中學物理教學中自制教具使用的問題及其改進

江耀燦

摘 要：如今，隨著人們對于教育事業越來越重視以及國家對教育資金的不斷增加，中學里的實驗條件已經得到了相當大的改善，越來越多的設計巧妙，制作精密的教具和功能強大的實驗教學多媒體資源出現在中學物理課堂上。雖然這些現成的教具大部分使用起來很便捷，但自制教具仍然有其不可替代的意義和作用。本文通過了解中學物理實驗教具使用的現狀和問題，確定自制教具的改進原則，明確自制教具的改進途徑，為廣大中學物理教師提供參考。

關鍵詞：中學物理；自制教具；問題；改進

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼： A 文章編號：1992-7711（2018）16-063-02

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引言

初中生剛剛接觸物理這門學科，在教學的過程中需要以大量實驗為學生的學習打下基礎，如此看來實驗所用的教具作為教學任務正常進行的基礎就顯得尤為重要了。但在現實教學中，因每所學校的情況不同，不是每一所學校都能夠滿足教學所需的教具，統一購置的教具也缺乏個性化，并不適合所有的學校。這樣就給物理課堂教學帶來了阻礙。在此前提下，自制教具便站了出來，而且基于新課標要求，突出物理學科是以實驗為基礎的特點，發揮實驗在物理教學中的重要作用的情況下，自制教具的地位就顯得越發重要。

一、中學物理教學中自制教具使用的問題

目前在中學物理課程教學當中，正是因為自制教具對課程的推進以及學生本身的發展有著不少的積極性與推動作用，所以很多教師在上物理課的時候都開始采用自制教具。然而這其中也產生了很多問題有待改進。

1.教師對自制教具的認識有待加強

在現在的中學物理教學課堂上，許多教師對自制教具認識不夠。在國內，部分教師對自制教具的認識還停留在自制教具只是為了解決教具不足而引發的問題層面。教師沒有認識到自制教具對課堂教學過程中的推動作用以及教具制作對自身學科素養的提高作用。例如部分教師只是在課前隨便做一些教具，沒有注意教具是否能真正的反映出課本上的物理原理。制作一件好的教具考驗的是教師的綜合素質，從選題、設計階段開始，到不斷的修改，完善，再到最后的組裝，調試，每一階段都需要教師全身心的投入，用心的去制作，考驗教師綜合能力的同時提升了教師的綜合素質，對教師自身素養的提高有著很好的促進作用。

2.自制教具的條件不完善

雖然說自制教具得到了重視，但是在我們國內自制教具的制作條件是不夠完善的。單單依靠教師自身的能力，一些簡單的教具還可以完成，但是對比較復雜的教具來說，就需要學校的支持，但就目前大部分學校而言，提供制作教具條件這一方面還不夠完善。

3.自制教具的過程中學生的參與度太低

眾所周知，在教學過程進行當中，學生處于主體地位，教師起主導作用。使用自制教具教學當中，不能只有教師參與，重要的是要讓學生也參與。所以在在使用自制教具進行教學的過程當中，教師應該想辦法提高學生的參與度，只有這樣才能提高學生的學習積極性。但目前有一部分情況是，教師使用自制教具為學生們作展示，可是沒有讓學生沒有近距離觀察或者親自動手操作，學生缺乏了近距離觀察與動手制作的機會。還有一種情況是在學校實驗室組織學生進行親手操作時，教師對學生采用一種放任狀態，敷衍了事，學生參與過程出現嚴重漏洞，更別提細心觀察與直觀的感受了。所以教師在班級里采用自制教具展示時，要更多地讓同學們參與進來，親自操作，并讓學生發表感受與理解，在實驗室組織學生制作教具時，計劃安排要周密，安排學生以小組合作的形式參與設計和構思，讓學生既分工又合作。學生通過自己親自動手制作教具，在對教具工作原理和使用更好地掌握的同時，培養學生學科的綜合素養的能力。

二、中學物理教學中自制教具改進的原則

1. 科學性原則

科學性原則是物理實驗教具改進的最高原則，是絕對不能違背的。所以不論在物理實驗中所設計的教具多么具有創新性或者意義多么重大，都必須經過科學的檢驗，符合基本的物理學原理，才能夠在物理實驗教學中使用。從本質上講，自制物理實驗教具的目的是為了豐富實驗課的教學資源，使同學們能夠更加清楚、直觀地從物理實驗中收獲知識。但是，一旦自制的物理實驗教具與客觀科學規律相違背，就會產生錯誤的實驗結果，會嚴重影響物理學知識體系的連貫性和嚴謹性，使學生對所學知識更加困惑，無法實現教學目的。無論想在自制教具上做出什么樣的創新或者改革，都必須遵守科學性原則，不然將會對整個物理實驗教學產生不良的影響。

2.直觀性原則

初中生由于其年齡特點，對于事物的感知能力是十分有限的，對于形象、直觀的事物更容易接受，因此教師在對物理實驗教具進行創新和改革時必須要遵守直觀性原則。使學生能夠通過對實驗過程及實驗現象的直接觀察來獲得對事物或者科學原理的認識。例如在探究水沸騰時溫度變化的特點實驗中，學生會錯誤地認為只要水的溫度達到100℃，就會沸騰。為了突破這一難點，教師利用大小兩根試管制成管中套管的簡易教具，學生會直接觀察到水在大試管中沸騰，冒出大量的氣泡，小試管的水溫度達到100℃，卻不會沸騰。學生通過直觀的觀察，很容易理解沸騰現象的特點是溫度要達到液體沸點，同時需要持續加熱。因此在自制物理實驗教具時，一定要遵守直觀性原則，使學生能夠很清楚地觀察到實驗過程、實驗現象及實驗結果。

3.趣味性原則

有趣的物理實驗能夠長時間的吸引學生的注意力，并讓他們對所觀察到的實驗現象有一個較深刻的印象。在中學物理教學過程中，激發學生的學習興趣，吸引學生的注意力尤為重要，而在自制教具的正確使用會讓物理實驗教學產生事半功倍的效果。物理教材中所展示的教具為了能夠盡快得出結果，盡量縮短時間實驗，這樣做會極大地弱化實驗的作用。以至于學生們還沒做好準備或者剛剛把心思投入進去，實驗就已經結束了。實驗變得枯燥、單調，惟一的目的只是盡快得出結論而已。沒有讓學生們對物理實驗產生興趣，也沒能鍛煉學生們的動手操作能力。所以在自制物理實驗教具時一定要遵守趣味性原則，讓物理實驗變得更加多姿多彩。

三、中學物理教學中自制教具改進的途徑

1.結合教材中的插圖改進自然教具

在初中物理教材中有許多形象準確、生動形象的插圖，這些插圖能夠吸引學生的注意力，激發學生的求知欲，提高學生的主動性。因此，在自制物理實驗教具時應對其合理利用。例如，在人教版的物理教材中有許多和學生們的認知相沖突的插圖，我們可以根據這些插圖所所描述的現象自制物理實驗教具，幫助學生們理解其中所蘊含的物理學原理、概念和規律。例如教材引言中有一幅插圖的畫面是將沸騰過的燒瓶塞子塞進，然后倒放，這時往瓶底澆冷水，燒瓶里的水會再次沸騰。這是一個有趣的現象，而且和學生們以往的經驗相違背。根據這幅插圖可以自制一個物理實驗教具，在實驗中，學生們會感覺書中的物理原理、概念和規律都是擺在眼前的，使學生們更加喜歡學習物理，也更容易理解和掌握教材中的物理學知識。

2.結合日常生活改進自制教具

物理學科與我們的日常生活息息相關，生活中處處都有物理現象和物理原理。因此，在自制物理實驗教具時可以從日常生活當中尋找靈感。例如在學習有關振動和聲音的有關內容時，我們可以從一些弦樂器中尋找靈感，讓同學們用橡皮筋自制一個小吉他，通過觀察吉他在發出不同的聲音時橡皮筋的震動情況，來了解聲音的大小和振幅之間的關系以及音調的高低和振動頻率的關系。可以應用到物理實驗自制教具改進中的日常生活場景還有許多，通過這種結合，可以讓物理實驗更加貼近生活，有利于學生們理解和吸收。

3.結合自然現象改進自制教具

我們都知道，海市蜃樓是一種由于光的折射所產生的自然現象，但是學生很難理解其中抽象的物理學原理。我們就可以結合這一自然現象自制教具，并應用在課堂教學中。在碗里面放一枚硬幣，從側面看去是無法觀察到硬幣的，這時往碗里慢慢加水，隨著水面的升高，在觀察角度完全不變的情況下，硬幣竟然又出現在我們的視野中。通過引導學生進行知識遷移，學生很容易理解到海市蜃樓其實只是一個虛像，就像我們看到的碗里的硬幣一樣。在改進自制教具時通過與自然現象的結合，在幫助學生掌握物理學知識的同時，還能培養學生的科學精神，激勵學生們用于探索自然界的科學奧秘。

四、小結

總而言之，在中學物理教學中，自制教具對推動課程的進行，教師自身素養的提升，學生的學習興趣與探究精神的培養都有著巨大作用與意義。但是，由于各方面因素，目前的自制教具的條件與技術還不夠完善，在這一情況之下，物理教師作為與學生接觸密切的關鍵角色，教育行業的中流砥柱，要拿好自制教具這一把有力的武器，為素質教育改革乃至整個教育行業貢獻自己的一把力，潺潺流水、終將成江河。

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