自制教具在初中物理教學中的作用

李社德

摘 要： 物理學是一門與生活實際密切聯系的實驗科學。在初中物理教學中，自制教具由于其取材方便、結構簡單、現象明顯，學生可以清楚了解其結構和工作原理，加深對物理知識的掌握和運用。本文從培養學生的主動性、培養師生的創新精神和能力、激發學生的學習興趣幾個方面，對自制教具的重要性進行闡述。

關鍵詞： 自制教具 初中物理 創新精神 科技意識 動手能力

我作為一名工作在一線的物理教師，以我多年的教學經驗，物理要著重于實驗，并作為基礎、重點來抓。實驗就少不了要用到教具，教具直接關系到一節課的教學效果，好的教具能使學生更清楚明了地得出實驗結論。但對于農村學校，由于各種條件的限制，導致學校購買的教具缺乏，因此自制教具就顯得非常重要。下面就談談我在自制教具上的心得與經驗，與大家共勉。

1.自制教具需要大量時間，但是在活動過程中也有許多好處，可以使教師和學生增長知識，提高動手動腦能力，樹立勤儉樸實的作風。一件自制教具完成，需老師和同學共同的努力，制作前先要師生共同研究方案，查閱資料，尋找材料，然后在動手制作中反反復復地進行試驗，就是在這樣的操作下，無形地提高師生的思維及動手實踐能力。自制的教具能使實驗現象更鮮明，學生更容易觀察理解。對于制作教具的材料可以就地取材，生活中的一些破舊廢品、器材等都可以用上。有句話說得好“適合的就是最好的”，這樣既可以達到制作的目的，又可以培養學生艱苦樸素的作風。

如探究影響重力勢能和動能的因素裝置：（1）器材準備：兩個質量、體積相同的鐵球，一個體積與鐵球相等但質量不等的塑料小球；帶有高低不同平臺的支架；裝有小米的小盒。（2）點：①通過探究知道和理解影響重力勢能大小的因素。②通過探究提高設計實驗能力和操作能力。③學會發現、收集和處理實驗信息。④經歷“影響重力勢能大小的因素“的探究過程，領會“影響重力勢能大小的因素”的探究方法：控制變量法。

2.通過自制教具，可以培養學生的創新精神，制作過程更能引起學生深厚的學習興趣。大多數自制教具并不是簡單的儀器仿制，而是經過一定時間，由許多師生共同思考、創意、構思和設計的。這樣的活動，不僅能提高教學質量，而且能激發師生的創造精神，培養學生的創新能力和學習物理的興趣。

如研制“阻力對物體運動的影響”實驗裝置，師生經過集思廣益，將電學、力學綜合在一起，利用電磁繼電器原理控制小車同時運動，明顯地比較出小車在三個不同表面上的運動情況。通過一次次改進，最終使演示效果明顯地呈現在學生面前。

3.自制教具有助于培養師生的科技意識。在自制教具的過程中，必然要涉及科學知識、生產工藝和新材料、新技術、新方法的使用，這些肯定能增強師生的科技意識。

如多功能自動報警器的研制，報警器學生在日常生活中經常遇到，但對它的原理還不是非常清楚。為了弄清它們的原理，我們花了幾天的時間研制了一個裝置“多功能自動報警器”，它集電學、磁學、力學、熱學于一體，起到溫度、壓強、深度報警的作用。

制作方法：用一根直徑4毫米長350毫米的玻璃管，彎成U字形。再取一根直徑1.7厘米，長20厘米的玻璃管，兩端帶有軟木塞，下端將細玻璃管短的一端插入，將塞子塞緊，從玻璃的上端注入水銀，使粗細兩管中的水銀在同一水平面上，用膠頭滴管分別向大小玻璃管中滴入適量的水（防止水銀的蒸發）。將一根直徑0.1毫米的漆包線（下端將漆刮去）穿過粗玻璃上端的塞子，直伸到與水銀相接觸，另一端用三根與大管內同樣粗細長度不同的漆包線，下端去漆，由細玻璃管的上端插至A、B、C點為止。

先將標有壓強和溫度的刻度板、組裝完整的大小玻璃管、電鈴、燈泡、電阻等固定在底板上；再將大玻璃管中引出的導線接至電源的負極，小玻璃管引出的三根導線，分別與并聯了電阻的紅黃綠小燈泡串聯，通過電鈴的電磁鐵線圈接至電源的正極。整個裝置中，小玻璃管中的A點定為不正常的溫度報警點；B點定為不正常的壓強報警點；C點定為不正常的深度報警點。

使用方法：

（1）閉合溫度控制開關，用熱毛巾在大玻璃管內水銀柱上端空氣處加熱，使細玻璃管中的水銀柱上升，當水銀柱上升到A點時，報警電鈴自動發出響聲，同時黃燈自動點亮。

（2）閉合壓強控制開關，用排氣筒向內打氣，使大玻璃管內氣壓增大，達到一定壓強時，細玻璃管內的水銀面上升至B點，報警電鈴自動發出響聲，同時紅燈自動點亮。

（3）閉合深度控制開關，取下大玻璃管上端的橡膠塞，向內注入水銀，細玻璃管內水銀面隨著上升至C點時，報警電鈴自動發出響聲，同時綠燈點亮。

（4）根據不同需要，通過開關通斷，可觀察任意兩盞或三盞小燈泡的發光情況，同時判別溫度、深度或壓強的變化。

4.自制教具有助于新課程的教學改革。自制教具的過程就是鉆研教材、研究教學、研制和改進儀器的過程；自制教具可為演示實驗變為學生實驗提供必要的物質保證，促進實驗教學的改革；自制教具為適應新課程標準中學生探究能力的培養提供保證。

如條形磁體的磁場分布實驗，由于班級容量大，學生觀察效果不好，為了讓所有學生都能很好地觀察到，我們自備了器材，將演示實驗變為學生探究實驗。其中小條形磁體是孩子玩具中的磁力棒，鐵粉是從附近鐵礦找來的，還有小塊玻璃板是教師自己準備的。將演示實驗變為學生探究實驗符合新課標中培養學生探究能力的要求，培養學生獨立獲取知識的能力，培養學生發現問題、提出問題，探索問題的興趣和能力，使學生不斷地學習和更新知識，適應社會不斷發展的需要。

5.自制教具可以彌補現有教學儀器的不足，為學校節約開支。為完成教學任務，每年學校都要投入大量的資金充實實驗室，而人教版初中物理課本中的演示實驗和探究實驗比較多，如果發動師生自制這些教具，就可以節省一筆可觀的開支。如“探究影響摩擦力的因素”實驗中的木塊，如果買的話要每個近十元，我們利用學校的現有材料自制30組，不但彌補教學儀器的不足，而且為學校節約近百元的開支。

總之，自制教具在初中物理教學中占有非常重要的地位。在師生動手進行設計、反復試驗、協同合作的基礎上，極大地提高學生的動手動腦的能力。許多奇思妙想都可以在試驗中得到實踐，創作過程大大激發學生的學習興趣，讓學生真正體味到觀察和實驗是學習物理科學知識的基本方法，將為學生的創造發明打下良好的基礎。