谈初中物理实验教学中自制教具使用

2021-11-28安隆

魅力中国 2021年51期

安隆

（成县第一中学，甘肃陇南 742500）

引言

实验是物理学科的灵魂所在，通过一系列的实验探究，可以验证相关的物理科学理论和假设。这就意味着初中物理教师在日常教学中，必须把实验教学放在首位。然而，反思初中物理教学现状，有的教师只是将书本上的实验探究结果照本宣科，这种“重结论、轻过程”的实验教学，不但没有给学生提供亲自探究的机会，久而久之学生的物理思维就会变得机械化，无法灵活地解决物理实验问题。

一、学生自制教具活动的设计原则

实用性原则。学生自制教具活动是指学生在教师的组织或指导下利用生活中易得材料制作满足教学或学习目标的实验器材。因此，学生自制教具的材料要容易获得，如采用生活中的废旧塑料瓶、橡皮筋、一次性吸管、笔芯等。自制教具的结构和工艺要简单，便于学生制作。在学生制作活动的设计中，鼓励学生最好能够直接利用废旧物品自制教具，树立环保意识和可持续发展观念。学习性原则。学生自制教具活动是以完成学习目标为目的，因此自制教具的设计制作要有一定的要求，如明确制作目的、制作思路、制作要求、验收指标等，利于学生更好地完成自制教具。通过活动，学生学习科学知识，掌握科学方法和实验操作技能，培养科学态度、科学思想和科学精神。科学性原则。学生自制教具的活动内容应符合学生的认知规律，体现学生现有的学习水平和学习能力，体现初中物理学科内容和物理学习认知过程。教师不能设计违背科学原理的活动，不能设计与国家现行法律、法规、道德规范有抵触的活动，不能设计危害人身安全、破坏环境卫生的活动。

二、初中物理实验教学的价值

（一）继承并发扬物理学家的品质

众所周知，在物理学领域有许多杰出的人才，如伽利略、牛顿等物理学家，他们用自己的智慧与努力揭示了不少物理原理，让我们的生活得以丰富多彩。学生通过学习，既可以掌握物理知识，领悟物理思想，继承科学家不断探索、坚持不懈的品质，又可以为以后的良好发展打下扎实的基础。

（二）利用创新实验教学，活跃班级的课堂氛围

当学生聚精会神地观察实验现象的瞬间，大家的注意力百分之百地吸引在课堂上，从而提升了学习效率。根据观察到的实验现象，学生自然会想，为什么是这样的？从而锻炼了学生的思维能力，学生以小组为单位，争抢着发表见解、讨论交流，活跃了课堂氛围，当小组内汇总形成共识后，再让单个学生发言，大家互相学习补充时，锻炼了学生的语言表达能力，当然老师在发言结束后可以进行点拨和补充。在结论的应用中，结合生活中的例子继续拓展，这样形成的结论就不怕思路不清晰了。比如，在学习“气体和液体的压强与流速”时，当学生用倒立的漏斗吹乒乓球，用吸管在两个乒乓球中间吹气或打开水龙头，让水流到水盆中，观察水盆中水面上的乒乓球的实验。一方面锻炼了学生的动手实验能力及学生之间的合作精神。另一方面，通过类似的实验分析、实验现象，归纳得出实验规律，既开发了学生的思维能力和抽象概括能力，又在边实验边思考的过程中达到了教学目的，从而使物理课堂教学在愉悦的氛围中进行，使课堂教学更高效。

（三）理解并掌握每一个物理知识

常言道：“实践出真知。”学生通过实验，不但可以学会并运用各种物理器材，有条不紊地分析实验过程和数据，而且可以提出一针见血的物理问题，胸有成竹地归纳实验结论。这样双管齐下，学生既可以提高实践操作能力，又可以对知识点理解得更到位、更透彻，从而促使初中物理核心素养得到真正的提升。

三、初中物理实验教学中自制教具使用的价值证明

“兴趣是最好的老师”，兴趣是保证实验教学质量的基础，兴趣是提升学生学习效率的核心。学生的活动兴趣无法得到激发，与教师使用自制教具的方法以及教学理念存在不可分割的关系。虽然使用自制教具并不一定可以取得良好的教学效果，但是相关教师应始终明确自制教具的价值。合理使用自制教具能够激发学生的学习兴趣，提升学生的实践能力。初中物理教师在使用自制教具的过程中有必要联系生活实际，充分诠释自制教具使用的意义。在一般情况下，自制教具的制作过程并不难，所以教师应利用这个机会让学生积极参与到教具的制作过程中，与学生一起完成实验。实验时教师不能强制性地向学生提出具体要求，而应该平等地与学生相处，与学生保持合作关系，让学生将日常生活中的一些材料应用到自制教具的制作过程中。例如，教师可以对学生进行引导与启发，关注学生的想法，对学生进行必要的要求，鼓励学生搜集相关的材料，如药瓶、饮料瓶等，让学生对教具制作产生兴趣，然后再引导学生合理进行实践，确保教具最终的实用性。如此，学生的动手能力得到了培养，物理学习思维也会越来越具备创造性。除此之外，在初中物理实验教学中，自制教具的使用较为重要和必要。但对于初中物理教师来说，想要保证实验教学的质量，可以通过自制教具来吸引学生的兴趣。在完成自制教具的设计之后，必须要合理地对其进行使用，如此才可以通过自制教具来促进学生的进步。

四、初中物理实验教学中自制教具的使用

（一）提高老师对物理实验的重视

“火车跑得快，全靠车头带。”新课程的改革指出要以学生为主体，老师为引导，将理论应用到实践中去，二者缺一不可。老师就相当于“火车车头”，如果老师不重视物理实验，只是重视理论，那么学生们的主体作用是发挥不出来的。老师不能再以原有的思想束缚了学生的发展；不能够以一纸成绩决定学生们的一切；不能够只教会学生们如何考试。这些都是行不通的，老师应该思考教育的目的是什么，是让学生们知其然，也要知其所以然。要让学生知道为什么，这样才能够培养学生们的逻辑思维并且加深对原有知识的记忆。所以，要先抓老师这个“环节”，先培养老师理论实践“两手抓”，才能够让学生们在重视理论的同时也重视实验。同时，学校是提供老师和学生们教学平台的基础，学校也要对物理实验进行改进，多安排一些物理实验课，让老师从思想上提高对物理实验的重视。初中物理老师对物理实验的重视，是提高初中物理实验教具改进与课堂教学的前提。

（二）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做好预设，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，选择一些实验用的物品、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。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。

（三）学生自制实验教具过程中，要立足教材

“万丈高楼平地起。”所有的设计与创造都是由理论知识做支撑的，如果缺少理论知识，将不能创新出新的东西来。初中物理实验教具的制作也是同样的道理，自制实验教具实际上就是把课本中的知识原理应用出来。所以课本中的理论知识是基础，要想让学生们能够自制实验教具，老师们就要能够将课本中的理论知识讲授好，将课本中的知识让学生们理解透彻，学生们也要能够变通，充分利用老师传授的知识，应用于物理实验中。课本上的理论知识才是所有实践的源头，同学们要能够回归教材，将物理知识形成于课堂，应用于实践，再从实践中回顾教材。这样能够加深学生们对物理知识的记忆。因此，自制实验教具，立足教材是物理实验教学的升华。

（四）注重引导学生观察实验

在初中物理实验教学中，观察可谓是一项重要的教学内容，只有引导学生进行有效的观察才能够确保实验教学的有效性，因此，现阶段初中物理教师，要想提高实验教学的有效性，则就还需要重视加强学生观察能力的培养，要在演示相关物理实验的过程中，对学生提出多样的问题，使得学生能够一边进行观察、一边进行思考，这样不仅有助于加强学生对于相关物理知识的理解，同时还能够在无形之中加强学生观察能力的锻炼。例如，在教学“光的折射”一课时，针对这一项教学内容，教师就可以在课堂中为学生展示有关水光灯的物理实验，首先，教师为学生讲解相关的实验道具：空瓶子一个、圆规一个、美工刀一把、胶枪一把、硬纸板5 块，然后，在带领学生一同进行实验：在一块硬纸板中运用圆规画出与空瓶子直径相同的圆—运用美工刀按照这个园进行裁剪，使其硬纸板的表面形成一个圆形洞口—用胶枪将这些硬纸板进行粘合，使其形成一个纸箱—在纸箱的正面运用美工刀裁出一个小口以便观察内在现象—用制作好的纸箱盖住观察物（手机、杯子等等）—从观察窗观看箱内物体，让学生进行细致的观察—在将之准备的空瓶子装满水放入到预先裁出的圆形孔中—透过装有水的瓶子再次观察箱内物品，让学生再次进行细致的观察，然后，提出以下问题：在光线不足时我们看到物体是什么样的？当把装满水的瓶子放入纸箱后，纸箱发生了什么样的改变？为什么透过装满水的瓶子我们就能够清晰看到物体？这个瓶子起到了什么样的作用？让学生去一边观察、一边思考，从而通过这样的方式，来加强学生观察能力的锻炼，使得学生能够掌握到正确的观察方法，以此来进一步加强课堂教学的效果。