利用自制教具優化高中物理課堂教學

摘 要：高中物理教學時，為降低學生學習難度，提高學生物理學習效率與興趣，教師可合理利用自制教具創設教學模式，調動學生學習積極性，引導學生參與自制教具過程，肯定學生主觀意識。通過課前引導激發學生興趣，并有效增強學生物理學習體驗，在師生合作中進行教具制作創新，提高學生物理核心素養。文章就自制教具優化高中物理課堂教學進行研究。

關鍵詞：高中物理;自制教具;教學影響;導引方式;優化分析

一、 引言

高中物理學習難度高，給學生學習造成很大阻礙。如很多內容抽象復雜，學生很難進行思考理解。為此，教師引導學生進行教具制作，在教具制作過程中滲透相關基礎內容，并在物理自制教具輔助下，開展相關內容教學解讀，引導學生高效學習相關物理內容，促進學生核心素養提升。

二、 自制教具對高中物理教學影響

（一）培養學生物理學習興趣

自制教具的教學工作開展，有效培養學生物理學習興趣，為后續教學工作開展鋪墊基礎。因為，學生的學習興趣對教學工作非常重要，學生物理學習興趣不高，則不會主動學習思考，使得學生物理學習陷入困境。以往一言堂的理論教學，使得學生處于被動學習狀態，學生很少主動思考，導致學生物理學習成績止步不前。

在自制教具教學模式下，學生可參與到教具制作環節，體驗物理教學器材的制作過程，激發學生的好奇心，突出學生物理學習主體性，使得學生帶著問題進行思考學習，很好提高了學生課堂學習專注力，促進學生物理課程學習效率提高。

（二）鍛煉學生實踐動手能力

自制教具與教學器材的不同，主要體現為自制教具需進行思考設計動手制作，而教學器材都是產品，教師可直接利用相關器材開展教學工作，而學生對器材的制作與設計，則無法學習了解。教師開展該教學策略，引導學生對簡單的教學器材與實驗設備進行制作，使得學生在參與制作過程中，不斷鍛煉并提升學生實踐動手能力，為學生后續對相關內容學習鋪墊基礎。學生可基于對實驗教具的制作心得與思考，對相關物理教學內容進行學習。

（三）培養學生物理科學創造精神

為實現高中物理學科核心素養教育目標，教師應對自制教具模式進行挖掘，在實際教學過程中，逐漸培養學生物理科學創造精神，挖掘學生的物理學習天賦，不斷提高學生物理綜合學習能力。學生參與教具制作時，教師僅提出教具制作目標與理論模型，具體的制作環節與方案，則由學生進行完成。學生將帶著好奇心進行實踐探索，在發現問題、解決問題的過程中，升華學生物理科學創造精神，為學生今后的物理學科學習研究鋪墊基石。

（四）合理彌補物理教學設備不足

高中物理教學階段，由于部分教學內容的特殊，并沒有配置針對性教學器材，如電磁感應、電場粒子運動、能量守恒等，但相關物理教學內容的學習難度較大，在沒有教學器材的輔助下，僅依靠教師理論講述與學生抽象思考，無法達到很好的物理課程教學目標。為解決上述問題，高中物理教學模式優化時，教師可引入自制教具模式，指導學生依照自己的想象與理解，制作抽象的物理模型，幫助學生對相關內容深度學習理解，很好彌補高中物理教學設備不足，為高中物理教學開辟新路徑，有效提高高中物理整體教學水平。

三、 自制教具教學引導方式

（一）實驗設備仿制

為有效節約教學時間，教師可依據相關實驗設備，分析物理實驗教學重點，進而利用其他材料進行仿制，保證物理教學的核心內容不變，簡化物理實驗教學環節，利用一些常見的材料，吸引學生學習注意力，調動學生學習興趣，進而實現預期自制教具教學效果。

（二）實驗器材改造

高中物理實驗教具的器材采購時間較長，部分設備儀器進行物理輔助教學時，已經不能呈現出明顯的物理現象，給學生的物理內容學習造成很大影響。為解決相關問題，教師可對實驗器材進行合理改造，增添相關配置使得實驗教學器材發揮出應有教學輔助價值，引導學生從其他視域進行思考解讀，學習掌握相關物理內容。

（三）實驗材料組合

為突出學生物理學習主體性，使得學生主動參與到自制教具活動當中，教師開展實驗材料組合教學引導方式，引導學生合理利用廢舊材料，進行物理實驗教具的制作。在實驗材料的組合引導下，調動學生主觀能動性，使得學生主動參與到物理課堂教學活動當中，激發學生物理學習潛力，提高學生物理綜合學習效果。同時，在廢棄材料的合理利用下，可增強學生低碳環保意識，引導學生從自身做起，實現垃圾分類提高資源利用效率，彰顯出高中物理德育的教育價值。

四、 自制教具優化高中物理課堂教學探討

（一）增強學生學習體驗

高中物理課程教學時，教師應當增強學生物理學習體驗，使得學生全身心投入到學習體驗當中，調動學生的多重思維感知，進而提升課堂教學效果。通過已有教具教學與自制教具教學對比可知，已有教具教學時，直接將教學內容架空于物理理論概念，部分學生對物理理論概念都沒有進行深度理解，使得學生物理學習受到影響。自制教具教學引導時，則可有效夯實學生物理基礎知識學習，如學生參與教具制作過程中，會提出很多問題，教師對其進行逐個解答，使得學生在教具制作過程中對物理基礎概念進行全面理解，為后續的物理實驗、公式推理、定律驗證提供支持。由此可見，自制教具教學模式具有相對優勢，但在實際教學過程中，教師需對自制教具的時間成本進行評估，不可過多占用課堂時間，影響到物理學科整體教學進度。

例如，高中物理關于“磁場”相關內容教學時，磁感線、電磁感應等抽象內容，給學生物理學習造成困擾。在實際教學過程中，教師發現利用多媒體設備進行動畫演示，仍舊存在部分學生理解不清。在與學生進行多方面溝通后，教師發現學生學習受阻，主要是由于學生學習理解的途徑單一，學生接收教師傳達的外部信息，并對其信息進行轉化理解，沒有很好調動學生的主觀意識，使得學生無法自主突破思維盲區，陷入物理抽象內容的學習困境。

教師嘗試建構自制教具教學模式，引導學生進行動手制作教具，進而思考磁感線與電磁感應相關物理內容。教師指導學生對磁感線教具進行制作，利用教學專用磁鐵、鐵片、玻璃、書本、塑料板等材料，嘗試利用磁鐵吸鐵片，每次操作時都隔離相關阻礙物，如書本、塑料板、玻璃等。通過相關教具制作，學生對磁感線有了模糊的認識：磁感線由特殊磁場發出、可穿透相關物體的阻擋、磁感線在空間中有規律運行。

學生通過參與自制教具，并在物理實驗探索過程中，對相關物理概念有了主觀認知。學生的主觀認知可能存在偏差，但自制教具很好調動了學生主觀意識，使得學生通過多重感知，思考相關物理教學內容。依循學生對磁感線內容的學習與主觀認知，教師對自制教具進行優化延伸，引導學生對相關物理內容進行自主學習，進而論證學生的猜想，糾正學生錯誤的概念理解，提高學生對相關物理基礎概念的學習效果。教師進行后續的電磁感應、霍爾效應等內容教學時，可依循自制教具模式，循序漸進引導學生進行學習，為學生找到合適的思考切入點，引導學生進行多重思考感知，充分發揮出學生思維創造力。

（二）師生合作教具制作

自制教具教學引導時，教師應當使得自制教具與師生合作進行有機結合，即在師生合作過程中完成教具制作，并在教具制作過程中升華學生物理學習高度，加深學生物理內容記憶效果。因為，教師具有豐富的教學經驗與物理知識儲備，師生合作自制教具時，教師對學生的思考實踐進行合適點撥，則可快速解決學生的疑惑與學習問題，提高學生的教具制作效率與物理學習質量。通過師生合作教具制作，可建構良好的師生公共關系，有助于師生之間開展高效互動，增加師生彼此的信任與教育合作默契度，即教師可針對性解決學生的學習問題，而學生可主動配合教師開展相關工作，營造師生教育合作的高效教學氛圍，充分發揮出自制教具教學應用價值。

例如，高中物理“機械能守恒定律”相關內容教學時，為引導學生對抽象守恒定律進行思考學習，教師與學生合作進行教具制作。為驗證重力勢能、動能、機械能守恒等，相關物理概念之間的定律關系，教師與學生合作制作實驗教材。

在重力勢能與動能轉化過程中，相同質量的小球，在相同高度從滑坡滾下，小球的重力勢能將轉化為動能，使得小球滾出更遠距離。教師以此為合作教具制作主題，引導學生利用不同材料進行教具制作，最終比賽哪位學生制作教具的小球滾的距離更遠。

在進行師生合作自制教具時，學生與教師制作了不同模型的教具，使用了很多材料。而后師生進行實驗教具探究，記錄小球滾動的距離，并分析小球滾動距離差異的真正原因，引導學生進行小組交流溝通，思考不同材料制作的教具，小球重力勢能與動能轉化的差異點。教師基于學生的思考發言，指導學生對材料的摩擦力進行探究，以小球滾動材料的摩擦力為教學切入點，思考機械能守恒定律。學生通過自主學習分析可知，由于教具制作的材料摩擦力不同，使得小球機械能轉化時，出現了一定消耗，進而導致小球滾動的距離不同。由此可進行反向推論，當不同教具的制作材料相同時，小球的滾動距離相同，進而驗證機械能守恒定律，提高學生對相關物理內容的學習質量與效率。

五、 結束語

綜上，高中物理教學階段，為提升學生學習效率，培養學生物理核心素養，教師可合理應用自制教具模式，為學生建構新的物理學習氛圍。文中以磁場內容為例，分析自制教具對學生物理學習體驗的增強，以機械能守恒定律內容為例，分析師生合作對物理教學的重要性。未來物理課程教學時，教師應當對自制教具教學模式進行合理優化，及時發現學生學習天賦與不足，給予相應教學輔助，促進學生物理綜合學習能力提高。

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作者簡介：童新民，甘肅省白銀市，甘肅省會寧縣第四中學。