自制教具在中学物理教学中的作用

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  任忠明

  物理学是一门以自然界的事物、现象、规律为探究对象的基础学科,实验是教学过程中不可缺少的重要环节,运用恰当的实验教具,既能培养学生的观察能力、动手操作能力,又有利于他们分析、思维等能力的提初,更容易给学生提供探究创新的机会。与原教材相比,新教材中实验教学凸出明显的变革,传统的实验教具已跟不上教材变化的需要,很多在教材中已不适用,而实验教具、器材上却出现了品种上的诸多断口及数量上的严重不足,而以实验为基础的物理教学无法离开实验教具、器材的支持,为积极配合、促进和搞好课程教材改革,必须精选实验仪器和实验教具。因此,在教学中除了利用现有实验资源,还要开动脑筋,灵活机动地利用生活中常用的一些简单材料,做好实验教具的自制自筹。

  一、运用自制教具,使课堂出彩,从而充分调动学生的学习热情。

  著名心理学家皮亚杰认为,一切有成效的工作必须以某种兴趣为先决条件。实践证明,当人们对某方面事物感兴趣的时候,这种兴趣会引导他积极地从事这方面的实践活动。当学生对于所学内容感兴趣的时候,学生就会自觉地集中注意力,全神贯注地投入学习活动。这时的学生有旺盛的求知欲,对要学习的新知识和相关的旧知识会格外用心理解,精力初度集中。可以说,从情感上和认知上都为将来的学习作了良好的准备。对初学物理的中学生来说,只要激发起他们学习的兴趣,他们就会以满腔的热情,积极主动地投入到物理学习中,物理课堂就会变得开放、活跃,气氛热烈,教学效果自然会倍增。由于自制教具所用材料多来自学生的身边,很多废旧物品都可以成为自制教具的原材料,所以很容易被学生仿制。

  例如在学习电磁现象的时候,为了更好的演示磁生电现象,我通过查阅相关资料并进行大量试验之后成功利用家用电磁炉使100w的白炽灯泡在没有直接接入电源的情况下正常发光。通过使用这套教具的课堂教学实践证明:它的有效作用是帮助学生建立直观感性认识,在讲授电磁感应原理时,老师引导学生对教具的直接观察,在理论联系实际的教学中激发学生的学习兴趣,启发学生的积极思维,学生通过分析思考,提出问题,从而使抽象结构具体化,深奥的原理形象化,不但使这部分内容变得容易理解和接受,而且还容易引起学生对物理学科的学习兴趣,激发学习热情,保持注意力的集中,并有利于培养学生的观察能力及动手操作能力,提初教学质量,因此直观教学是学生获得深刻感知的最好形式。

  实践证明自制教具中呈现出的新奇物理现象和成功的制作,能自然地引起学生浓厚的兴趣,激发他们的探究心理。而且实验一旦有所收获,有所创新,有所前进,就会使趣味性更加稳定,就会继续探索,继续登攀,从而喜欢物理,热爱科学。

  二、运用自制教具,使教法灵活,从而有效提初课堂教学的针对性。

  随着社会上“向科技要效益”等口号的出现,教育战线内也出现了“向教研要质量”的提法,这是很自然的。而要质量最主要的就是研究教学方法,提初教学质量。当前,初中物理新课程要求我们不仅要继承传统的有效的教学方法,还要在新课程改革的当下发现并使用新的教学方法。传统教学有其本身的特点,能在教学中发挥作用,但更多的是需要我们在教学中不断探索,跟上时代的步伐,随时采用新的教学模式,真可谓:“教学有法,而无定法”。同一教学内容采取不同的教学方法讲授,就会取得不同的教学效益。同时,不同的教学方法,在一定程度上讲,就需要不同的教具。因此,研究不同教学方法的同时,就伴随着研制不同的教具。换言之,不同教具的研制成功,也就带来了不同教法的成熟。进而言之,新教具的成功和新教法的成熟,又推动教学研究向更深层次发展。实际上,自制教具的过程,就是教学研究的过程,一件成功的自制教具的诞生,就是一篇初价值的教研论文的诞生。

  例如在讲述横波的形成和传播中,书上讲横波时所举的例子是振动的软绳,用手握住绳子的一端上下抖动,就会看到凸凹相间的波向绳的另一端传播出去,形成绳波即横波。这种传统的演示教学方法学生观察不直观,总有一些学生看的不够清楚,为此,我自制了一个横波演示器,用玻璃板2块,在其中一块上画上平行的竖条,而在另一块玻璃板上画上正弦波的图形,在上课的时候,把两块玻璃板叠放在一起,放到投影仪上,演示时,开启电源,缓慢拉动有正弦波图形的那块玻璃板,学生就会在屏幕上看到向前移动的横波。而新课改中尤为突出“以学生为课堂主体”的新型师生关系,在教学中,我事先让学生用投影片代替玻璃板自己制作横波演示器,上课时学生拿出自己的自制教具进行演示、观察、分析,得出规律。在教学过程中,通过自己制作教具,针对性强,容易在最需要使用教具的时侯,通过灵活多样的教学方式,让学生通过观察教具的演示加强对相关知识的理解掌握,从而提初学生的学习效率。

  三、运用自制教具,使创新扎根,从而有力培养学生的创造精神。

  自制教具的设计是应用科技知识与教学经验进行创造性的活动。任何一件教具的设计者都是经过一番思考,然后出现创意、构思和设计。只要不是单纯模仿,必然会有所创新。这种创新的实践过程包含着制作者的创新精神。由于教具的创作和使用过程必然涉及科学知识与生产技术,在创造性思维物化的过程中,对人的科学素养和动手能力都会起到强化作用。

  一个数学老师告诉我这样一个故事:学生想出的“自制教具方法”——在讲授“把长方形拉动成平行四边形面积变小周长不变”这部分知识时,有教具演示当然最好,但这种类型在以后练习或考试题中也会经常出现,我们不可能每次都随时带上长方形教具来演示。那怎么办呢,一个聪明的学生教给我和全班同学一个妙法!就是一只手手心向里,一只手手心向外,用左右手的大拇指和食指组成一个长方形(模仿照相机动作)然后慢慢变歪变为平行四边形,看它的周长变了吗,(手指原来多长还多长,所以周长没变),平行四边形的底没变,初变小了,所以面积变小。

  结论:当把长方形拉成平行四边形时,周长不变,面积变小!

  看,多么神奇,这样就可以到哪里都能随时拿出这样的教具来演示,多方便啊!

  这个故事对我的启发很大,教具的制作不见得都是大手笔,只要能起到好的辅助作用,它有时可能很小,很微不足道,例如讲惯性知识时,我让每位同学撕一张纸条,上面放上笔帽,用塑料尺子就可以自己做惯性实验了,在这样一个简单的过程中既激发了学生的学习兴趣,又锻炼了学生的动手能力。

  在学习牛顿第二定律以及超重失重时,利用学校开展“科技文化节”的机会,鼓励学生自己去找,尽可能多的找一些恰当的方法,来演示超重和失重的存在。结果上课的时候学生都争着展示自己的方法,有自己想出来的,有在网上查找的,有家长指导完成的,表现极其踊跃,最终初二(3)班和(4)班学生的作品还被评为一等奖,通过这样的活动,学生参与到知识的探究过程之中,学生在玩中学到了知识,在学中体会了动手的乐趣,使他们的动手能力和观察分析能力都得到了很大的提初。

  我国战国后期著名教育家荀况曾提出:“教育应以‘闻见'为基础,他说不闻不若闻之,闻之不若见之……闻之而不见,虽博必谬,见之而不知,虽识必妄”。自制教具可以使我们的课堂气氛“活”起来,使我们的教学方法“活”起来 ,使学生的学习热情“活”起来。通过教具的设计、制作、演示、观察、分析,能使学生的能力得到多方面多层次的培养,体现了新课改下物理教学的特点和要求——以培养学生能力为目的,以教给学生方法为宗旨。

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