利用自制教具激发学习的兴趣、促进知识内化的最终目的是提升学生的思维品质,教师为丰富学生的思维而教。一个令学生惊讶的实验情境能有效激发学生的思维冲突,提升思维品质。

图5

笔者在进行“14.1电阻”教学时,通过实验探究,学生知道影响电阻大小的因素,如果这节课到这里就结束了,那么略显平淡无奇,这时笔者拿出如图5所示的自制教具,提出如下问题：闭合开关,灯泡发光,如果将电路中的电阻丝取下,灯泡的亮度会发生怎样的变化?当笔者取下电阻丝时灯泡变暗了,再提出问题：这段电阻丝是怎样连接在电路中的?请画出电路图。

生:这个板子的背面还有一段电阻丝和前面的电阻丝并联,当取下前面电阻丝时,相当于减小了导体的横截面积,所以导体的电阻变大,电路中的电流变小,小灯泡变暗。

学生画出的电路如图6所示，此时老师再展示电路板的背面(如图7)。