例谈初中物理自制教具的开发与利用

徐清

从当下初中物理课堂教学现状来看，物理教学模式和教学手段愈发丰富，学生在课堂学习中的主体地位日益凸显，课堂教学效率和教学质量都得到了很大的提升.但对物理教具的教学运用，很多教师还停留在实验室内有限的模型、图示等资源中，缺少自制物理教具的有效开发和利用，一定程度上影响了学生的课堂学习热情和探究兴趣，限制了物理教学效果的提升.教师可从课堂教学的多个方面，将自制物理教具的开发和应用落实到实处.

一、丰富实验素材，增强演示效果

处理不同特点的知识教学时，需要选用不同的教学形式和教学方法.初中物理是一门以实验为基础的自然学科，很多知识的课堂演绎都离不开必要的实验演示.但如果长期使用实验室中各种精密仪器开展实验，实验步骤相对烦琐，会消耗较多的课堂教学时间，也会让学生对物理知识产生距离感，认为物理是“高深莫测”的，形成畏难心理.而运用自制教具，可以为物理实验提供更多器材、材料的选择，使实验更加生动有趣，不必被严格的实验方法、实验原理、实验操作所拘束，能够缩短课堂实验的演示时间，拉近物理知识与学生的距离，激发学生参与实验的学习热情，为学生知识建构提供生长点，从而实现事半功倍的教学效果.

比如，讲解“浮力”概念时，教材设计的相关实验都是对浮力影响因素的定性分析，缺少直观演示同一物体在水中浮沉变化的动态演示实验.教师利用自制教具增设了一个实验：将医院常见的玻璃制小药瓶的塑胶瓶口处开一个小口，放入装水的玻璃水筒中，水筒口用橡皮膜封住.向下按压橡皮膜时，水筒内空气被压缩，压强增大，水会涌入小药瓶内，小药瓶会随自身重力的增加而下沉;向上提拉橡皮膜时，水筒内空气体积增大，压强减小，水会涌出小药瓶，小药瓶会随自身重力减小而上浮.这种演示实验，弥补了实验设计的思维缺失点，让学生能够直观地观察物体随自身重力变化发生的沉浮现象，更透彻地理解“浮力”概念.

二、简化认知难度，突破思维难点

初中阶段学生刚刚开始正式学习物理学科，对教材中很多物理概念都很陌生，加之物理知识普遍具有一定的抽象性，会给学生的理解和内化带来一些困难.教师日常教学当中，要详细、深入地分析本节课的教学内容，分析本节课有哪些需要学生理解和掌握的物理概念、定理、规律.根据教材分析情况，明确课堂教学的重难点知识，挖掘这些重难点知识与学生已有认知经验的联系点，以这些联系点开发和设计自制教具.通过实物展示、实验演示等方式，把这些抽象性较强的重难点知识直观地展示给学生，引导学生总结和概括现象中蕴含的规律性知识，简化物理知识的理解难度，帮助学生突破重难点内容的思维障碍.

比如，教学“分子间相互作用力”时，分子的运动是微观物理现象，学生理解过程中会出现一些疑问.教师针对性地设计了一个自制教具，揭示分子间的相互作用力：将两个乒乓球用一根橡皮筋和一个压缩弹簧连接在一起.拉开两个小球时，橡皮筋的弹力会大于弹簧的压力，代表引力增大，斥力减小，两球间表现为引力;压缩两个小球距离时，弹簧的压力会大于橡皮筋的弹力，代表斥力增大，引力减小，两球间表现为斥力;两球相隔一定距离处于平衡时，两球虽同时受引力和斥力的作用，但两力作用相等.借助自制教具，將不可见的、抽象的微观现象直观地呈现给学生，降低了学生理解知识的难度，有利于学生突破思维障碍.

三、师生合作开发，实现教学相长

初中物理课堂中，教师不能包揽所有的自制教具工作，要根据教学的实际情况，组织学生一起参与到自制教具的制作中，为学生尽可能地参与教学活动提供更多机会.师生共同开发自制教具时，首先要为学生进行必要的安全教育，让学生在保证自身安全的基础上，去寻找和设计自制教具;其次，要引导学生对课堂内容进行分析和解读，探寻物理知识中的核心概念和本质属性，让学生从生活中寻找与之相关的物理实物或物理原型;最后，当学生想出某种材料却无法获取的时候，要引导学生发散思维，转换思考角度，寻找其他材料进行代替，满足后期自制教具的要求，培养学生进行创造性学习的思维和能力.

总之，自制教具的开发和利用是提升物理课堂教学质量的一个重要课题研究方向.初中物理教师应根据班级学生、教学内容和地区特色等实际情况，不断开发更多自制物理教具融入到课堂教学中，满足学生个性化学习需求，激活学生课堂参与的积极性和主动性，发展学生物理思维能力，提升学生课堂学习效果.