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摘要:在物理實驗教學中，自制教具是教學中一項重要的組成部分。文章首先闡述教師對于自制教具存在的諸多誤區，并結合筆者的經驗和觀察，分析得出自制教具對于培養學生的創新精神和動手能力，以及推進新課程標準和教師的個性化教學等方面有較大的幫助。最后，提出了教師開展自制教具工作的一些可行性意見。
關鍵詞:自制教具；實驗改革；物理教學
教具即一切輔助課堂教學的設施、器材，是課堂的拓展和延伸，在課堂中起到了舉足輕重的作用。教具的范圍非常寬泛，小到一顆納米機器人，大到直徑500米的射電望遠鏡，不管是傳統的圓規、三角板還是先進的數字一體機，它們都可以作為教具。物理學科的教具更是隨處可見，所以作為物理教師更應該開展好自制教具工作。然而如今，還是有一部分物理教師并不重視自制教具工作，存在些許誤區。
一、在物理實驗課中使用自制教具的五種誤區
誤區之一：在平時的教學中，很多年輕教師認為，現在數字多媒體那么先進，不管什么實驗現象都能夠用視頻動畫演示出來，節省了大量課堂時間，而且“實驗”的數據不僅精確、現象還很明顯。所以根本沒有必要搞什么自制教具。其實在物理實驗教學中，實驗的基礎地位不容置疑。將物理實驗過程、實驗現象進行模擬，使得學生無法獲得真實的感性認識，從而無法完成從實驗現象到物理規律的升華。不僅如此，通過實驗教學還能培養學生的觀察力、動手能力和創新能力。這些都是利用電腦模擬實驗做不到的地方。比如，在法拉第電磁感應實驗中，教師利用實物教具演示產生感應電流的過程，激發學生的好奇心和學習興趣。然而，如果直接用課件動畫進行模擬，雖然能展示出物理知識，但是會讓學生產生一種似是而非的感覺。所以，在物理實驗課中，用多媒體模擬實驗只能用于實驗的再現和知識點的溫習。直接用視頻動畫來取代物理實驗是非常不合理的！誤區之二：現在學校的實驗器材配備充足，種類也很豐富，足夠應付平時的教學，沒有必要再去自制教具。其實在平時的教學中可以發現，這些學校統一采購的教具使用壽命短，價格較貴，有的甚至實驗效果差，采購起來周期又非常長。更重要的是，在物理課上使用成品儀器教具，會使得學生和物理實驗之間產生距離感，甚至會使部分學生產生錯覺：認為物理實驗與他們的生活毫無關系，只有用上“高大上”的實驗儀器才能看到。誤區之三：教具只有教師才能自制，并且會占用教師很多時間。自制教具并不是只能教師參與，更重要的是要讓學生成為主角，使他們能夠自己親手做實驗教具，從而通過自制教具的過程培養學生的創新精神和動手實踐能力。在課上使用的是學生自己制作的教具，激發了學生的學習興趣并獲得成就感。教師在這個過程中只負責組織和指導，學生在課外進行制作，作為教師并不會因此花費太多時間和精力。誤區之四：自制教具只局限于課堂教學內容或教材中的實驗。筆者認為自制教具還可以結合一些課本外的，甚至課標沒要求的一些小實驗、小發明、小創造，來開拓學生的視野。誤區之五：為參賽而自制教具，“重創新輕仿制”。近年來，教育部對于自制教具特別重視，經常會舉辦一些自制教具比賽，其出發點是要大力發展自制教具，從而更好地為教學和教育服務。簡而言之，自制教具應該“貴在使用、重在過程”。但是，在平時的教學中，自制教具普遍存在著“重參賽輕使用”的問題，特地為了參賽而設計一些優秀的自制教具，而賽后就“束之高閣”，很少使用。而且參賽教師絞盡腦汁思考的是怎樣的自制教具更容易獲獎，而很少根據課本上的實驗器材，從平時生活中的用品取材，接地氣地制作出一些簡單有用的實驗教具。
二、物理實驗課使用自制教具的意義
（一）激發學生的學習興趣
在新課標中，提倡每位教師要在平時的教學中，時刻關注學生的興趣和好奇心。“好奇心是最好的老師！”自制教具的“新”“奇”“疑”，能夠使學生在課堂上產生強烈的好奇心和求知欲，主動地去探究和學習，自然而然上課效率也就提高了。自制教具的“新”，并非是指所做的教具一定要新奇、獨特，其實也可以用學生平時生活中熟悉的物品構建成他們平時很少見到的組合，或者在課堂上出現一些很少在教室中出現的“新鮮事物”。比如在物理課堂上出現雞蛋、養生壺、針筒、玩具、乒乓球等這些教室里的“新鮮事物”，場合的沖突感會使學生們感到十分的好奇，自然而然被你的實驗吸引過來。“奇”是指教具所呈現的物理現象是學生意想之外的，比如在上壓強這節課時，教師站在排滿生雞蛋的平板上，所有的雞蛋完好無損；在上大氣壓強時，將一根薄木板放在講臺一角，并伸出一半懸空，另一半用一張報紙鋪開覆蓋，然后教師徒手將木板劈斷，而薄薄的報紙卻完好無損。這些現象都是學生無法想象的。“疑”是指對于學生而言一些實驗現象無法解釋。這種情況在物理實驗中經常出現，如覆杯實驗、沸點與氣壓關系實驗、噴泉實驗等等?？梢?，自制教具的“新”“奇”“疑”，會給學生強烈的視覺沖擊和巨大的思考空間，從而調動起學生的認知需求和學習動機。只有這樣學生才能學得開心，教師才能教的輕松。
（二）有利于發揮教師的個性、有助于發展學生的個性
在新課程改革的背景下，教學觀點逐漸由統一規格的教育向差異性教育轉變，注重學生的個性化培養。當下所有中學都裝備著整齊劃一的實驗器材，無論在種類上還是數量上都嚴重制約了教師發揮個性化教學的自由度，長此以往，肯定會阻礙物理課程的改革。例如，教師在進行演示實驗時，有些實驗效果上并不是非常明顯，沒辦法讓教室里的每個學生都能夠清楚看見，所以有些教師很想將這些演示實驗改成學生的分組實驗，但是由于學校在這些器材采購時是按照演示儀器進行采購，數量上根本無法實現分組。比如演示平行光經過凹凸透鏡的發散和會聚情況、演示探究焦耳定律的相關實驗。如果在課堂上使用的是教師或者學生自己制作的教具，這樣的課堂一定別具一格，學生也會在動手的過程中收獲成功和效果。反之，如果教師在教學中千篇一律，沒有自己的思考和創新，就不可能教出富有創新意識的學生。
（三）拉近物理與生活的距離
新課程標準強調“從生活走向物理，從物理走向社會”。平時在使用常規實驗教具進行教學時，雖然能夠很好激發學生的好奇心和新鮮感，但是也給學生帶來了陌生感，因為這些常規器材在平時生活中是很少出現的，它們對于學生來說更是前所未見、聞所未聞的。久而久之，會讓學生誤以為物理現象只有學校里的實驗儀器才能產生，這些錯誤的認知都會對學生學習物理造成障礙。相反自制教具都是學生和教師利用生活中常見的材料制成，學生較為熟悉，從而削弱學生對于物理的神秘感。［1］
（四）有利于培養學生的創新精神
現如今的教育，強調在德智體美全面發展的基礎上，激發學生的創新精神和創新能力，培養學生創造性地學知識和用知識，而不再是讓學生被動地接受知識和儲存知識。尤其物理的學科特點，對于培養學生的創新精神和創新能力起著至關重要的作用。如果能在物理課上使用生活中隨處可見的材料制成的教具，這無形中培養了學生的創新精神。［2］
（五）培養學生的動手能力
物理的自制教具所需材料大多是生活中常見的，所以大可放心讓學生自己回家進行制作。而且易制自然易修，這使得在教學過程中可以放心地讓學生充分使用自制教具，不怕學生不小心弄壞。麥克斯韋也說過那么一句話：“使用自制簡易設備的學生常比使用精密儀器的學生學到的多，而且由于后者過分依賴儀器，一旦儀器有了毛病，不敢拆卸它而顯得束手無措。”確實，自制教具出了故障，反而是件好事，因為它是學生自己制作的，他們敢大膽拆卸它、修理它，通過拆修讓學生又鍛煉到了動手實踐能力。在物理教學中使用“不怕學生弄壞”的實驗器材，教師放心，學生隨心，學起來自然也開心?？偠灾?，自制教具不僅對物理實驗條件進行了有效補充，而且對于提高學生的綜合素養起到了重要作用。因此，筆者認為物理教師應該提倡自制教具活動。［3］
三、物理實驗課使用自制教具的體會
（一）注重課本中傳統教具的仿制和改造
課本中的傳統教具在實驗效果方面是非常好的，但是學校采購來的器材中有些價格相對比較昂貴，有些使用壽命較短，而且招標采購周期較長，這些都阻礙了物理實驗教學的正常開展。所以，作為教師應該利用周圍的一些生活物品仿制和改造一些物理實驗器材，對學校器材的短缺進行一定的補充。
（二）注重挖掘教材中的隱藏實驗
1.某些知識點，課標中雖然沒有要求通過實驗來突破，但是為了讓學生更容易理解這些知識，可以利用一些自制教具來輔助教學。2.對于課本中一些較難理解的知識點，除了利用教材中規定的實驗進行突破外，還可以利用自制教具幫助學生理解。如測量大氣壓數值的實驗中，人教版教材中有一個實驗：用彈簧測力計拉一個吸在玻璃上的吸盤，利用公式p=F/S粗測大氣壓的值。這個實驗在滬科版教材中沒有提及，但是對學生掌握大氣壓的產生原因以及壓強的計算有很大的幫助，所以在平時教學過程中可以嘗試加入這個實驗。筆者對于這個實驗進行了適當改進，減小了實驗誤差，具體操作如下：（1）將蘸水的塑料掛鉤吸盤按壓在水平放置的玻璃板下表面，盡量擠出塑料吸盤內的空氣，測出吸盤的直徑，計算出吸盤的面積。（2）將一個小桶輕輕地掛在吸盤的塑料掛鉤上。（3）用小勺輕輕地向小桶內加沙，直到吸盤剛好脫離玻璃板，用臺秤測出此時小桶、掛鉤、吸盤和沙的總質量，再計算出重力。（4）最后利用公式p=F/S計算出壓強的大小。這樣不僅達到了實驗目的，而且減小了實驗誤差、復習鞏固了前知。同時所用器材都是學生身邊常見的東西，更符合從生活走向物理的新課標要求。
（三）重視課本上的小制作素材
為了培養學生的動手實踐能力，在課本中特別編排了許多小制作內容，如：鉛筆芯變阻器、自制電磁鐵、自制西紅柿電池等。作為中學教師應該重視這部分內容，布置學生認真完成，并當作一次重要作業進行打分、點評，甚至可以舉行比賽和展覽。不僅如此，中學物理教師應掌握一些小制作的基本技能與方法，根據教學進度布置一些小制作任務，讓學生完成。比如：小孔成像、潛望鏡、投影儀、電熱切割器、自制溫度器等。
（四）關注物理與生活緊密相連的切入點
正如著名物理教育家朱正元教授說過：“壇壇罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗。”［4］生活之中有許多東西都可以放到物理課堂上做實驗，比如說：手壓發電手電筒、高腳杯、軌道UU球、光纖棒等。所以，作為教師應該時刻留心生活的點點滴滴，充分關注物理與生活的連結點，并把它們帶到課堂之中。
（五）利用各式比賽作為推進載體
校內可舉行一些物理小制作和妙趣大連環比賽，通過比賽調動起廣大學生群體的動手制作興趣，并且還可以在比賽中發現一些好的項目，推薦參加科技創新大賽和小小發明家比賽。通過這些活動，提高學生的動手能力和創新意識，從而推動學生自制教具活動的發展。
參考文獻：
［1］趙卓立.淺談初中物理自制教具的開發與利用［J］.甘肅聯合大學學報，2011（25）.
［2］朱秋艷.自制教具快樂認知［J］.教育實踐與研究，2013（10）.
［3］王永剛.中學物理自制教具研究［D］.成都：四川師范大學，2009.
［4］孫天河.中學物理自制教具的切入點［J］.云南教育，2008（12）.
作者:袁超 單位:龍巖市第一中學分校
