初中物理自制教具的創(chuàng)新策略

徐磊

【摘要】初中物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，因此在實際的教學(xué)過程當中，教師通過自主創(chuàng)新的教學(xué)模具來實現(xiàn)教學(xué)目標是非常必要的。眾所周知，初中物理研究的是物體的運動狀態(tài)，過程，以及物體在運動過程當中的變化規(guī)律。在實際的學(xué)習(xí)過程當中，會運用到大量物理學(xué)家總結(jié)出來的運動規(guī)律。然而對于這些規(guī)律要讓學(xué)生產(chǎn)生比較感性的認知，就必須通過實驗論證的方式，讓學(xué)生深入理解，達到教學(xué)目標。

【關(guān)鍵詞】初中物理；自制教具；科學(xué)創(chuàng)新

【中圖分類號】G633.7 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2017）16-0200-02

受到我國應(yīng)試教育的影響，在進行實際的授課過程當中，絕大多數(shù)教師都是采取；“記憶物理學(xué)科的實驗原理和對一些書上給出的物理公式進行推論”模式的教學(xué)。或許這樣的教學(xué)模式能夠讓學(xué)生在短期內(nèi)將物理學(xué)科的成績提高，但是卻不利于學(xué)生思維能力的構(gòu)造。眾所周知，物體在運動過程當中的變化是多種多樣的。我們的教學(xué)模式也是由簡單到復(fù)雜，但是如果一味的讓學(xué)生通過死記硬背的方式學(xué)習(xí)物理，相信會讓學(xué)生對物理學(xué)科造成一種片面的理解。其實物理學(xué)中大多數(shù)規(guī)律以及公式都是眾多的物理學(xué)家在經(jīng)過大量的實驗和數(shù)據(jù)分析之后得出來的。因此我認為在初中的物理學(xué)的教學(xué)過程當中不應(yīng)該脫離實驗教具進行教學(xué)，作為新時代的教師，我們有必要自主創(chuàng)新的設(shè)計一些貼合于教學(xué)實際的教學(xué)模具。下面我將從利用自制的教具進行教學(xué)的原因以及我自己設(shè)計的一套教具裝置進行實際說明，希望能夠促進我國物理學(xué)科教育的發(fā)展。

一、自制教具教學(xué)的原因

教材背景：一是教材的編寫突出了普遍性與時代性，但從農(nóng)村地區(qū)的學(xué)生生活體驗來看，有些物理知識與生活實際相去甚遠而成為學(xué)生學(xué)習(xí)的難點，因此資源的區(qū)域化、生活化勢在必行；二是初中物理新課程標準體現(xiàn)"從生活走向物理，從物理走向社會"的新課程理念，無論從教材來看，還是從中考命題來看，都緊密聯(lián)系學(xué)生的生活和社會實際，因此必須加強科學(xué)操作能力和實驗技能的培養(yǎng)。其實利用教具教學(xué)的原因有很多，上文中提到的物理學(xué)不應(yīng)該脫離實驗教學(xué)就是一個最主要的原因。當然除此之外，我還認為新時代的教學(xué)應(yīng)該是具備創(chuàng)新意義的，我們不能總是拿課本上一些相對老套的實驗進行傳統(tǒng)反復(fù)的教學(xué)。如果作為教師的我們能夠自主的研發(fā)出一些有利于教學(xué)目標實現(xiàn)的教學(xué)工具，那么對于實際教學(xué)效率的提高是非常有幫助的！眾所周知，在當今高考教育改革的過程當中，非常注重學(xué)生對于實驗的自主創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。簡單的來說，就是要求學(xué)生改裝以往學(xué)過的實驗裝置，達到某種實際目的。因此在教學(xué)的過程當中，作為教師的我們能夠首先做出一些示范，相信對于學(xué)生這種素養(yǎng)的提高是很有幫助的！

二、自制教具教學(xué)的實例

在進行實際的教學(xué)過程當中，我發(fā)現(xiàn)有許多實驗都是可以通過我們自己設(shè)計出來的裝置進行論證的。其實無論是從初中物理所學(xué)的小車的加速度的探究實驗還是到《初中物理必修二（人教版）》所學(xué)的物體平拋運動的規(guī)律，我們都可以通過改裝傳統(tǒng)教學(xué)模具的方法，對以往我們教科書上提到的公式和定理進行論證。

（一）教具簡述

這套教具主要是我為初中物理所學(xué)的“驗證機械能守恒”和復(fù)習(xí)初中物理所學(xué)的“物體由摩擦力產(chǎn)生的加速度與動摩擦因素之間關(guān)系”而設(shè)計了一套實驗裝置。對于這套實驗簡單來說可以是初中物理所學(xué)的“斜面實驗”的創(chuàng)新利用。主要目的是讓學(xué)生通過初中物理所學(xué)的知識，求出實驗裝置當中所運用到的材料的動摩擦因素，然后再利用學(xué)習(xí)機械能守恒定律之前所學(xué)的求力的做功模型，探究“物體的重力勢能，動能以及摩擦力做功之間的關(guān)系”。通過這三種能量的研究，達到我們“機械能守恒”這一章節(jié)的教學(xué)目標。

（二）教具器材

本套教具主要是運用了初中物理所學(xué)的探究物體勻加速運動的實驗器材當中的斜坡和光電門。不同的是初中物理所學(xué)實驗的斜坡表面的研究材料是固定的，而這套實驗裝置當中我們將在斜坡上面安裝不同的材料。除此之外，這套教具還需要運用到物理學(xué)實驗經(jīng)常用到的小車（有遮光片），刻度尺，天平等。

（三）實驗說明

因為機械能守恒實驗本身就是一個探究性實驗，為了使學(xué)生清楚的理解機械能守恒定律這個較為經(jīng)典的概念。因此客觀來說我們將機械能分為物體的動能以及重力勢能。由此這里主要驗證的公式就是：

f摩L+mv2=mgh

在實驗之前，我們可以讓學(xué)生求出小車相對于不同斜面材料的動摩擦因素，由于這主要是初中物理所學(xué)的知識，這里不重復(fù)贅余地講解。在學(xué)生求出小車對于不同斜面材料的動摩擦因素之后就可以讓學(xué)生通過三角函數(shù)的知識，求出物體在斜面上所受的摩擦力，最后得到的公式就變成了：

μmgL+mv2=mgh

其中表示斜面傾角的正切。當然，上述公式當中表示質(zhì)量的m可以約掉。

（四）實驗步驟

1.首先學(xué)生需要做的工作就是對于上述公式當中提及相關(guān)物理量的測量，由于在中學(xué)階段不考慮不確定度引起的誤差，因此只需要將實驗當中得到的數(shù)據(jù)精確到小數(shù)點后兩位。

2.其次學(xué)生要對上文中提到的動摩擦因素進行相對準確的測量。這里必須說明的一點就是物體對于不同材料的動摩擦因素都是不同的，因此學(xué)生需要分組測量。

3.按要求正確的擺放實驗教具裝置，實驗原理圖可以參照研究物體加速度的斜面實驗。不同的一點就是在兩個斜面的底端將安裝一個具有測時間作用的光電門，除此之外，小車的尾部還應(yīng)該裝有遮光片。

4.通過光電門計算出小車到達斜面底部的速度，最終求出小車到達底部的動能。通過計算的方法，驗證上述提到的公式。通過觀察的方法，發(fā)現(xiàn)小車到達另一斜面的高度與安裝在斜面材料的關(guān)系。

三、教具教學(xué)的意義

隨著新課程課改的全面展開，教育理念的全面更新，對教師提出了更高的要求，這必然要求教師改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，從封閉式向開放式轉(zhuǎn)變，從傳統(tǒng)向自主開發(fā)轉(zhuǎn)變，充分發(fā)揮教師潛能，從而培養(yǎng)創(chuàng)新型、能力型的人才。因此，教育的素材和教具有相當部分必須要來源于生活、要貼近生活，為學(xué)生終身學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。我認為教具教學(xué)的意義是不可估量的，通過教具的教學(xué)方式，能夠讓學(xué)生更加感性地了解物理學(xué)科當中相對比較抽象的實驗定律。以上文當中提到的“驗證小車機械能守恒實驗”為例，在許多學(xué)生的心目當中，機械能是一個相對來說比較抽象的概念。就算作為教師的我們采取宏觀定義的方法，將機械能片面的講解成動能和重力勢能，學(xué)生也仍然非常難以理解他們之間的關(guān)系。因此我們通過一些具有實驗代表性的教具，讓學(xué)生自主（下轉(zhuǎn)176頁）（上接200頁）的探求出他們的關(guān)系，相信這樣的意義是遠大于讓學(xué)生通過死記硬背的方法來理解物理學(xué)科的公式定律的！因此作為初中物理教師的我們需要通過總結(jié)歸納的方法，發(fā)現(xiàn)物理課本當中相對比較經(jīng)典的實驗，然后對于這些實驗的儀器進行有創(chuàng)造性的改造，最終驗證出下一階段教學(xué)的物理規(guī)律。