结合自制低成本教具,优化初中物理演示实验教学

栾疆涛

【关键词】初中物理;演示实验;教具制作

实验教学一直以来都是物理学科的重要组成部分.素质教育背景下开展演示实验教学已经成为落实物理课程目标、提升学生科学素养的重要途径，结合具体的实验内容制作低成本的教具辅助教学有利于提升整体教学效率，在帮助初中学生理解物理知识和提升应用能力的过程中增强了学生综合素养.针对演示实验内容，教师可以从生活中取材设计制作低成本的教具，配合物理课程开展教学使得实验的方式更加灵活有效，构建多元化和生动化的物理实验课堂，发展学生的自主探究能力和思维能力.

1 自制低成本初中物理教具

自制低成本教具，从字面意思来理解就是自己制作的低成本教具，精确的定义是指教师依据教学内容和教学经验设计和创作的一种课堂教学工具.针对物理演示实验教学而言，自制低成本教具可以配合物理教材进行有效教学，使得实验教学方式灵活多样，构建多元化和技术性的初中物理课堂.从学生的角度而言，自制教具符合学生的物理基础，鼓励学生进行自主探究和主动思考促进演示实验教学的有效化和趣味化.

在初中物理实验教学过程中，自制教具发挥了巨大的优势，真正激发了学生的自主意识全身心投入到物理课堂中.作为新时期的物理教师，需要转变教学理念，制定切实可行的教学计划，结合课程所需引入自制教具来培养学生的探究能力和思维能力，一旦初中学生形成物理实验意识在后续的学习中便会容易很多.

低成本教具在物理实验教学中突出表现为取材方便、演示效果明显，是初中物理实验教学不可或缺的一部分，揭示了难以理解的物理现象和奥秘，发挥了积极的作用.物理教学中的自制低成本教具取材于日常生活，大多是学生比较熟悉的材料，在课堂教学中展示这些教具往往会起到出其不意的教学效果，有利于激发初中学生的物理学习兴趣，促使物理学科从课堂走向生活.低成本的自制实验教具弥补了传统教具的不足，真正体现了物理教师积极探索和敢于创新的精神，为学生树立了良好的榜样，提升了教师的专业教学素质.

2 初中物理演示实验教学目标

在素质教育和新课程改革深入发展的背景下，物理学科教学面貌焕然一新，最大的变化就是将实验演示教学放到了重要位置，注重培养学生认知物理和有效应用的能力，达到提升个人能力的目的.自制教具作为一种切实可行的教学模式，如果落到实处有利于培养初中学生的创新能力，为终身发展打好基础.初中物理教材中有众多的实验在教学过程中需要基于实验目的、实验原理、实验操作步骤和注意事项进行详细解答，尽量避免冗杂的讲解，借助教具帮助学生形象生动地理解核心内容，接触物理实验的本质，从而真正掌握物理的基本规律.把握合适的时机引入自制教具，有利于激发学生的学习热情，取得事半功倍的教学效果.拓展自制教具的内涵不仅需要充分利用身边的废旧物品，还需要进行改造和加工，激发学生主动参与实验教学的兴趣.

3 初中物理自制低成本教具遵循的原则

物理作为一门建立在实验探究基础上的自然学科，具有独特的教学特征，借助演示实验可以帮助學生形成物理概念，体验科学的探究过程.引入自制低成本教具降低了理论知识的教学难度，培养了学生的观察能力和动手能力.利用好已有的物理教具进行创新设计和动手制作必须遵循以下原则：

3.1 科学性原则

初中物理演示实验严谨、科学地反应了物理概念的形成和基本的物理规律.科学性的原则，核心是指低成本的演示教具孕含的原理和技术要与物理规律高度统一，从现实生活和废旧材料中挑选最佳的材料来制作教具需要教师付出一定的努力，尽量保证教具的美观、大方和教学的科学有效性.

3.2 趣味性原则

物理演示实验用教具与学生的生活息息相关，结合具体的实验内容教师需要设计类型不同的教具，通过对比实验或者其他方式可以激发学生的求知欲和好奇心.面对新颖的物理自制教具，大部分学生会产生眼前一亮的感觉，不自觉地全身心投入到演示实验教学中，使得单纯的理论或者操作教学更具有说服力和亲和力.

3.3 有效性原则

物理演示实验教学的有效性，包括是否达到预期的教学目标和学生的参与程度两个层面.为提升引入自制低成本教具的有效性，教师需要结合实际教学来调动课堂氛围，针对学生难以理解的实验流程或者操作性问题进行指导，增强自制演示教具的直观性和科学性，使得大部分学生可以获得一定的启发.

3.4 可重复性原则

演示实验教具能不能重复使用也是衡量自制低成本教具应用价值的关键因素，在设计过程中选择可靠、牢固的材料进行教具制作，自制低成本教具在初中物理实验演示教学中发挥应有的作用后需要找到合适的场地进行存放，依据实验需求进行改进和加工，有利于发挥教具的价值，提升教学质量.

4 初中物理演示实验教学中低成本自制教具融合的方法

4.1 更新初中物理教学理念，高度重视实验教学

素质教育背景下初中物理实验演示教学被放在了首要位置，结合教学需求自制低成本教具有利于增强课堂趣味性，调动学生的学习热情.教师借助自制教具改进和优化了实验教学，增强了学生的创新能力.在演示实验教学过程中，应用自制教具可以提高课堂教学的趣味性，调动学习积极性.初中学生第一次接触物理学科和实验往往会因为不理解物理概念和实验手段导致学生学习效率不高，面对这种困难教师需要精心制作一系列的低成本教具，带领学生深度学习物理概念，真正理解实验探究的本质.

例如 初中物理涉及众多的知识点，以声学、光学、力学和电学为主，针对具体的物理公式和定理，在演示实验教学中教师可以借助自制低成本教具进行，帮助学生充分理解物理知识，搞清楚物理现象和物理规律.在教学《速度与位移》知识点时，教师可以利用纸片和其他材料来自制教具“小推车”“打点计时器”来探究小车运动时位移随时间变化的规律，在实验教学过程中要求学生做好详细的记录来检验自制教具的有效性.这种通俗易懂的教学方式，使得复杂抽象的物理理论讲解变得更加生动形象，符合学生的物理水平.

4.2 丰富初中物理课堂内容，精心设计自制教具

针对初中物理学科中众多的探究实验，教师需要制作不同类型的低成本教具，丰富物理演示实验教学内容的同时极大地提升教学质量，引入自制教具时需要考查学生的心理状态和学习情况，真正发挥教具的指导性作用，贴近学生生活，加快实验教学的进程.演示实验教学中，教师需要拉近和学生之间的关系，教具的设计和制作不一定都是由物理教师完成的，针对有能力的学生教师可以启发他们进行教具的制作，在课堂演示实验教学中进行演示和记录，这样一来调动了学生的课堂学习积极性.实验教学遵循由易到难和层层深入的原则，不断增强学生制作教具的能动性，集中学校和家庭的力量会产生很好的教学效果.

例如 初中物理演示实验设计秉持科学性强的原则，使得实验现象更加明显和直观，安全可靠、成功率高、装置简单的自制低成本教具发挥了预期的作用，使得初中物理实验教学的成功率大幅提升.在八年级物理机械能教学中探究“重力势能和什么因素有关”实验时，一般利用重物下落到沙地的方式根据沙的凹陷程度来判断重力势能的大小，但是教师采取了一种全新的自制教具进行探究也保证了演示效果.教具的制作材料是铅笔、废水管、木板、铁皮、沙以及实验室已有的水槽和钩码，制作中进行了巧妙设计和改进.经过反复对比，确定了重力势能与质量的关系，降低了演示实验的成本.

4.3 挖掘初中物理教材内容，发挥自制教具价值

面对形象思维突出、理解能力有限的初中生群体，在物理概念教学或者演示实验教学中，教师必须采取全新的教学模式，帮助学生直观感知物理理论和基本原理，以增强个人认知能力，进一步发挥教具的重要作用.演示实验教学中对不少的知识点和规律学生比较陌生，仅仅依靠常规的演示实验和实验室的短时间学习很难突破教学难点，借助简单的自制教具会辅助学生理解，取得意想不到的教学效果.另外，自制教具有利于培养学生的实践能力和创新能力，只有真正理解物理学科的本质才会发现物质运转的现象，促使学生将物理知识和规律应用于现实生活中.

例如 “功的原理与机械效率”是非常重要的实验，不仅是中考物理学科重要考查点，也是现实生活中应用广泛的物理规律.由于实验没有专用的器材，因此学生有极大的创新空间，对于教材中常见的铁架台、刻度尺、杠杆、斜面进行改进完成实验，降低了实验操作的难度，效果会更加突出.

4.4 深度开发物理教具资源，培养学生核心素养

低成本自制教具应用于初中物理演示实验教学中发挥了积极的作用，不僅简单地展示实验探究过程和物理规律，更重要的是运用一种全新的方式指导初中物理实验教学，具有更强的趣味性和新颖性.基于初中物理教学实际情况，深度开发低成本的实验器材，本质上不是简单地模仿或者重复，更是创新和改进.物理实验教学的终极目的就是增强学生的思维创造性，在实际的教学过程中需要提升教师的职业素养和动手能力.对于学生而言，课堂中的自制教具传递的不仅是物理知识和原理，更重要的是一种科学精神和研究态度，无疑给学生今后物理素养和各方面能力的提升打下了良好的基础.

5 结语

总而言之，初中物理演示实验教学中开发自制低成本教具取得了意想不到的效果.一方面，呈现了形象生动的物理现象或者物理规律，加快了学生的理解应用;另一方面，低成本演示教具材料易得，制作简单，提升了学生的动手操作能力和科学探究能力.作为新时期的物理教师，必须把握合适的时机引入低成本教具开展演示实验教学，克服探究类实验教学的重难点，打造真实高效的物理课堂.用自制教具和低成本教具开展演示实验教学，有利于发展学生的实验技能，培养学生的创新意识和思维能力.结构简单、操作简便的低成本教具在初中物理教学中发挥了至关重要的作用，使得物理学科教学质量得以大幅度提升.