自制實(shí)驗(yàn)教具對(duì)優(yōu)化物理課堂教學(xué)研究

鄧衛(wèi)建

摘要：物理實(shí)驗(yàn)是物理教育中必不可少的輔助性教學(xué)手段之一，也是學(xué)生對(duì)物理學(xué)科進(jìn)行強(qiáng)化理解的途徑之一。學(xué)生通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程，能夠更好地對(duì)自身動(dòng)手實(shí)踐能力進(jìn)行掌握，并基于此有效提升自身的獨(dú)立思考的能力，繼而提高對(duì)生活和學(xué)習(xí)過(guò)程中相關(guān)問(wèn)題的解決能力。本文主要從自制教具改善和優(yōu)化物理課堂教學(xué)入手，通過(guò)鍛煉學(xué)生的動(dòng)手和動(dòng)腦能力來(lái)有效提升學(xué)生自身的綜合素質(zhì)水平，加強(qiáng)各方面能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)上，有效提升教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率。

關(guān)鍵詞：自制;教具;實(shí)驗(yàn)優(yōu)化;物理課堂;教學(xué)方略

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理化生教學(xué)的重要組成部分，在教學(xué)過(guò)程中，教師通過(guò)相關(guān)器材的實(shí)驗(yàn)演示讓學(xué)生親自動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，可以大大激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究興趣和熱情，提升學(xué)生自行獲取知識(shí)的能力，也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。但由于學(xué)校對(duì)部分實(shí)驗(yàn)的教具配備不完善，因此，在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中就要求教師要利用生活中的材料，自行設(shè)計(jì)制作實(shí)驗(yàn)教具來(lái)進(jìn)行學(xué)生分組和演示實(shí)驗(yàn)。自制教具創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，打造優(yōu)質(zhì)課堂是物理課堂教學(xué)的關(guān)鍵一環(huán)。

1 自制實(shí)驗(yàn)教具的設(shè)計(jì)原則

①優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)。首先，分析需要開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容。其次，收集其他教師的設(shè)計(jì)方案和經(jīng)驗(yàn)。再次，對(duì)于教學(xué)難點(diǎn)要進(jìn)行充分準(zhǔn)備。②優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的趣味性。首先，教師需要分析在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，哪些地方可以有效實(shí)現(xiàn)教學(xué)的趣味性。其次，教師可以加入一些有趣的實(shí)驗(yàn)教具，使得整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的氛圍優(yōu)化。③強(qiáng)化與生活的聯(lián)系度。在進(jìn)行自制教具的過(guò)程中，教師需要注重與生活實(shí)踐的聯(lián)系。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后，教師需要引導(dǎo)學(xué)生思考我們生活中還有哪些與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的例子，讓他們充分思考，展開(kāi)聯(lián)想。

2自制實(shí)驗(yàn)教具對(duì)優(yōu)化物理課堂教學(xué)的應(yīng)用

2.1自制實(shí)驗(yàn)器材，探究“流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系”

在流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師通過(guò)魔術(shù)表演式的實(shí)驗(yàn)引入新課，操作上是拿一個(gè)電吹風(fēng)演示“吹不走的乒乓球”。改進(jìn)前的實(shí)驗(yàn)僅用電吹風(fēng)吹一個(gè)乒乓球，后來(lái)為了進(jìn)一步增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性，就在電吹風(fēng)的出風(fēng)口做了改進(jìn)，裝了三根管子在出風(fēng)口，改裝后的實(shí)驗(yàn)用了三個(gè)乒乓球進(jìn)行演示。操作過(guò)程中引導(dǎo)學(xué)生思考：乒乓球?yàn)槭裁床粫?huì)被風(fēng)吹走？自制實(shí)驗(yàn)教具的導(dǎo)入讓物理課堂生動(dòng)起來(lái)，創(chuàng)設(shè)和諧課堂氛圍，給學(xué)生留下懸念，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，俗話說(shuō)興趣是學(xué)習(xí)的一把金鑰匙，另一方面也提高了學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)效率。

另外，還可以一則船難事件引發(fā)學(xué)生思考：為什么海面上并排航行的兩艘船最終會(huì)發(fā)生相撞？接著讓學(xué)生利用課前準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材做模擬兩船并排航行的實(shí)驗(yàn)。具體操作是用注射器推動(dòng)水面上兩艘并排放置的泡沫小船。改進(jìn)前的實(shí)驗(yàn)如果直接用注射器往水面注水，很難保持讓水平行于兩艘小船中間射入，實(shí)驗(yàn)效果不理想。后來(lái)在注射器的前面用一小段塑料吸管做了一個(gè)彎管的設(shè)計(jì)，然后再套進(jìn)注射器的前面，這樣就保證注射器往下注水也能讓水流平行射入兩船中間。改進(jìn)教具后，學(xué)生經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)操作收到了預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果，并最終總結(jié)出：在流體中，流速越大的地方，壓強(qiáng)越小。

課堂中教師通過(guò)自制和改進(jìn)原有的實(shí)驗(yàn)器材操作實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親歷這些探究活動(dòng)，把抽象問(wèn)題直觀化，有利于學(xué)生成功找到產(chǎn)生現(xiàn)象的根本原因，并總結(jié)出規(guī)律。

2.2眼睛成像原理及其調(diào)節(jié)過(guò)程

將平底的圓形燒瓶中裝入適量的水，并在瓶壁的外側(cè)用雙面膠裝上三個(gè)焦距不同的凸透鏡，將兩個(gè)激光手電用雙面膠固定在外側(cè)，并使其處于平行狀態(tài)來(lái)作為平行光源進(jìn)行使用。圓形燒瓶中注入水，以此來(lái)模擬眼睛中的玻璃體部位、用凸透鏡來(lái)模擬眼睛的晶狀體。基本操作為用激光手電分別照射三個(gè)不同焦距的凸透鏡，基于此來(lái)觀察其實(shí)際的生成效果。平行光線主要是匯聚在視網(wǎng)膜上，并沒(méi)有產(chǎn)生偏移狀況的是正常狀況下的眼部情況。若是平行光線經(jīng)過(guò)凸透鏡成像之后匯聚在“視網(wǎng)膜”之前，則其為近視眼的眼部狀況;若是平行光線經(jīng)過(guò)反射之后匯聚在“視網(wǎng)膜”的后方，則此時(shí)為遠(yuǎn)視眼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。之后，在分別取兩個(gè)透鏡對(duì)問(wèn)題眼部結(jié)構(gòu)進(jìn)行校正，發(fā)現(xiàn)用凸透鏡能夠有效校正遠(yuǎn)視眼在視網(wǎng)膜之后的成像效果，使其達(dá)到正常狀態(tài);而用凹透鏡的功能則是能夠及時(shí)校正近視眼的狀況，使得光線能夠恰好匯聚到視網(wǎng)膜的正常位置。此物理實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)教育者的多次試驗(yàn)，在課堂教學(xué)的過(guò)程中都達(dá)到了極好的教學(xué)效果，并增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)內(nèi)容的理解和掌握程度。

2.3短路與空氣開(kāi)關(guān)的跳閘現(xiàn)象

在電路的主干路中間安插一個(gè)完好的空氣開(kāi)關(guān)，并用導(dǎo)線作為媒介直接插到插座之中，在接通電源的一瞬間，保險(xiǎn)絲立刻熔斷，同時(shí)還伴隨著部分火花和聲響。這時(shí)，空氣開(kāi)關(guān)總體處于一種跳閘的狀態(tài)。通過(guò)對(duì)此現(xiàn)象進(jìn)行觀察，學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生極大的興趣。這種教具的運(yùn)用，不僅能夠讓學(xué)生更好的認(rèn)識(shí)到保險(xiǎn)絲自身的結(jié)構(gòu)以及實(shí)際的作用，同時(shí)也會(huì)對(duì)短路過(guò)程中，空氣開(kāi)關(guān)對(duì)電路切斷的整體流程和工作原理具有一個(gè)更加全面的了解和掌握。

通過(guò)上述幾種自制教具的教學(xué)展示，能夠幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中對(duì)物理知識(shí)以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和內(nèi)容更加全面的控制和處理，在加強(qiáng)學(xué)習(xí)效果的同時(shí)，為學(xué)生后續(xù)對(duì)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行深入探究提供了更好的條件。另一方面，學(xué)生通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)的整體性過(guò)程，能夠更好加強(qiáng)自身動(dòng)手實(shí)踐和操作能力，并基于此有效提升自身的獨(dú)立思考的能力，繼而加強(qiáng)對(duì)生活和學(xué)習(xí)過(guò)程中相關(guān)問(wèn)題的解決能力，全方位促進(jìn)自我提升。

3結(jié)語(yǔ)

總言而之，作為一名長(zhǎng)期奮戰(zhàn)在教學(xué)第一線的物理教師，有必要結(jié)合自身教學(xué)實(shí)際，自制一些物理教具或改進(jìn)部分物理實(shí)驗(yàn)器材，以此改進(jìn)和優(yōu)化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中現(xiàn)象不明顯、演示直觀性不強(qiáng)、趣味性不足等實(shí)驗(yàn)，這樣才能更有效提高課堂效率、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，還能促進(jìn)教師自身專(zhuān)業(yè)化發(fā)展。

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