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教學(xué)儀器自制在中學(xué)物理教學(xué)中的意義及作用
前言：學(xué)校積極展開自制教學(xué)儀器教具活動(dòng)作為一種培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦能力的教學(xué)手段，在培養(yǎng)學(xué)生各方面能力起著重要作用。本文著重闡述了自制教學(xué)儀器教具初中學(xué)生物理分析能力培養(yǎng)方面的意義及作用。
實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是學(xué)習(xí)物理的基礎(chǔ)，也是物理教學(xué)的重要手段之一，儀器配套與達(dá)標(biāo)活動(dòng)的開展，教學(xué)儀器也日臻完善，為初中物理教學(xué)提供便利的條件。但是，教學(xué)儀器產(chǎn)品不可能一應(yīng)俱全，也就不能很好地滿足教學(xué)需要。如何充分發(fā)揮自制教學(xué)儀器教具的作用，已成為初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的重要內(nèi)容，對(duì)此進(jìn)行了探索。
1自制教學(xué)儀器教具體現(xiàn)新課標(biāo)的探究精神
在每一個(gè)課題的設(shè)計(jì)、制作過程，幾乎都會(huì)提出課題，收集資料，做方案，集體設(shè)計(jì)，制作實(shí)施，改進(jìn)和小范圍內(nèi)推廣等活動(dòng)中，中間的每一個(gè)過程都可以鍛煉學(xué)生的科技創(chuàng)新能力及意識(shí)。初中學(xué)生年齡較小，好觀察，愛動(dòng)手，而自制教學(xué)儀器教具所用材料大多來自學(xué)生的生活實(shí)際，容易尋找，因而老師演示使用后學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生自己動(dòng)手的欲望，老師再適時(shí)地激發(fā)引導(dǎo)，使學(xué)生產(chǎn)生“如何才能做得更好”的創(chuàng)造動(dòng)機(jī)，激勵(lì)學(xué)生發(fā)明創(chuàng)新，想方設(shè)法使教具變得更加完美、適用，這對(duì)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，引導(dǎo)學(xué)生用物理學(xué)的觀點(diǎn)重新認(rèn)識(shí)自己周圍環(huán)境中的事物和現(xiàn)象等方面，都有重要的啟迪作用。例如在學(xué)習(xí)長度測(cè)量時(shí)組織學(xué)生制作了刻度尺，在初中物理總復(fù)習(xí)階段再組織學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性應(yīng)用練習(xí)，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)物理知識(shí)設(shè)計(jì)多功能刻度尺，在老師啟發(fā)引導(dǎo)下，學(xué)生們?cè)O(shè)計(jì)出了裝有小燈泡照明的可在黑暗環(huán)境使用的刻度尺、裝有凸透境既可測(cè)長度又有放大作用的刻度尺、在柔軟繩子上帶有刻度既能測(cè)直線距離又能測(cè)地圖上距離長度的刻度尺等多種方案，使學(xué)生開闊了思維；同時(shí)，學(xué)生們?cè)谥谱鬟^程中。不但要親自動(dòng)手尋找合適的工具、材料，還要?jiǎng)幽X考慮解決一些與之相關(guān)的問題：如何使裝置更恰當(dāng)、合理，如何使產(chǎn)生的現(xiàn)象更清晰、明顯。這樣培養(yǎng)了學(xué)生敏銳的觀察能力、積極的思維能力，及判斷、分析、處理問題的能力，對(duì)學(xué)生創(chuàng)造能力的培養(yǎng)都是十分重要的，如果自制教具無法滿足，就必須找專業(yè)的教學(xué)儀器公司提供產(chǎn)品，根據(jù)需要和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提供合適的教學(xué)儀器產(chǎn)品，具體咨詢廣州市捷星教學(xué)儀器有限公司。
2 自制教學(xué)儀器教具可以激發(fā)學(xué)生興趣，活躍課堂氣氛
心理學(xué)告訴我們：興趣是學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)等實(shí)踐活動(dòng)的內(nèi)在積極因素，強(qiáng)烈而持久的興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)活動(dòng)順利進(jìn)行的必要條件。對(duì)初學(xué)物理的初中學(xué)生來說，只要激發(fā)起他們學(xué)習(xí)的興趣，他們就會(huì)以滿腔的熱情，積極主動(dòng)地投入到物理學(xué)習(xí)中，物理課堂就會(huì)變得開放、活躍，氣氛熱烈，教學(xué)效果自然會(huì)倍增，老師在也不用擔(dān)心成績了。
由于自制教學(xué)儀器教具所用材料大多來自學(xué)生的身邊，一個(gè)杯子、一只雞蛋、一把梳子、一個(gè)碟子……，都可以成為自制教學(xué)儀器教具的原材料，在教學(xué)中使用這些由學(xué)生熟悉的生活材料制作的教具，用它們產(chǎn)生物理現(xiàn)象，探索物理規(guī)律，讓學(xué)生從“知”的環(huán)境中發(fā)現(xiàn)“未知”，學(xué)生會(huì)倍感親切，產(chǎn)生強(qiáng)烈的探求欲望和學(xué)習(xí)興趣，好象真理的發(fā)現(xiàn)者就是他們，自己成了學(xué)習(xí)物理的真正“主人”，從而不再覺得物理理論是空中樓閣，可望不可及，研究物理并不神秘。這樣，對(duì)物理的神秘感破除了，學(xué)習(xí)物理的興趣激起了，學(xué)好物理的信心也就樹立起來，課堂上不再拘謹(jǐn)、膽怯，開始敢于大膽發(fā)言，使課堂氣氛逐漸活躍起來，從而調(diào)動(dòng)起了學(xué)習(xí)物理的積極主動(dòng)性，特別是后進(jìn)生，有了成功的體驗(yàn)，對(duì)物理有了積極的學(xué)習(xí)興趣，也就變得愛學(xué)、好學(xué)、從而學(xué)得比較好了。引導(dǎo)學(xué)生與老師一同提出課題，共同收集整理資料，提出各種方案，擇其善者而從之。這樣即培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神，又促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí)，做學(xué)習(xí)的主人。
3 自制教學(xué)儀器教具可以體現(xiàn)學(xué)生的價(jià)值
在開展的課外科學(xué)活動(dòng)中，結(jié)合實(shí)驗(yàn)問題，鼓勵(lì)學(xué)生就地取材。利用生活中的一些廢舊物品，動(dòng)腦、動(dòng)手制作教具，學(xué)生成功時(shí)就會(huì)對(duì)物理科學(xué)產(chǎn)生興趣，體會(huì)學(xué)好物理知識(shí)的好處，品嘗創(chuàng)造發(fā)明的樂趣，就會(huì)產(chǎn)生愛學(xué)物理的想法，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、求知欲就會(huì)加強(qiáng)。
成功攻克的每一個(gè)過程，都能讓主要參與的小組成員體驗(yàn)到成功的喜悅，同時(shí)又是其他團(tuán)隊(duì)進(jìn)取的促進(jìn)劑…在燈泡成功控制的時(shí)候，每一個(gè)成員都具有強(qiáng)烈的喜悅和成就感；在每一個(gè)成員拿到一個(gè)自己設(shè)計(jì)制作的作品后，都能得到來自同學(xué)、親人和朋友的認(rèn)可，以及來自各界的羨慕和鼓勵(lì)，即體現(xiàn)了自身價(jià)值，又增強(qiáng)了參與者的榮譽(yù)感、成就感。從而激發(fā)其繼續(xù)學(xué)習(xí)探索和應(yīng)用書本中和身邊能夠得到的科學(xué)技術(shù)，以一種主動(dòng)的方式主動(dòng)學(xué)習(xí)，提高自信心。
4 自制教學(xué)儀器教具可以增強(qiáng)演示效果
雖然教育事業(yè)的發(fā)展、教育投入的增長，使得各校的教學(xué)儀器日臻完善，但適時(shí)使用自制教學(xué)儀器教具卻能增強(qiáng)演示效果，起到意想不到的好作用。
麥克斯韋說：一次演示實(shí)驗(yàn)所使用的材料越簡單，學(xué)生越熟悉，就越想透徹地獲得所驗(yàn)證的結(jié)果。例如：在演示證明大氣壓存在的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)時(shí)，筆者補(bǔ)充演示了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：取一個(gè)大家常吃的大蘿卜，中間攔腰一切，取其帶根的一半，中間挖空，然后將其用力按在一個(gè)潔凈的平底盤子里，這時(shí)，拎起蘿卜根，會(huì)連盤子一起帶起。要用很大的力才能將它們分開，由于所用的材料極為簡單（半個(gè)蘿卜，一個(gè)盤子），又來自學(xué)生身邊，學(xué)生深信不疑又極想弄清其中原因，教師趁機(jī)分析引導(dǎo)，使學(xué)生真正明確地認(rèn)識(shí)到了大氣壓的存在，收到了良好的教學(xué)效果。通過開展這些低成本的實(shí)驗(yàn)，還能培養(yǎng)學(xué)生熱愛科學(xué)的思想，開拓學(xué)生的眼界，擴(kuò)大了知識(shí)面，學(xué)到了課堂上學(xué)不到的知識(shí)。使學(xué)生體會(huì)到生活、技術(shù)中的物理。彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足。
5 自制教學(xué)儀器教具可以達(dá)到突破教學(xué)難點(diǎn)，完善教學(xué)效果的目的
例如在講到《液體的壓強(qiáng)》這一節(jié)時(shí)，由于本節(jié)物理規(guī)律理論性較強(qiáng)，而初中學(xué)生的抽象思維能力相對(duì)薄弱。對(duì)液體壓強(qiáng)的大小只與液體密度和液體深度有關(guān)而與液體總重、體積等無關(guān)理解不了。為幫助學(xué)生突破難點(diǎn)，正確理解知識(shí)，筆者自制教學(xué)儀器教具補(bǔ)充了這樣的個(gè)演示實(shí)驗(yàn)：將一小塑料袋（最好用農(nóng)村集市上賣的薄塑料袋，效果明顯）盛滿水，然后與一裝滿水的細(xì)管（可用消過毒的輸液管）相連，當(dāng)將細(xì)管舉到一定高度（注意記下此時(shí)的位置）時(shí)，塑料袋“叭”地一聲碎了，學(xué)生驚訝不已，百思不得其解，教師趁熱打鐵，分析講解，并量出管頂與袋底之間的豎直高度，讓學(xué)生求出水袋底部承受的水的壓強(qiáng)是多少，使學(xué)生不但深刻理解了液體壓強(qiáng)與高度的關(guān)系，又受到了實(shí)踐出真知的辯證唯物主義觀點(diǎn)教育，可謂一舉兩得，教學(xué)效果自然更加完善。
6 自制教學(xué)儀器教具可以培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力
不論老師還是學(xué)生自制教學(xué)儀器的教具，一般制作都比較簡易。例如用身邊的物品制作的簡易測(cè)力計(jì)、杠桿、驗(yàn)電器、電學(xué)實(shí)驗(yàn)用開關(guān)和燈座等，通常都是就地取材，易制易修，且可達(dá)到人手一個(gè)，因而在教學(xué)中使用時(shí)就不怕弄壞，在課堂與課下都可放心讓學(xué)生去觀察、觸摸，甚至拆卸、重裝。這樣，可訓(xùn)練出學(xué)生熟練的實(shí)驗(yàn)技能，然后再用正規(guī)廠家生產(chǎn)的儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們有了前期的操作訓(xùn)練，實(shí)驗(yàn)時(shí)就會(huì)少出錯(cuò)，甚至不出錯(cuò)，順利完成。這樣，既培養(yǎng)了學(xué)生的觀察、動(dòng)手能力，又訓(xùn)練了其實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ虒W(xué)效果自然不錯(cuò)。
7 自制教學(xué)儀器教具可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和勤儉意識(shí)
物理教具是用來做物理實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生接受物理知識(shí)的輔助工具。因此，它的制作必須符合物理原理和科學(xué)理論，即教具必須既能反映出所要學(xué)習(xí)的物理現(xiàn)象，幫助學(xué)生理解所學(xué)的物理理論，而它的制作自身又必須遵循一定的科學(xué)理論，這就要求學(xué)生在自制教學(xué)儀器教具的過程中把物理知識(shí)很好地應(yīng)用于實(shí)踐，然后在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，檢驗(yàn)、檢查自制教學(xué)儀器教具的合理性、科學(xué)性及不足，通過反復(fù)反饋，既應(yīng)用理論解決了實(shí)際問題，又用實(shí)踐證明了理論的正確，從而培養(yǎng)了學(xué)生正確對(duì)待知識(shí)的科學(xué)態(tài)度。
同時(shí)，在教具制作中，還要引導(dǎo)學(xué)生注意如何變“廢”為“寶”，利用生活中一些廢棄物如小鐵絲、廢鐵片、木材料、用完的一次性針管等，制作出各種各樣的教具，既節(jié)約了資金，降低了教育成本，又可培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成勤儉節(jié)約、勤勞儉樸的優(yōu)良品質(zhì)，間接地對(duì)學(xué)生進(jìn)行了品德教育。
