自制教具在農村中學物理教學中的應用

陳勇

物理是一門實踐性較強的學科，物理實驗與物理知識相輔相成，通過物理實驗能夠更好地幫助學生記憶并理解相應的物理知識。但是受限于物理實驗室中的條件，尤其是許多農村學校，物理實驗儀器配置較為落后，并不是所有的物理課程內容都能夠進行實驗操作，在新課程改革背景下開展實驗設計與自制物理教具的應用，對深化課程改革，拓展和開發課程資源具有重要的意義。

一、自制教具在演示實驗中的應用

自制物理教具能夠在課堂教學中為學生進行實驗演示，能有效提高學生對于物理知識點的理解能力。例如，八年級物理下冊 《動能與勢能轉化》的教學中，為了吸引學生的注意力，我制作了一個“聽話的滾筒”導入教學：把一個大竹筒的兩端截斷，用兩個粗細相同的竹節作為蓋子，在每個蓋子上穿兩個大小相同的小孔，在兩個小孔中各穿入一根橡皮筋，使橡皮筋橫穿竹筒，然后用蓋子封住竹筒的兩端，在其中一根橡皮筋中間固定一塊小鐵塊，并用透明膠固定蓋子和竹筒。在演示實驗時，先讓竹筒滾動，使上下兩段橡皮筋在小鐵塊的作用下互相纏繞，發生彈性形變，隨著竹筒滾動逐漸變慢，最后橡皮筋恢復原狀，同時彈性勢能轉化為動能，使竹筒反向滾動。這樣，動能和彈性勢能不斷轉化，竹筒不斷前后滾動。教師邊做實驗邊解說，竹筒很“聽話”地前后滾動，猶如表演魔術一般。最后，教師剖析實驗器具的原理，說明實驗過程，導入新課。 實踐證明，從新、奇、趣、險、疑等角度自制物理實驗教具，并通過呈現給學生新奇的物理現象和給予學生成功的體驗，極大地激發了學生的學習興趣。

二、自制教具在課外實驗中的應用

物理教學活動中，讓學生制作教具并利用教具開展物理實驗，既可以提高學生運用所學知識解決實際問題的能力，又能培養學生勇于探索的科學態度。例如：在學習了《溫度》這節內容后，我讓學生分成幾個小組，利用課余時間嘗試設計和制作一個溫度計，教師先對學生進行方法指導，同時約定完成任務后進行全班評比。學生回家后開始尋找制作溫度計的器材，著手制作，忙得不亦樂乎。在評比環節，學生們展示了各式各樣的溫度計，如：裝液體的容器，有的學生用礦泉水瓶，有的學生用藥水瓶，有的學生用墨水瓶;制作細管子，有的學生用飲料管，有的學生用空的圓珠筆芯。在展示作品環節，每個小組派代表把制作好的溫度計分別浸在同一盆溫水中，觀察管子里液面上升的高度。經討論歸納得出：容器中液體越多，細管里液面上升的高度就越高;管子的內徑越小，溫度計的靈敏度越高。學生通過制作溫度計、操作實驗，對溫度計的構造、原理及作用有了更深刻的理解，對影響溫度計的靈敏度的因素也有了一定的認識，提高了學生的動手能力、觀察能力和實驗探究能力。

三、自制教具在科技創新中的應用

培養學生的創新精神和關心社會、熱愛自然與科學的素養，已成為新時期的重要目標。絕大多數的自制教具活動不是簡單的儀器仿制，而是需要經過思考、構思和設計的。比如，根據所學“電磁繼電器”的知識，可利用聲原理、光原理自制水位報警器。此外，在自制教具過程中，需要涉及科學知識、生產工藝和新材料、新技術、新方法。比如，制作“沉浮子”時，需要不斷地進行調試，使里面的小瓶子達到懸浮效果。又如，我讓學生在課余時間尋找材料，制作一個裝蛋的容器，看誰能把雞蛋砸得更遠（條件是雞蛋不能破）。這一主題活動激活了學生的思維，學生積極開動腦筋設計實驗方案：有的用泡沫作為盒子，把雞蛋放進泡沫盒子里;有的用塞滿海綿或碎紙屑的盆子裝雞蛋;有的用筷子做成支架小盒子，用海綿包好雞蛋放進小盒子里，在盆子外面系上氣球。最后發現，學生制作的裝蛋容器，有的粗糙，有的精致;有的因為太重投不遠，有的因為做得不牢固蛋投出去就撞破了，有的做得既美觀牢固投蛋又遠又安全。隨后，請獲得實驗成功的學生介紹自己的創作思路和制作過程，其余學生學習、借鑒。在教師的指導下組織學生開展科技小制作活動，寓學于樂，這對提高學生的動手能力、合作能力、創新能力及科技意識十分有益。

物理要注重“做”的過程，而自制教具便是物理教學實現“做”的載體，它不僅是物理教學的重要手段，也是培養學生動手能力和創新能力的重要途徑。利用生活中簡單的材料、物品、廢棄品開展一些簡易可行的物理實驗，有利于促進學生主動學習、探究學習、合作學習，有利于提高教學效率和教學質量，有利于提升學生的科學素養和創新能力。