师范专业物理实验教具设计与制作能力培养的研究

刘传东 刘国庆 刘芳

（白城师范学院物理与电子信息学院，吉林 白城 137000）

随着教学制度的不断改革，要求在教学的过程中，将学生作为教学的主体，一改往日通过教师语言向学生传授知识的教学模式。现如今的教学模式要求教师不断的引导学生，激发学生的学习积极性，使学生积极主动的参加到学习活动中来，这样才能使教学的效果达到最佳。因此这就对教师的个人能力提出了更高的要求。

一、实验教具设计与制作能力的重要性

在物理知识的教学过程中，若想使学生能够更好地学习抽象的物理知识，那么首先需要教师在课前做好充足的准备，为即将的教学任务做好准备。对于物理学科而言，即便教师在课前做了充足的准备，仅凭借语言表达能力，也未必能得到良好的教学效果。因此物理知识的教学过程，往往需要进行实验操作配合，才能将物理知识直观的展现给学生。因此教师需要在课前设计好实验教具，只有在教学过程中配合以优秀的实验教具，才能将教学效果发挥到最好。因此这就需要教师具有优秀的实验教具制作能力。所以为了能够满足当前教学制度对教师个人能力的要求，所以师范专业的学生也不能忽视这项能力。该要求就体现了师范专业的学生在物理实验教具设计与制作能力的重要性。

二、物理实验教具在教学过程中的应用实例

由于物理学知识抽象且难以理解，学生在理解过程中极易走进误区，因此在教学过程中，搭配实验教具进行教学，能够帮助学生直观的理解物理知识，对于提高教学效率有着重要的作用。下面就举出几个使用物理实验教具配合教学的实例，来体现物理实验教具在教学过程中的应用。

（一）压强的实验教具设计

在学习压强的知识时，液体压强、密度以及深度之间的关系作为教学中的重点知识，其在理解上有着一定的难度。因为液体压强与液体的质量之间不存在联系。而学生往往会产生当容器底部所受到的压强会随着容器内液体质量的增加而变大这样的认知。为了能够将该知识点明确的向学生诠释，那么就需要利用一定的实验教具。为了讲解该知识点，教师可以制作这样的教具，首先教师可以选取两只合适的饮料瓶，随后在瓶底都打好与瓶口大小一致的洞，随后在洞口加上气球膜，并用橡皮筋进行密封。接下来将大小不同的两只试管插入事先准备好的橡胶塞中，然后将这个部件密封进饮料瓶中。紧接着将下端玻璃管与U形管的橡胶管相连接，最后在U形管中滴入墨水。在上述步骤结束后，将该教具固定在铁架台上，随后调整高度。在对学生进行液体压强的教学时，首先使用胶头滴管向两个大小不同的试管中滴入同等质量的墨水，随后记录好U形管中液面的高度变化。通过该实验，我们可以明确的看到小试管中液面高于大试管，并且小试管中U形管液面差更大，那么就证明小试管中液体压强要大于大试管。由于该实验是在控制墨水质量相同的情况下进行操作的，因此学生可以明确的了解到液体对于容器底部的压强仅与液体深度相关，而与液体的质量无关。

（二）惯性的实验教具设计

惯性知识是最适合结合实验教具进行教学的一个物理知识点。因为惯性作为物体抗拒其运动状态被改变的性质，是很难通过书本中的语言描述进行理解的。并且惯性在使用实验教具配合的情况下，能够将惯性这种性质最直观的展现给学生，因此惯性教学是万万离不开实验教具的。制作惯性的实验教具，不需要很高的成本，只需要准备一个小型的玩具遥控小车、电池、铁球、磁铁以及有机玻璃板、若干导线和电工胶带就能够制作。在制作过程中，首先将玩具遥控小车的外壳去除，随后将一根圆柱形小铁杆置于线圈中，制成电磁铁。然后将准备好的两块有机玻璃板用胶水对称的固定在小车底座两边。在使用有机玻璃板制成一个架子，并在架子上方预留一个能够放置电磁铁的位置，使铁球能够放置在磁铁下方。然后制作三个用来接铁球的等大容器，制作完毕后将这三个容器固定在薄有机玻璃板中，用于接受惯性掉落下的铁球。然后改接遥控小车的电路板，将控制前轮转弯的电路全部切断，保留后方电动机电路正常运转。最后一步便是为小车制作运行轨道，该轨道主要目的是为了使小车做匀速直线运动，另外轨道终点需要安装一个缓冲物来保证小车的安全。到此为止，这个惯性的实验教具就制作完毕了。该教具能够模仿公交车在紧急刹车时，车内乘客所产生的惯性现象。通过实际操作和小球的运动状态向学生直观的表明惯性的性质，使学生能够明确的认识惯性的概念，并纠正学生对于惯性的错误认知。

另外，在教学过程中，结合上述实用且有趣味的教具，能够吸引学生的注意力，使学生能够对物理知识充满好奇。当学生对物理知识产生好奇时，他们就会对物理知识产生兴趣，从而激发学生的学习积极性，使学生能够积极主动的去学习物理知识。所以现如今的物理知识教学中，需要教师为学生准备科学合理的教具，帮助教师完成教学目标。除此之外，教学的过程中更是要时刻注意引导学生，激发学生的求知欲。这些均与教具的使用有着密切的关系。

结语

总而言之，在当前教育不断改革的背景下，为了满足教学制度对于教师提出的要求，在教师进行物理知识的教学过程中，教具的使用和制作是不可缺少的一个环节。教具的使用既能够帮助教师完成教学任务，还能够激发学生学习积极性，提高课堂的教学质量和效率。因此物理实验教具的设计和制作就逐渐成为了物理教师的必备技能。为了能满足这样的要求，师范专业就应该重视起物理实验教具设计和制作能力，加强对于该方面的培养，从而为社会培养更多符合要求的师范人才。