自制教具在农村中学物理教学中的应用

陈勇

物理是一门实践性较强的学科，物理实验与物理知识相辅相成，通过物理实验能够更好地帮助学生记忆并理解相应的物理知识。但是受限于物理实验室中的条件，尤其是许多农村学校，物理实验仪器配置较为落后，并不是所有的物理课程内容都能够进行实验操作，在新课程改革背景下开展实验设计与自制物理教具的应用，对深化课程改革，拓展和开发课程资源具有重要的意义。

一、自制教具在演示实验中的应用

自制物理教具能够在课堂教学中为学生进行实验演示，能有效提高学生对于物理知识点的理解能力。例如，八年级物理下册 《动能与势能转化》的教学中，为了吸引学生的注意力，我制作了一个“听话的滚筒”导入教学：把一个大竹筒的两端截断，用两个粗细相同的竹节作为盖子，在每个盖子上穿两个大小相同的小孔，在两个小孔中各穿入一根橡皮筋，使橡皮筋横穿竹筒，然后用盖子封住竹筒的两端，在其中一根橡皮筋中间固定一块小铁块，并用透明胶固定盖子和竹筒。在演示实验时，先让竹筒滚动，使上下两段橡皮筋在小铁块的作用下互相缠绕，发生弹性形变，随着竹筒滚动逐渐变慢，最后橡皮筋恢复原状，同时弹性势能转化为动能，使竹筒反向滚动。这样，动能和弹性势能不断转化，竹筒不断前后滚动。教师边做实验边解说，竹筒很“听话”地前后滚动，犹如表演魔术一般。最后，教师剖析实验器具的原理，说明实验过程，导入新课。 实践证明，从新、奇、趣、险、疑等角度自制物理实验教具，并通过呈现给学生新奇的物理现象和给予学生成功的体验，极大地激发了学生的学习兴趣。

二、自制教具在课外实验中的应用

物理教学活动中，让学生制作教具并利用教具开展物理实验，既可以提高学生运用所学知识解决实际问题的能力，又能培养学生勇于探索的科学态度。例如：在学习了《温度》这节内容后，我让学生分成几个小组，利用课余时间尝试设计和制作一个温度计，教师先对学生进行方法指导，同时约定完成任务后进行全班评比。学生回家后开始寻找制作温度计的器材，着手制作，忙得不亦乐乎。在评比环节，学生们展示了各式各样的温度计，如：装液体的容器，有的学生用矿泉水瓶，有的学生用药水瓶，有的学生用墨水瓶;制作细管子，有的学生用饮料管，有的学生用空的圆珠笔芯。在展示作品环节，每个小组派代表把制作好的温度计分别浸在同一盆温水中，观察管子里液面上升的高度。经讨论归纳得出：容器中液体越多，细管里液面上升的高度就越高;管子的内径越小，温度计的灵敏度越高。学生通过制作温度计、操作实验，对温度计的构造、原理及作用有了更深刻的理解，对影响温度计的灵敏度的因素也有了一定的认识，提高了学生的动手能力、观察能力和实验探究能力。

三、自制教具在科技创新中的应用

培养学生的创新精神和关心社会、热爱自然与科学的素养，已成为新时期的重要目标。绝大多数的自制教具活动不是简单的仪器仿制，而是需要经过思考、构思和设计的。比如，根据所学“电磁继电器”的知识，可利用声原理、光原理自制水位报警器。此外，在自制教具过程中，需要涉及科学知识、生产工艺和新材料、新技术、新方法。比如，制作“沉浮子”时，需要不断地进行调试，使里面的小瓶子达到悬浮效果。又如，我让学生在课余时间寻找材料，制作一个装蛋的容器，看谁能把鸡蛋砸得更远（条件是鸡蛋不能破）。这一主题活动激活了学生的思维，学生积极开动脑筋设计实验方案：有的用泡沫作为盒子，把鸡蛋放进泡沫盒子里;有的用塞满海绵或碎纸屑的盆子装鸡蛋;有的用筷子做成支架小盒子，用海绵包好鸡蛋放进小盒子里，在盆子外面系上气球。最后发现，学生制作的装蛋容器，有的粗糙，有的精致;有的因为太重投不远，有的因为做得不牢固蛋投出去就撞破了，有的做得既美观牢固投蛋又远又安全。随后，请获得实验成功的学生介绍自己的创作思路和制作过程，其余学生学习、借鉴。在教师的指导下组织学生开展科技小制作活动，寓学于乐，这对提高学生的动手能力、合作能力、创新能力及科技意识十分有益。

物理要注重“做”的过程，而自制教具便是物理教學实现“做”的载体，它不仅是物理教学的重要手段，也是培养学生动手能力和创新能力的重要途径。利用生活中简单的材料、物品、废弃品开展一些简易可行的物理实验，有利于促进学生主动学习、探究学习、合作学习，有利于提高教学效率和教学质量，有利于提升学生的科学素养和创新能力。