與學生一起自制教具

文重慶市江津幾江中學 王理

星期四下午的最后一節課是學生最期盼的，因為他們將和老師一起上科普活動課——自制物理教具。在課堂教學中，我將教授過的知識與學生一起探討，一起制作教具，鞏固已學的知識，探索解決問題的多種途徑。

在與學生自制物理教具的過程中，我根據自己的實踐經驗，總結出指導學生自制物理教具的一些方法。

一、遵循以下特性

1.科學性

自制教具所體現的概念、規律、知識應正確無誤，不能出現知識錯誤。

2.適用性

自制教具要有明確的教學目的，符合學生的認知和身心發展規律。

3.直觀性

自制教具要便于學生觀察、理解和記憶。

如在講解大氣壓時，為形象、生動地反映大氣壓的存在，我和同學們一起自制了如下教具。

取一根廢日光燈燈管，一端開口，將其內壁的熒光粉刮掉。再取一根直徑比日光燈管小3mm、長為10cm至20cm的試管，試管內襯一個紅紙筒。將燈管裝滿水，把試管底朝下插入燈管，并迅速將兩管倒置，如圖1。此時，燈管里的水徐徐流出，同時試管在燈管里自動上升，直至燈管頂部。

圖1

4.經濟性

應從經濟的角度出發，盡量少花錢、多辦事。發動學生收集身邊的廢舊材料，這樣既能調動學生的積極性，又能培養學生勤儉節約的精神。

5.創造性

在保證科學性和適用性的前提下，教師應帶領學生積極學習和探索新工藝、新技術，研制新教具。

如在學習壓力的概念，了

解力能使物體發生形變之后，由于堅硬的物體形變很小，學生缺少這方面的感性認識。這時，我通過一個簡單的教具解決了這個問題：找一個橢圓截面的大墨水瓶（玻璃瓶），瓶口用橡膠塞塞住，塞子中穿一根兩端開口的細玻璃管，瓶內裝滿紅色液體，使液面位于玻璃管的中段，如圖2。演示時，用手指從玻璃瓶橢圓截面短軸方向向里擠壓瓶子，可看到細玻璃管內的水柱液面明顯上升，從瓶子的截面長軸方向向里擠壓，可看到細玻璃管內的水柱液面明顯下降，從而使學生認識到“堅硬的物體也會發生形變”。

二、方法

1.修復法

修復破損的儀器設備。學生在具備一定自制教具經驗的基礎上，維修學校的破損儀器設備也是學習制作教具的方法。如學生通過維修靈敏電流計，了解了靈敏電流計的結構和組成裝置，為學生制作靈敏電流計的教具打好了基礎。

2.仿制法

仿照現有的儀器設備制作教具，包括從形態和結構上進行仿制。有的儀器結構簡單，可以仿照制作以彌補教學儀器的不足。

3.改進法

從形態、結構、工藝、功能等方面改進不完美的儀器設備。如目前靜電實驗使用的玻璃棒和橡膠棒功能單一、不方便做實驗。我指導學生在玻璃棒的一端安裝橡膠棒，使一根棒具有兩種實驗功能。

4.替代法

如利用燒杯裝水替代三棱鏡做色散實驗，光通過三棱形水柱后發生色散，讓學生在沒有三棱鏡的情況下也可做實驗。

5.組合法

組合原有的幾種教具，得到功能更多的新教具。如一張圓形紙片和一張顏色不同的矩形紙片經過組合后，既可演示0°到360°的扇形和銳角、直角、鈍角等，也可演示變化的分數。

圖2

三、重要性

1.激發學生的創造性思維和動手欲望

教師在教學過程中可通過制作教具驗證一些物理規律。通過實驗，向學生指出“直覺并不一定可靠，只有進行科學實驗才能很好地認識自然規律”，啟發學生探尋生活中其他類似的現象，培養學生對物理的興趣。

2.使學生意識到物理學與生活的密切聯系

生活中的很多現象都與物理學有關，教師要適時啟發、引導學生去探索。

如用縫衣針可以制作小磁針。具體做法是：將兩根縫衣用鋼針磁化，使針尖一端是N極。將按扣用鉗子彎成圖3所示的形狀。將兩根磁化的鋼針分別插入兩對小孔中。用一段紅色塑料套管（或絕緣導線外皮）套緊針尖；用一段藍色塑料套管套緊兩根鋼針的另一端。將做好的小磁針用支架支起，調整好平衡。通過簡單的制作，使學生切實感受到物理學就在我們身邊。

3.使學生感受到成功的喜悅

課外實驗活動在選題、取材、時間、空間上都比課堂教學更靈活，學生可以獨立思考和解決問題，這有利于學生施展才華，培養能力，發揮創造力。學生能夠從獨立實踐中不斷獲得經驗和教訓，也能體會成功的喜悅，增強自信。在新課程教育改革的過程中，我始終認為，自制教具對培養學生的動手能力和創新精神有著不可替代的作用。