自制实验教具在物理课堂教学中的应用

占平华

摘   要：物理知识过于抽象、复杂，机械化知识灌输的方法是不可取的，初中物理实验具有形象直观的特点，在初中物理教学中是不可替代的，通过实验能够激发学生学习的兴趣，使学生了解现象背后的本质和定理，帮助学生掌握更多的物理知识，自制实验教具对于物理学习起到了较为重要的促进作用，尤其对于实验器材匮乏的农村学校作用更明显。

关键词：自制实验教具;物理教学;学习效率;课堂效率

引言

物理知识与现实生活有着密不可分的联系，实验设计需要的材料在生活中也很容易找到，甚至是生活中的废品垃圾都能在自制实验教具中变废为宝，使学生领悟到物理科学的奇妙之处。自制实验教具的制作过程也较为简单容易，教师指引学生一起进行实验制作，活跃、轻松的实验氛围充斥着整个课堂，在玩乐中轻松地掌握更多的物理知识。自制实验教具充分激发了学生学习物理的兴趣，调动了学生动手实践的能力，使他们透过现象领悟到物理本質，还有效培养学生物理方面的创新思维，以及塑造探索知识奥妙的科学精神，在有限的时间内获得长足发展和进步。

1  增添了物理学习的趣味，激发学生学习的热情

初中物理教学过程中，教师带领学生共同自制教具平添了物理学习的无限趣味，为学生营造轻松学习、自由发挥、掌握知识的宽广空间，充分激发学生学习的热情、动手参与实践的兴趣。自制教具不仅可以提升课堂教学的兴趣，同时可以让学生更加充分地联系生活，学会观察生活并从生活中选择适合的教具素材，同时可促进学生的劳动技能的成长，适应新时代国家对教育目标的要求[ 1 ]。

在“光的直线传播”的学习中，“光在同种均匀介质中沿直线传播”的原理往往是通过小孔成像的实验进行证明，教师在课前布置自制小孔成像器具的任务，和学生们讲解了小孔如何成像的现象，并要求学生搜寻生活中的薯片筒、易拉罐、白色透明塑料袋、橡皮筋和细绳等物品自行制作小孔成像的教具。学生们利用薯片筒、易拉罐等圆筒状物品作为成像器的主身，薯片筒只需将筒盖儿去掉，易拉罐需要剪掉上半部分，并将白色透明塑料袋套上并用细绳或皮筋绑住，在这两个物体的底部分别钻上一个小孔，使用这个成像器对准燃着的蜡烛便可在塑料膜上面看到倒立蜡烛的影像。通过自制教具学生掌握小孔成像的原理，切实推进了课堂效率的极大提升，不仅探究到物理现象的形成规律，也培养了学生物理知识应用的能力。

2  设置疑难的问题情境，激发起学生的求知欲

初中生的生活经验相对比较少，对于生活中物理现象以及课堂中的物理知识，都是知之甚微，很多疑惑和难题可以通过自制实验教具探究的方法达到较好的效果。由此，教师应设置疑难色彩的问题式情境，要求学生按照教学要求自制实验教具或教师自行设计实验的方法，加强对物理知识的理解和掌握，实现疑难问题的有效解决，使物理学习变得更加轻松容易，很大程度地减轻物理知识学习的难度，并且能激发起学生学习物理知识的求知欲。

在讲授“物体的浮沉条件及应用”一课时，教师将提前准备好的棉线、皮球、塑料桶、铁块等物品自制一个沉浮条件的演示实验，塑料桶灌大概3/4容量的水，教师将皮球用力往水里压，随即问：皮球是浮还是沉？接下来安排几位学生上台模仿教师的动作，分别将木块、铁块、鸡蛋、苹果等放入水中，要求学生猜想结果是浮还是沉，学生们全部注意力聚焦到实验中，心急如焚地想获得事情的最后答案，这时新课导入：“请跟随我一起学习物体的浮沉条件”。这样引入充分调动了学生自主探究的积极性，彻底激发起学生强烈的求知欲，学生们主体地位得到了发挥。

3  提高了实验实效性，领悟物理的本质

自制实验教具是具有探索意味的一项教学行为，体现了其重要的教育效果及科学价值。自制实验教具为学生提供了动手实践和互动交流的机会，使教材中难点、重点、疑点得以突破和解决，他们切身体验到物理知识和现实生活的不可分割，获得了更佳的学习实效，学生们在潜移默化中养成了挖掘、领悟物理本质的学习习惯，逐渐爱上物理学习。

在学习“流体压强与流速的关系”中，为探究“液体压强与流速的关系”，教师可提前布置学生收集生活中信手拈来的脸盆、矿泉水瓶等。分别取两个矿泉水瓶盖，放入装满水的脸盆中，浮在水面代替小船，另取一个装满水的矿泉水瓶，在瓶盖上开一个小孔，手一捏，水会从小孔喷出来。当喷出来的水对准“两艘船”的中间时，增大了“两艘船”中间液体的流动速度，“两艘船”慢慢靠拢，学生可直接领悟实验的本质。而本实验对于实验条件有些要求，在不同的实验条件下所呈现出的效果往往不同，学生在观察和对比中体验不同变量对实验结果所带来的影响，体会从失败到逐步成功，经过情感与技能的碰撞，提升学生的心理感受，促进学生实验心理的发展，激发学生探究的热情。用生活中最普遍的废旧材料自制完成一些物理实验，学生参与的热情自然也会提高，并且能更容易领悟。

4  拓展实验的广度，培养学生的创新思维

自制实验教具实质上是一种动手实践、思维创新的学习活动，它对于实验教具要求具备创新、个性的特征，这就需要教师引导学生如何学会巧妙利用生活物品和废料制作出成功的物理实验，生活废料改造变废为宝的过程，拓展了实验的广度，也利于学生创新思维的培养。

在“声音的产生与传播”学习中，教师组织学生自制声音传播的实验活动，学生们纷纷进行小组交流讨论，讨论出很多种的实验方案，一些学生拿起身边的材料便投入到自制实验教具的操作中，一段时间过后，教师要求学生们进行自制实验教具的成果演示，其中有这样一个实验：这位学生制作了一部“电话机”，两个一次性纸杯，每个纸杯底部打个孔，用一根长四米的针线分别穿入纸杯缠住小铅笔头进行固定，两个同学一起操作，一个为呼叫方，一个为接听方，手握铅笔头、拉紧针线，声音便传递给对方。接下来教师可以引导学生在此实验的基础上进行拓展改进：针线松弛，则听不清或听不到对方的声音;请一位同学捏住针线，则会出现振动停止，声音停止的现象。学生再进行拓展：用尼龙线、细铜丝、铁丝等替换针线，可以研究声音在固体中传播的区别。自制实验拓展不仅使学生对于新知识点形成快速认知，也培养了他们的想象力和创新力，而且学生也乐于参与。

5  评估自制实验教具的方案，培养学生的科学态度

教师须对学生的自制实验教具进行整体全面的评估，对实验的制作和突发情况作好预设，对自制实验是否可行给出准确定夺，以及对自制实验教具的应用性做科学分析评估，以确保自制实验教具方案的实施。关于自制实验教具方案的设计，可以按以下几点进行设计：第一，明确实验的目的，了解实验内容及实验原理;第二，择选一些实验用的物品、材料，分析比对，依据实验内容和原理设计自制实验教具方案;第三，确定实验材料的范畴，选定最佳材料，设计自制实验教具的步骤;第四，在自制实验过程中随时调整修改，验证实验的结果是否有效。

在进行“光的色散”一课学习过程中，在没有三棱镜的情况下，在深盘中盛一些水，盘中斜放一个平面镜，镜的下部浸入水中。让手电筒的光照射在水下的平面镜上，并反射到白纸上[ 1 ]。观察墙壁或白纸上反射光的颜色。通过平面镜反光折射的实验方法了解到不同颜色光混合后的颜色，学生们掌握了手电筒的光是白色光，这种光由七种颜色的光组合而成的，镜子将这个光反射在水面上，在降低教学难度同时促进学生简单快速地认识七色彩虹的形成原理。这个自制实验操作起来比较便捷，获得了既定的实验效果，证明了这个自制实验是有效的、有价值的。

6  结语

总而言之，物理教学离不开实验的支撑，尤其是自制实验教具填补了传统实验的空白，不仅解决了材料、物品的不足，也实现了物理与生活的有机契合，提高了学生的物理学习能力，培养了他们自主探究的科学精神。初中物理教师通过自身过硬的自制教具能力，能够在课堂中创设吸引学生的情境，让学生的注意力更加集中至课堂教学中，提升课堂教学和学习效率，促进教师和学生的共同成长。

参考文献：

[1] 曹骏.太阳光有颜色吗[J].实验教学与仪器，2009（7-8）：67.