自制教具，建构高质量物理实验课堂

施宏彬

[摘 要] 现阶段学生的物理实验操作水平已经成为衡量学生物理学科综合能力的重要指标。而借助自制教具的方式无疑能够很好地调动学生进行物理实验探究的积极性和主动性，能更好地培养学生的探究性思维品质，进而促进其核心素养能力的全面升华。基于此本文从形象展示，理解概念;经历过程，趣味探究;创意改进，总结规律;问题驱动，深度探究以及感悟生活，放飞想象这五个方面入手，详细阐述了自制教具这种实验教学方式的具体实践策略。

[关键词] 初中物理;自制教具;探究品质;核心素养

物理是一门综合考查学生理论研究与实践操作能力水平的学科。在该学科中，理论研究与实践操作二者相辅相成，能够帮助学生对所学知识产生更加深刻认知的同时优化其知识网络结构。但是在很多时候，由于场地或者器材等的限制，有些物理实验操作无法顺利开展，这样就在无形中使学生对该领域知识的认知水平打了很大折扣。因此教师在教学中应当尽可能地通过自制教具等途径来为学生提供实验操作的器材，以期取得最大化的实验教学效果。下面笔者将结合自身的教学经历详细阐述自制教具在初中物理教学中的应用。

一、形象展示，理解概念

在初中阶段，很多学生对实验中的某些概念的理解并不是很到位，这样非常不利于学生整个实验过程的顺利进行，还会降低学生学习的积极性。所以教师在教学过程中应当尽可能地通过自制教具的方式来进行概念讲解，以此全面增强学生对一些物理核心概念的理解程度，突破概念理解的难关，确保整个实验的正常开展。

在教学“光的直线传播”时，很多学生对“光线”这个概念理解得不是很到位，基于此笔者引导学生制作了一些实验器材来开展相关实验，以达到深化学生对“光线”这个概念理解的目的。首先笔者准备了实验所需的基本器材：木板、白纸、激光笔、记号笔、胶带等。之后将白纸贴在木板上，用激光笔沿着白纸照射，再用马克笔将光路在白纸上描绘出来，这样整个光路和光线的传播过程就被白纸“记录”下来了，而光在纸面上发生的漫反射过程也都在白纸上进行了呈现。通过上述过程，教师就能借助简单的实验材料将这种不可见“光线”的传播和反射等过程用更直观的方式进行呈现，学生对“光线”的这一重要的光学概念的理解也因此更上一层楼。

由此可见，这种自制教具的教学方式在很大程度上帮助学生更好地理解了相关概念，能够有效地将抽象枯燥的概念理解过程转化为具体的可见的趣味实验过程，这样还能有效提升学生参与实验的积极性，使学生因此而实现更加高效地学习，物理课堂的整体教学实效性也会得以不斷提升。

二、经历过程，趣味探究

在物理实验教学过程中，笔者认为两个方面的特性至关重要，一个是过程性，另一个则是趣味性。过程性能够保证学生亲身参与整个实验过程，体会和感悟进行探究性实验的完整过程，进而有效提升自身的探究性思维品质。而趣味性能为学生开展实验探究的持久性提供源源不断的动力，使得学生能将这个学习过程变成一项长期坚持的习惯，以此获得更佳的学习效果。

在教学“凸透镜和凹透镜”时，由于教材中的实验步骤相对较为烦琐，学生普遍表现得兴趣寡淡，所以笔者就另辟蹊径，转变了实验思路。笔者让学生拿出自己戴的近视眼镜并从家中带来长辈的老花镜，将其放一起进行对比，分辨哪个是凸透镜和哪个是凹透镜，并且通过查阅资料或是实验验证的方式测得相关镜片的焦距等。尽管由于器材限制可能实验效果并不明显，但是这种借助学生耳熟能详的器材进行实验的方式要远比那些与学生的生活实际相距甚远的仪器更能够激发学生的兴趣，学生也更容易投入。

教师在进行物理实验教学时，应当充分考虑学生的兴趣因素，帮助学生将被动地接受知识过程转化为主动地汲取知识的过程，这样才能确保教学效益的最大化，并且学生对学习的抵触心理和负面情绪也会被降低到最小，因此也更有可能在很短的时间内取得更大的进步，实在是一举多得。

三、创意改进，总结规律

在现阶段的物理教材中，有很多形形色色的经典实验可供学生操作学习，而教师可以在这些实验的基础上结合一些有创意的想法和材料进行改进，这样既满足了课程实验的要求，又全面深化了学生对实验内容的认知，可以说是一举多得。而在进行创意改进实验的过程中，教师还可以有效引导学生对实验的相关规律进行总结，促进其理论概括水平和实践操作能力的全面升华。

在教学“串并联电路”时，笔者引导学生在课本实验的基础上进行了改进。首先选择了生活中常见的“40W”和“60W”的灯泡接到电路中，并分别将其进行串联和并联，然后分别用电流表和电压表测定其两端的电流和电压数值，再将这些数值填在表格中，这样学生就可以根据表格中的数据总结出串并联电流中的干路与支路之间各部分电流和电压的关系。在这一过程中，学生完整地体验了实验、得到数据和进行规律总结的过程，其对串联电路、并联电路等基本规律的认知程度也更为深刻。

在实验中，教师要起到的是一个引导者的作用，而非讲授者，教师需要通过这种创意改进实验的方式让学生更好地总结和认知物理学中的一些相关规律，在这个过程中教师切忌大包大揽，过分帮助学生，这样会使学生产生很强的依赖心理和思考惰性，非常不利于学生的探究性思维品质以及核心素养能力的进步与发展。

四、问题驱动，深度探究

在借助教具开展探究性实验教学的过程中，如果能够借助问题进行驱动式教学那么很有可能会提升实验教学的实效，使得实验教学取得事半功倍的效果。但是在这个过程中，教师应当有效主动设置问题，问题太过容易或者太过复杂都不能实现应有的效果，只有在科学的、有效的、难度适中的问题的驱动下，这种借助教具的探究性实验教学才能够更好地引发学生的深度思考，才能够有效促进其思维水平的进步与发展。

在教学“小孔成像”时，笔者借助了自制教具与问题驱动结合的方式对实验过程进行了优化。首先笔者准备了带有各种形状小孔的硬纸片、电子蜡、夹子和白纸等实验材料，并且向学生提出了以下几个问题：（1）研究小孔成像为什么要在暗室里进行？（2）使用电子蜡而非传统蜡烛进行实验会有什么优势？（3）在实验中看到的像的大小和形状与硬纸片上的小孔的形状是否相关？在这几个问题的驱动下，学生纷纷开启了高效实验探究过程，并针对上述问题逐一给出了答案。

综上所述，在问题的驱动下，学生能够抱有更加精准的目的性来进行实验探究，得到的结果也会更加精准。更重要的是，在這个过程中学生能够更好地掌握探究性实验的整个流程，这样学生在日后便能够更好地应用相关方法解决实际物理问题，进而全面提升自身实践意识和应用意识。

五、感悟生活，放飞想象

物理是一门基于生活的学科，所以教师在制造物理实验时教具的选择也不应该完全脱离生活。只要在基于生活实践的基础上，学生才能够充分发挥自身的想象力和创造力，才更容易产生一些有价值的想法并以物理实验的方式对其验证。这不仅是提升学生的物理认知和实践水平的必经之路，更能够在无形之中增强学生的创造力，在其成长为创新型人才的道路上为其提供强大助力。

在教学“浮力”的相关知识时，笔者为学生演示了“盐水中的鸡蛋”这个实验。该实验的材料非常简单，即生活中常见的杯子、盐和鸡蛋等。在实验时笔者先将鸡蛋放在装满水的烧杯中，此时鸡蛋会下沉，之后不断地向烧杯之中加盐，此时学生会发现鸡蛋会慢慢地浮起来。对此现象学生都表现出了非常浓厚的兴趣，在感慨于神奇实验现象的同时，也会不自觉地进行思考和想象：为什么会出现这种现象呢？在进行这个实验的过程中，学生结合课本上的理论知识进行了合理的猜想和想象，最后也得到了非常科学的实验结果。

根据上述实例可知，这种“感悟生活，放飞想象”的基于生活的实验教学方法让学生形成充分利用多元化的生活资源的意识，有助于其形成感悟生活和热爱生活的优秀的生活品质。不仅如此，其学科综合素质能力以及学科核心素养能力也会因此而得以不断提升，所以教师在平时的教学过程中应当尽可能地对该方案进行渗透，使学生能够形成良好的学习习惯。

综上所述，自制教具的实验教学方式不仅能够全面提升初中阶段物理实验教学的实效性和科学性，更能在极大程度上提升学生开展探究性物理实验的主观能动性，使学生能够以一个更加积极、饱满的姿态投入物理实验的学习之中，促进其实验水平的全面升华。除此之外，这种教学方式还能够有效激发学生的探究性思维品质和创造力的发展，使其能够用创造性的和发展的眼光来有效应对各种物理问题，全面提升其学科核心素养。

参考文献：

[1]何龙武.初中物理教学中巧用身边物品自制教具的实践研究[J].基础教育论坛，2020（16）：51-52.

[2]邸维婧.物理课堂中师生自制教具的作用及方法探究[J].成才之路，2020（14）：46-47.

[3]杨丽红.自制教具激活物理实验课堂探究[J].成才之路，2018（30）：53.

[4]刘小兵.自制教具在物理教学中的应用研究[J].大学教育，2013（23）：114-115.

（责任编辑：吕 研）