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摘要:在初中物理教学中,教师与学生发挥自身智慧,利用自制教具,能有效帮助学生掌握并构建完整的知识体系。基于此,本文分析自制教具在初中物理教学实践中应用的意义,同时探究自制教具在物理实践课堂中的应用策略,以此推动初中物理教学发展。
关键词:初中物理;自制教具;教学实践
在初中物理的教学课堂上,教学器材的丰富可以在一定程度上为物理教学提供便利。通过师生共同研制教具辅助学习,能让学生学习物理知识时更加得心应手,还能有效弥补学生安全意识淡薄、动手能力弱等缺点。尤其是对于初中生而言,自制教具的使用能够让物理知识更加具象化,教师在课堂上正确使用自制教具进行教学,让学生由被动学习向主动学习转变,是影响一堂物理课的成功或失败的重要因素。
一、自制教具在初中物理教学实践中应用的意义
1.激发学习兴趣,增强探究意识
趣味性是延长学生学习注意力的优质方法。趣味十足的实验能激活学生热情,使之深入学习和掌握实验内容。在开展物理教学时,老师要巧设趣味性活动,利用易于理解和记忆的自制教具结构,方便学生在制作教具过程中掌握相关原理,深化物理知识与实践的认知。
2.教学形象直观,提高理解能力
教师在应用自制教具进行教学的过程中,通过引导学生模拟操作,帮助他们将抽象理论与内容转化成具象直观的知识,帮助其增强感性认知能力和理解抽象知识的能力,进而顺利突破教学难点,切实强化学生的物理知识结构。
3.培养创新精神,提高动手能力
自制教具能激活兴趣,活跃课堂,营造良好的创新学习氛围。因为在自制教具前,学生必然会有针对地学习相关物理知识,进行深入的思考,通过构思创意和设计证明自己的理论。同时,由于每件教具都包含着一定的物理理论和知识,学生创新教具时可逐步内化这些知识。鉴于此,物理老师可对学生在教具设计中的选材、设计、加工等进行优化指导,培养学生的创新精神,提高学生的动手能力和实践水平。
二、自制实验教具的设计特点
1.经济实用,成本低廉
当前,很多学校实验室设备不齐全,很多物理教师将自制教具应用于物理课堂,是由于其具备既经济又实用的优势。比如一些生活用品甚至是生活废旧物品都可以被用来自制教具,弥补学校设备器材的空缺。教师通过在物理教学中培养学生的节约意识,通过将这些生活材料合理地改造,使其成为学生学习物理的好帮手,进而增强自己的知识储备。
2.操作方便,使用灵活
教师可以根据演示实验的实际需求和演示实验中存在的漏洞灵活地改造自制教具,引导学生协助设计并增强学生的参与度,既可以方便学生观察实验现象,又能满足学生的实际需要。改进自制教具的同时提高动手能力,发挥自制教具的最大价值,让物理教学课堂更加充满乐趣。
3.现象直观,效果明显
初中物理教学中,自制教具很多都是对教学中已有的仪器设备或前人的研究成果进行设计和改造。并且通过自制教具与时俱进的更新,让学生在演示教学中对直观具体的物理现象了解得更加透彻,然后通过对实验结果进行分析,可以有效帮助学生突破教学重点,解决物理难点,对提高物理概念的教学效果十分明显。
三、自制教具对优化物理课堂教学的应用
1.利用教具功能,突破知识概念理解
在《光的直线传播》教学中,关于对“光线”概念理解,笔者采用的教学方法是在课堂中制作了一个“光路显示器”的教学用具。“光路显示器”就是在一块平整的长方形薄木板上贴上白纸,让激光贴着白纸进行发射,纸面发生漫反射清晰地显示出光传播的路径。此时,教师可以向学生提出一个这样的问题:“谁能帮帮老师,将激光传播的痕迹留下,来方便我们学习激光传播的特点呢?”通过引导很快就有学生进行尝试,他用笔沿着激光在白纸上描画下来,并且举一反三在直线上还标注了表示激光传播方向的箭头,很快让全体学生对“光线”概念有了更深层次的理解。
2.通过自制教具,加强物理现象的探究与发现
关于“小孔成像”规律的教学,我们同样可以自制教具帮助学生进行探究与发现。比如在教学开始之前,笔者事先准备好一个“小孔成像模拟器”,即将电子蜡、开不同形状孔的硬卡纸、燕尾夹、白卡纸等作为“小孔成像”规律学习的实验装置,向学生提出:(1)墨子为什么在黑暗的房间内研究小孔成像?(2)用电子蜡代替点燃的蜡烛进行实验有什么好处?(3)实验看到像的形状与孔的形状是否有关?(4)像的大小有怎样的变化规律?引导学生迅速按照图示组装装置。但是在桌面上进行实验时,卡纸上显示的像不够清晰,所以在上述问题的引导下,笔者和学生马上将实验装置移到桌斗里进行,既快又安全。并且,与常规实验装置相比,此实验可以成功地避免移动蜡烛时不慎被滴落的蜡水灼痛,而引起课堂混乱的情况发生。这既能高效完成课堂教学任务,也能让体验成功解决实际问题的喜悦。
3.改进和优化教具,探究及总结物理规律
兴趣是学习的一把金钥匙,自制实验教具的导入让物理课堂生动起来,激发学生的好奇心和求知欲。比如在流体压强与流速关系的实验教学中,通过魔术表演式的实验引入新课:“吹不走的乒乓球”。改进前的实验仅用电吹风吹一个乒乓球,后来为了进一步增强实验的趣味性,笔者就在电吹风的出风口做了改进,装了三根管子在出风口,并用了三个乒乓球进行演示。操作过程中,教师还可以引导学生进一步的观察和思考:“乒乓球为什么不会被风吹走?”这样的问题来提升学生在课堂上的学习效率。另外,还可以一则船难事件引发学生思考:为什么海面上并排航行的两艘船最终会发生相撞?接着让学生利用课前准备的实验器材,做模拟两船并排航行的实验。具体操作是用注射器推动水面上两艘并排放置的泡沫小船。改进前的实验如果直接用注射器往水面注水,很难保持让水平行于两艘小船中间射入,实验效果不理想。后来,笔者在注射器的前面用一小段塑料吸管做了一个弯管的设计,然后再套进注射器的前面,这样就保证注射器往下注水也能让水流平行射入两船中间。改进教具后,学生经过实验操作收到了预期的实验效果,并最终总结出:在流体中,流速越大的地方,压强越小。课堂中教师通过自制和改进原有的实验器材操作实验,非常有助于学生发现物理实验产生各种现象的根本原因,并通过自主性的规则总结,增强熟练应用和记忆物理知识的能力。
4.借助教具应用,促进学生对物理知识的理解及掌握
在《眼睛成像原理及调节》教学中,笔者通过将适量的水倒入平底圆形烧瓶中,将焦距不同的3个凸透镜用双面胶带设置在瓶壁外侧,两面用双面胶带固定2把激光手电,并使其处于平行状态来作为平行光源进行使用。圆形烧瓶加水来模拟眼睛内部的玻璃体部分,凸透镜是用来模拟眼睛的晶状体部分,基本的动作是:分别用激光手电照射不同的焦距的3个凸透镜,基于此来观察其实际的生成效果。平行光线主要是汇聚在视网膜上,并没有产生偏移状况的是正常状况下的眼部情况。若是平行光线经过凸透镜成像之后汇聚在“视网膜”之前,则其为近视眼的眼部状况;如果此时的平行光线经过折射之后,汇聚在“视网膜”的后方,则可以断定为是远视眼的内部结构。之后,再分别取两个透镜对问题眼部结构进行校正,发现用凸透镜能够有效校正远视眼在视网膜之后的成像效果,使其达到正常状态;而用凹透镜的功能则是能够及时校正近视眼的状况,使得光线能够恰好汇聚到视网膜的正常位置。此物理实验经过多次试验,在课堂教学的过程中都达到了极好的教学效果,并增强了学生对相关知识内容的理解和掌握程度。
5.挖掘生活中的教具资源,加强物理实践与学习
在初中物理教学中,教师要合理运用生活资源,通过挖掘物理知识的本质,让学生感受到日常生活中不起眼的东西也有着很大的用处,从而能够更好地感悟生活、热爱生活。例如,在进行凸透镜成像教学时,教师就可以引导学生思考如何利用生活中的资源进行自主实验,从而认识到凸透镜和凹透镜的成像原理。比如,教师可以引导学生观察自己的眼镜,判断眼镜属于哪一种透镜,引导学生观察祖父母的老花镜,分析老花镜属于哪一种透镜,以此来体现科学的严谨性。在实验结束之后,教师还可以引导学生思考生活中还有哪些与实验有关的例子,让他们充分思考,展开联想,并让学生更好地认识到生活中的物理知识,更好地提高学生的物理知识水平。
四、结束语
总而言之,自制教具的开发和利用可以有效提高初中物理实验教学的实效性,帮助学生在学习的过程中对物理知识以及相关实验现象和内容更加全面地控制和处理,在加强学习效果的同时,为学生后续对相关知识进行深入探究提供了更好的条件。学生通过物理实验的整体性实践过程,能够更好加强自身的操作能力,并基于此有效提升自身的独立思考和对生活和学习过程中相关问题的解决能力,全方位促进学生的自我提升。
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作者:蒋志伟 单位:陕西省延安市安塞区初级中学