自制教具在高中物理教學中的作用

劉繼民

遷安市第二中學 河北遷安 064400

隨著信息技術手段的不斷完善和發展，多種信息技術裝備已走進課堂教學，尤其是多媒體與課堂教學的有機整合，已成為當今教育的一大話題。多媒體輔助教學的直觀化效果具有一定的優勢，可以優化教學環節，豐富課堂容量，在一定程度上得到很多教師的青睞。但物理學科必須以實驗為基礎，通過實驗激發學生學習和探究的興趣，提高學生的觀察和記錄能力，培養學生良好的操作和探究習慣，提高學生對數據的處理和分析討論的能力。尤其是自制教具的制作與使用，大大靈活學生的創新思維，培養學生良好的思維品質，提高學生良好的實踐探究和合作能力，綜合提高學生的物理學科素養，全面落實高中物理教學目標。

物理是一門以實驗為基礎的學科，不管是教師還是學生，都有必要自制教具，進行小制作、小實驗，通過自己的思索、創新進行教具的制作，能夠很好地把抽象的理論轉化成實際操作。這樣既享受了過程中的快樂，掌握第一手資料，又能

把理論知識變得容易理解。通過自制教具，教師可以引導學生增強動手操作能力、動腦思維能力，可以激發學生探究物理知識的欲望，提高創新意識，增強學生勇于創新、積極思維的勇氣。筆者針對自制教具在物理教學中的作用談談自己的認識。

1 用生活中的材料制作教具，體驗物理來源于生活

俗話說：“壇壇罐罐做儀器，拼拼湊湊做實驗?！鄙磉厪U棄的包裝物品、廢棄的小家電（如收音機、電視機、生日音樂賀卡、電話機、手機、鎮流器、變壓器等）上都有可以自制教具的材料，只要開動腦筋，都可以制作出很好的教具。用自制的教具上課，學生會感到教師多一層內涵，增加學習興趣，也會增加創新意識，產生自制的想法和欲望，比起教師用語言激勵好好學習效果要好得多。

例如，筆者曾做過一個遠距離高壓輸電演示器，用的是從廢棄的設備電源上找到的兩個小型變壓器，用電烙鐵焊的燈泡，從廢棄的鎮流器上拆卸下來的線圈作為遠距離的導線，演示器的整體全部裸露安裝在一塊木板上，能夠很直觀清楚地看出所用的材料和焊接，并能很好地演示遠距離高壓輸電的效果。一度曾經采用電阻作為遠距離高壓輸電導線的長度，雖然也能說明問題，但直觀度還是很一般。學生都知道導線有一定的電阻，但用電阻來代替長導線還是不理想?？梢栽谥谱魃狭砑与娮柩菔?，選擇合適的電阻值，使燈泡亮度和電表顯示一致，可以說明長導線的電阻較大的問題。

用自制的教具上課，學生的熱情很高，很多學生會開動腦筋，會說出很多很好的改進辦法。然后給學生一個發展空間，現在部分地區采用遠距離直流高壓輸電，讓學生先給出方案，找出遠距離直流輸電的優缺點，然后付諸實施。學生對經變壓器后的交流變成直流問題很容易理解，要把直流再變成交流就很難了，超出了學習范圍。教師可以提示有能力有興趣的學生做一下，前提是不能耽誤很多的時間。另外可以參考消防安全指示燈、應急燈上交流變直流的電路。通過教師的提示和學生的探索，有效解決探究難點。

2 對教材上的演示實驗進行適當改進，培養學生的創新能力

書上的演示實驗通用性很強，由于各地情況不同，可以根據當地實際適當改進，有效激發學生的創新思維。筆者原來在做比熱容實驗時，按照書上要求，用兩只稍大一些的量筒，分別裝上等質量的煤油和水，用市場上1000 W熱得快進行加熱。由于煤油和水質量較小，很短的時間溫度升高很快，一不留神就有可能溫度過高，液體溢出，導致危險。另外，溫度計的液注和刻度距離后面的學生很遠，大部分學生都看不清楚，只是聽聽而已。后來筆者對實驗進行改進，變成用一段電阻絲加熱，用一個小點兒的試管密封，用學生電源加熱，加熱時間容易控制。做實驗時，筆者把試管和里面的電阻絲粘在玻璃板上，放在投影儀上演示，既消除了危險，又能用投影儀的放大效果把溫度計的液注和刻度放大，效果就好多了。

上課時，筆者用自制教具進行教學，并告訴學生是自制的。學生看得很認真，課后還有很多學生圍觀探討，不時給出一些改進意見。以此為契機，筆者給學生留課下作業，看看書上的實驗哪個還可以改進？書上的內容哪個能做一個小實驗更能說明問題？學生的熱情很高，做出很多的小制作和自制教具，提高了學習物理的濃厚興趣。

3 發揮現代裝備的作用，提高學生的實踐和探究能力

書上介紹了電磁炮，根據原理，筆者自制一個電磁炮模型，磁場強度較小，運動的距離短。給學生留一定的發揮空間，讓他們去討論，去書上、互聯網上找一些關于電磁炮的知識，回來幫助老師改進。有的說像火箭一樣多加上幾級加速；有的說加大電流；有的說提高電壓；有的說增加線圈匝數；等等。筆者順著學生的思路，讓學生自己做做看，看哪個效果更好。這樣，學生的理論實踐和思維都得到很大的提高。

4 善于發現身邊可用的材料，和物理知識有機結合

在壓力能使物體發生形變的內容中，筆者制作了一個微小形變演示器，用生活中學生玩的激光筆作光源，用兩塊平面鏡作反射，以墻作為觀察點，把裝置放在桌子上，看經過平面鏡反射以后的光點在什么地方；然后再用力壓光源和平面鏡之間的桌面，觀察光點的位置。用的力大小不同，光點的位置改變的程度就不同，能夠很直觀地看出桌面受力以后的形變。由此啟發學生，用其他的方法能不能顯示微小形變？學生動腦筋，想出很多的方法，付諸實踐的時候有的就感到想法不成功，有的想法很好。如用瓶子做微小形變實驗，很簡單，能很好地說明效果。

有個學生用的是四棱柱狀的玻璃瓶，里面灌滿水，用膠塞塞住，膠塞上插入一根吸管，把水灌到吸管內有一部分就行，用力擠壓瓶身，就會發現吸管內的水位發生變化。學生通常的印象是，被擠壓的玻璃瓶中的水位應該上升，原因是學生都有喝飲料的經歷，因為飲料是塑料瓶裝的居多，效果很明顯。用玻璃瓶，然后用力擠壓，有的學生提出手上的溫度會傳感到玻璃瓶上，由于水的溫度升高，也會使瓶中的水位上升。這位學生的作品是水位下降，學生們經過討論、思考以后明白了：利用的是周長相同，圓形的面積最大，正方形的面積比長方形的面積大這一數學原理。

5 引進競賽機制，做到理論與實踐相結合

適時開展學生自制教具比賽，教師也作為成員參加活動，看誰用的材料簡單，誰的技術含量高，誰做得精致，誰能用簡單的物品解決大問題。大家都是評委，互相打分，互相改進。這樣教學，既提高了學生的動手能力，又培養了學生的創新思維能力。學生喜歡學習物理，不再說物理多么的不好學，多么的抽象了。其實在動手之前是需要先動腦的，每一件作品不管是美觀還是粗糙，能解決的問題不論是整體還是一部分，都是學生用心探究的結果，他們會在此基礎上發展更好的，用理論指導實踐，用實踐驗證理論。

總之，自制教具不是一個人的行為，把學生的積極性調動起來，讓學生參與，讓學生制作，啟動學生的智慧。它能培養學生動手動腦的習慣，培養學生的創新思維、想象能力，對學生認識與理解物理知識起到很好的幫助作用，全面落實教學目標。

[1]張立娜.自制教具在高中物理教學中的作用[J].中國教育技術裝備,2012(22):124-125.

[2]苗廣禮.高中物理自制教具兩例[J].天津教育,2001(Z1).