巧用自制教具培養高中物理解題能力

摘 要：高中階段的物理是難度比較大的，對于學生具有很大的挑戰性，內容的深度和廣度都是比較大的，許多的內容都是比較抽象的，如果單純的是看書去理解對于學生來說是很有難度的，許多高中部分的物理知識，都需要通過實踐來加深理解.但是在實際的高中物理教學過程中，教師們對于實驗的重視程度不一，有些教師不能夠認識到物理實驗的重要性，所以也不會帶領學生去進行一些物理的實驗，可能只是選擇部分重要的時間去做.同時，有許多的學校物理教具是不完善的，不足以支撐幾個班級使用，甚至不夠一個班級使用，所以學生即使可以去做實驗，也只能是幾個人一起做實驗，幾個人用一套裝備，在這個過程中，學生的參與度是難以保證.甚至有些學校都是物理教師一人做實驗，學生來觀察沒有親自去做實驗的機會.這樣的物理教學對于學生的理解來說又增加了難度，不利于增強學生對物理知識的理解，培養學生的物理解題能力.要想解決教具不足的問題，就要學會自制教具.本文就將具體探究，巧用自制教具培養學生的高中物理解題能力.

關鍵詞：高中物理；自制教具；解題能力；物理能力；物理實驗教學；拋體運動

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2022）30-0077-03

收稿日期：2022-07-25

作者簡介：陸文彬（1983.9-），男，江蘇省常州人，本科，中學一級教師，從事高中物理教學研究.

物理是屬于理科性的，他更強調嚴謹性也需要一些實驗的支撐，不同于文科的課程，文科更多的只是需要文字來進行教育，但這種理科課程更多的是需要實驗來幫助學生理解和加深印象的.高中物理比初中物理也會更加的抽象，需要學生具有抽象思維，很多的物理知識，僅靠書面文字去理解是不能夠的，還需要學生親自去進行一些實驗，實驗在高中物理的教學過程中，其實是承擔了一個非常重要的責任的，可以將抽象的知識具體化，讓學生更好的去理解那些看起來很高深的知識.而且因為是學生自制教學，所以在這個過程中就可以很好的拉近這些物理知識與自己之間的距離，構建一個物理學習的橋梁，這樣學生才能夠真正的更好的學習這些知識，更好的進行物理知識的儲備，在做題的時候也可以更方便的將這些知識調用出來.在實驗的過程中就可以很好的調動學生的積極性，讓學生主動的去進行物理知識的探尋.并在實驗的過程中進一步理解物理知識背后的原理，并且加深對于這些知識的記憶，進而就可以在以后的物理解題過程中，靈活的運用這一部分的知識，提高學生的高中物理解題能力，對于學生物理知識的理解和獲取來說具有重要意義.

1 高中物理教學現狀

1.1 教師對于物理實驗的重視程度不夠

許多的高中教師對于物理實驗的重視程度不夠，在進行物理教學的時候，很少讓學生去進行實驗，只是對照著書本上的實驗圖片進行一些簡單的講解，但是這樣是遠遠不夠的，不能夠滿足學生理解物理的需要.還有一些高中教師認為帶學生去實驗室做實驗比較浪費時間，所以只是自己在教室內進行一個實驗過程的展示，自己動手讓學生來觀看，這樣是比直接看書更有效，但是相較于學生自己動手做實驗的效果還是差了很多，不能夠讓學生最好的最準確的理解這部分物理知識.

1.2 學校的物理教具不足

雖然現在國家對于教育事業的投入很大，但是學校用錢的地方也很多，所以許多的學校物理教具是不足的，許多的物理教學在實驗室里都沒有，而且有些教具是比較易損壞的，輕易不會對學生開放.所以學生在學校能夠做物理實驗的機會是比較少的，學校的教具不足以支撐一個班級的學生，每個人都動手做實驗.在學生做實驗的過程中，往往是幾個人一組，在小組實驗的過程中，有些時候是可以參與到過程中，但是一些不太積極的學生，或者是內向的學生，就不會主動的參與到實驗過程中，進而也就失去了這個實驗的機會.因為是小組實驗，所以有的人就可以不參與，所以許多的學生沒有真正得到這個實驗的機會.

2 用自制教具培養高中物理解題能力的具體步驟

2.1 明確制作思路

在自制教具之前，教師需要和學生們一起明確制作教具的思路.教具是為我們的教學開展提供服務的，所以要根據我們的教學目標和教學的過程來設計教具.同時自制教具也要首先保證安全性，教師要永遠將學生的生命安全放在第1位.教師在選取制作材料之前，可以和學生一起明確一下我們要學習的知識，知道我們實驗的目的，由實驗目的推導出來，我們需要用到的材料.教師在這個過程中就可以去調動一下學生的學習積極性，讓學生去回顧一下，我們要用實驗驗證的知識，考慮這個知識當中涉及到的變量，有哪些因素是我們需要注意的，我們可以通過什么方式得到這個知識的驗證，我們可以用哪些材料來做這個實驗，這些問題教師都可以拋給學生，讓學生去思考，還可以讓學生小組交流討論，充分的調動學生的思考性，讓學生來考慮這個問題.

例如，教師在進行高一物理必修第2冊第5章《拋體運動》，在拋體運動這部分物理知識的教學過程中，我們可以知道拋體運動的位移和速度公式，這個公式通過我們之前學過的物理知識，已經可以推導出來，但是推導出來的這個公式，其實也是難以記憶的，教師帶領學生一起來完成這個拋體運動的實驗，可以更好的幫助學生理解這個知識，而且這部分知識雖然簡單，但是在高中物理教學過程中所占的比重還是比較大的，是學生們必須要掌握的.教師帶領學生明確了拋體運動這部分的知識是要明確拋體運動的位移和速度公式，所以我們只要知道了他的拋體運動軌跡，就可以知道位移和速度公式，所以我們自制教具的思路就是要體現出拋體運動的軌跡就可以.

2.2 自制教具過程

在拋體運動這部分物理知識教學過程中，我們主要實驗就是要找到拋體運動的一些軌跡，所以我們就需要選擇拋體，能夠展示超級軌跡的東西，主要的就是這兩個大方向，所需要的材料還是比較簡單的貼近生活的，所以教師可以充分的讓學生去想材料，把這個問題交給學生去解決.教師再根據學生提出的材料進行一個選擇，最終可以選擇一只注射器（簡單的玩具就可以），一個正方形的木板，一根長木條，染色劑（各種簡單的顏料，墨水都可以），鐵釘和很多張白紙.教師可以帶領學生們用鐵釘將正方形的木板和長木條固定在一起，在注射器中裝入一些墨水，然后再用鐵釘將注射器固定在長木條上，再將白紙固定在長方形木板上，用直尺在木板上畫出一套坐標軸，這樣一個簡單的實驗儀器就組裝完畢.

2.3 具體實驗過程

將注射器固定在長方形木條上，要注意注射器與正方形木板上下邊緣的是平行的，保證液體是平拋出去，在選用一張白紙固定在正方形木板上，將注射器的口對準坐標系的原點，按壓注射器，推出注射器內的液體，在這個過程中要注意注射器要貼近紙片，以保證液體可以落在白紙上，并且一定要快速的推，保證這些液體可以近似等于一個物體在運動，避免內部液體運動出現分層，最終的痕跡也會不清晰，在注射器噴射結束后，學生在將白紙取下，用筆描出液體的軌跡.學生再將另一張白紙固定在長方形木板上，再用注射器噴射液體，按照上述步驟進行操作，依舊將液體的痕跡用筆描繪下來.教師在用這樣的方式多選擇幾張白紙進行實驗，多操作幾次，將每一次的軌跡都清楚的描繪下來.在每一次的實驗過程中，都需要保持嚴謹認真的態度，保證實驗結果的準確性.教師在通過尺子對軌跡上的長度進行測量，可以在軌跡上隨意的選取幾個點，從這幾個點出發，垂直向X軸和Y軸分別做一條虛線，通過這條虛線測量這個點到原點的橫向距離和縱向距離，學生在利用位移和速度以及加速度之間的關系，將這些測量到的數據進行整理，學生可將自己測量到的多組數據進行多次的整理，寫在一個表格里，留作一會兒交流討論.

2.4 小組交流討論

在實驗之后，每個實驗的小組或個人都會得出自己的一些數據，這些數據就是我們推理知識的依據，教師就可以讓學生們針對剛剛得出的實驗數據，進行分析交流，討論這個數據的規律，從中可以得到什么物理知識，這是非常關鍵的.由于實驗都有誤差存在，所以如果非常的嚴格的看待這些實驗數據可能會與我們想要得到的結論存在一定偏差，這個時候就要接受這些實驗，誤差的存在在大的方向上得出我們所要驗證的結論，通過小組的交流討論，共同得出我們所要的結論，利用小組的多人數據就可以在一定程度上減少實驗的誤差，形成多次實驗，更有利于學生發現我們想要得到的結論.

2.5 得出統一結論

教師在實驗完成之后，需要帶領學生得出一個統一的結論.教師可以先讓學生去總結一下剛才實驗中能夠得到的結論，自己從實驗中有哪些收獲，明白了哪些知識.教師可以根據學生剛才在實驗中的具體表現，來找一些剛才表現不太積極的學生來談收獲，鼓勵他們更多的參與到課程中來，教師在聽了學生的收獲之后，再統一的來對此次實驗的結論進行整理，統一得出拋體的位移和速度公式，在這個過程中教師也要關注沒有得出這一實驗結論的同學，幫助他們分析一下原因，并且給予其他同學這個提示，在以后的實驗中需要注意這個問題.進而就完成了此次實驗，驗證了拋體的位移和速度公式，這個過程中就可以加深學生對于這部分知識的理解，并且幫助學生回顧了之前的位移部分的知識，鞏固學生的物理學習.在物理實驗過程中得出的結論會讓學生更加的可以接受，而且非常有利于學生的理解和記憶，學生對于這個知識的印象會更深刻，學生在以后遇到物理題的過程中，遇到相應部分的知識，也會更加容易想起這部分知識，可以更好的解題，更好的處理這些物理上的問題.

綜上所述，高中物理教師在教學過程中一定要善于利用物理實驗幫助學生理解這些物理知識，并加深對于這些物理知識的理解，以便學生能夠在解題過程中更好地應用這些物理知識，高中物理教師一定要重視實驗的價值，利用實驗幫助學生更好的學習物理知識.由于高中學校的物理實驗儀器有限，所以在進行物理教學的過程中，教師可以帶領學生一起去自制一些實驗教具，以便更好的進行實驗，讓每個學生都可以投入到物理實驗過程中親自完成實驗，進而真正的學會這部分物理知識，在這個過程中，教師還可以適當的調動學生的學習積極性，讓學生更好的學習物理知識.

參考文獻：

[1]宋培文，黃曉華，莫小靜，郭長春，謝志剛.利用自制教具培養學生的科學探究能力——以“探究滑動摩擦力大小”為例[J].物理之友，2021，37（09）：13-15.

[2] 閆旭敏.中學物理實驗自制教具設計和案例研究[D].洛陽：洛陽師范學院，2021.

[責任編輯：李 璟]