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自制教具在高中物理教学中的应用

发表时间：2021/7/5 来源：《教育研究》2021年8月下作者：黄美兰

[导读] 物理是一门实践性较强的学科，许多物理理论都是无数先人通过无数次的实验而获得的。新课标对学生的动手能力提出了新的要求，在高中物理教学过程中，教师通过自制教具，在对学生展示物理现象和物理规律的同时，还可以启示学生如何动手实践，如何在实践中摸索物理规律。

吴川市第二中学黄美兰 524500

摘要：物理是一门实践性较强的学科，许多物理理论都是无数先人通过无数次的实验而获得的。新课标对学生的动手能力提出了新的要求，在高中物理教学过程中，教师通过自制教具，在对学生展示物理现象和物理规律的同时，还可以启示学生如何动手实践，如何在实践中摸索物理规律。本文将就自制教具在高中物理教学中的应用情况进行探讨，以供广大物理教师参考。
关键词：新课标；高中物理；自制教具；应用情况
        近年来，随着信息技术的飞速发展，多媒体教学已成为高中物理课堂上常见的一种教学形式。但是，鉴于物理学科以实验为基础的特殊性，多媒体还是不能完全代替真实教具。教师和学生在使用自制教具的过程中可以体验亲自动手操作的乐趣，也可以激发学生的创新思维，丰富学生的学习体验，从而全面落实高中物理教学目标。
        一、巧用生活中的材料制作魔术教具，增强物理趣味性
        很多魔术表演利用了简单的物理原理，教师可以利用简单的材料自制有趣的魔术教具。比如在学习摩擦力知识时，教师可以用两根牙签，一个纸杯，一根细绳做成“会听话的杯子”，制作过程也非常简单：用牙签在纸杯底部中间戳个小孔，然后将细绳从底部的小孔穿过，接着将两牙签一上一下从侧面穿过杯子，固定在杯子上（注意穿过的时候要让一根牙签在绳子的左侧，另一根牙签在绳子的右侧），此时一个神奇的“会听话的杯子”就做成了，当竖直拉紧绳子时杯子会静止，稍微放松绳子时杯子会下滑。教师可以在课堂上以表演魔术的方式进行演示，趣味性十足。又比如在学习重力时教师可以用一个可口可乐易拉罐装一把沙子，通过调整重心，可以让易拉罐像被施了魔法一样斜着立起来，讲解重心知识的时候就变得有趣多了。通过此类简单的制作教具实验，学生一方面会觉得新奇，一方面会对自己的老师增加信任感，同时，教师制作教具的行为也会诱发学生进行实验的冲动，提高学生的动手能力，还能带动学生把物理思想从书本转移到生活中。
        二、善于观察发现，将生活现象和物理知识有机结合
        人们总在不知不觉间就已在进行着物理实验。当学生不自觉的把物理从书本转移到生活中时，会发现物理就在平时的一点一滴中。比如厨房中的筷子放在盛着水的碗中，这时光的折射的实验就在人们身边进行。当人站在公交车上，公交车启动后，人们身体向后一仰，此时，惯性的实验自然发生了；公交车停下后，人们身体又向前倾，惯性的实验再次发生，教师在物理教学过程中，一方面要提示学生留心观察发生在身边的物理现象，一方面要想着不断丰富教材中的物理实验。在实验完成后，教师引导学生通过实验观察和分析，找出实验中所包含的物理知识，通过不断总结、不断反思、不断优化实验过程和实验材料的选择，学生的实验技能才会得到真正的提高，对物理理论的认识才会达到一个新的高度。
        三、善于变废为宝，提高学生的动手制作和探究能力
        随着人民生活水平的提高，如今废弃的电子原件随处可见。

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只要生活中注意观察，在身边总会找到许多可用于制作电子教具的二手材料。在学习变压器时，教师可以从废旧电路板中找来足够的线圈和闭合铁芯，然后在课上同学生一同设计几组电路图。在针对一个固定的电路图进行实验时，教师可以先保持原线圈的匝数不变，通过多次改变副线圈的匝数来对副线圈上的电压进行测量。当测量数据累计到10组以后，再保持副线圈的匝数不变，通过改变原线圈的匝数来对副线圈上的电压进行测量。当测量数据累计到10组以后，则可让学生根据数据来寻找规律了。通过数据对比，学生很容易得出科学的结论。实验过后，教师还可以同学生一起讨论：怎样采用新材料才有可能制造出理想变压器来。
        四、善于改进课本中的演示实验，培养师生的创新能力
        现行高中物理教材中的演示实验通用性很强，教师可以根据本地实际情况，选取典型实验，引导学生针对具体原因对实验用具进行改造，并尽量让学生参与进来，在动手操作的过程中激发其创新思维。比如探究究匀变速直线运动的规律，打点计时器可以换成手机频闪照相计时，或者水滴计时，一个常规试验就变成了两个创新实验。又比如，在演示单摆实验的时候，教师只需在讲台上放置一个固定的支架装置，然后将自制单摆系在支架顶端，此时即可以进行实验了。教师可以通过改变摆球质量、摆长和振幅，让学生记录单摆的不同振动周期，最后得出结论。数据统计结束后，所得结论如果与教材上所阐述的物理理论有出入，教师应引导学生找出原因所在，并针对具体原因对实验用具进行改造，同时优化实验流程。通过不断改进，学生会逐渐摸索到科学的实验方法，渐渐掌控严格的物理实验流程。
        五、适时引入竞赛机制，促进学生理论与实践相结合
        没有竞争则很难判出优劣。为了提高学生通过自制教具开展物理实验的积极性，教师可以定期组织实验竞赛，让学生通过不同的自制教具进行相同的物理实验，然后评价谁的实验效果最好。比如可以开展自制水火箭比赛，让各小组的同学发射水火箭，看哪小组的发射的最高最远。又比如，如何用三根牙签和一根细绳将一瓶矿泉水悬挂在桌边？这是一个将趣味性和挑战性结合在一起的小操作。还可以进一步挑战最多可以挂几瓶水，比一比看谁挂的矿泉水最多。同学们可以互相评价，互相给对方打分。实验过后，大家可以一起就如何优化实验进行探讨，教师也要给予适当的指点。通过比赛式的动手演练，学生的实践能力都会得到切实的提高。教师还可以建立动态评价记录，针对每学期每个同学的实验表现，在期末对学生实验技能的提升程度做出评价，并以此作为考察学生物理核心素养的一个依据。
        总结:
        高中物理教师在教学过程中使用自制教具的启示作用远大于教学作用。具体来说，殊途同归，不同的物理教具的使用都是为了实现同一个目的——探索或验证物理理论。不过，教师使用自制教具会激发学生的动手欲望和创新热情，而欲望和热情是实现目的原动力。从这点意义上来说，教师在教学过程中使用自制教具是实施创新教学的重要手段。
参考文献：
[1]陈芳.高中物理自制教具的有效利用与对学生能力培养的研究[J].中国现代教育装备. 2012(08)：32.
[2]陈小莉.中学物理教学法实验课改革初探——开展自制教具学具技能训练[J].安康师专学报. 2003(03)：88.