自制教具在实际运用中的效果反思

史云奎

(新浦中学 江苏 连云港 222000)

物理学是一门以实验为基础的科学，学生通过对实验的动手操作或者是教师通过实验演示，将一些抽象的物理概念和规律形象化、实际化，可以帮助学生丰富感性认识，获得直观印象，有效突破重难点．物理实验还可以培养学生的观察能力，让学生学会实验技能，学会科学探究的方法，也是培养学生创造力和创造性思维的最佳途径．新课标更是将物理实验教学贯穿于教材始终．可见，物理实验在物理教学中具有十分重要的地位和作用．

要做好物理实验，需要有配套的实验仪器，而实验室配备的实验器材往往不能满足教学需要或存在一些不足．因此，在教学中，需要教师和学生对现有的教具进行改进或自制新的教具以弥补不足．下面结合近几年本人自制的一些教具，谈谈对自制教具的认识．

1 自制教具可以变抽象为实际变理论推导为实际验证

在牛顿运动定律的应用学习中，常遇到关于等时圆的兴趣题.如图1(a)，三个小球抓在手中从圆上一点同时释放，沿光滑杆下滑，问它们到达底部的时间什么关系？

图1

教具装置图1(b).(2011年获新浦区自制教具一等奖)

教师可以在学生的思考与争论中，演示这样的实验，给学生以亲眼目睹，结合牛顿运动定律解决问题，确有事半功倍的效果．

特点：三个小球抓在手中，完全可以轻松演示，操作简单．此教具可以使学生直观感受物体运动的规律，给学生以视觉的冲击．切实感受科学的趣味性和真实性，从而提高学习物理的积极性．

2 自制教具可以改进原有仪器的不足提高演示实验的可视性

人教版《物理·必修1》中，“探究力的合成”演示实验先后用一个和两个弹簧测力计吊着重物处于同一个位置，让学生观察并记录测力计读数，还要画出力的方向．该实验在定量研究问题方面很好，但从操作性和精确性方面不够好，特别是后排的同学，几乎无法看到弹簧测力计示数．笔者对该实验进行了以下改进.

器材：三根规格一样的橡皮筋(在市场上出售的长皮筋内芯剪取)，三根细线．

教具装置如图2.(2011年获连云港市自制教具一等奖)

图2

使用说明：(1)将三根材料相同，长度相同的橡皮筋一端系在一起，另一端分别系上细绳，注意保证三根原长相等；

(2)外端分别用大头钉固定在板周边如图2(a)，或一根吊起钢球如图2(b)，待平稳后，从三根橡皮筋的外端点开始向内分别截除橡皮筋原长，在背景纸上用铅笔分别标记下三个截点和中间的连接点．

(3)再将三个截点分别与中间连接点连接，通过作图，验证平行四边形定则．

创新之处：该装置改进了课本的演示实验，通过简单易行的操作，学生很容易接受力的合成遵从平行四边形定则．

3 自制教具能有效激发学生学习的主动性提高动手操作能力体验探究的乐趣

教具装置如图3.(2011年获连云港市自制教具一等奖)

图3

如果只有理论的内容，缺乏实际情景的验证，很难让学生信服和接受．该教具就可以给学生以真实感，切实感受科学的趣味性和真实性，从而提高学习物理的积极性．

教具操作简单，直观性强．教师课堂演示、学生课外实验皆适宜．

操作方法：

(1)定性验证机械能守恒

去掉档杆，将小球拉至水平虚线的右侧，使其自由下摆，让学生观察小球摆动的左右位置是否等高，是否能返回原出发点，理解机械能守恒．

(2)验证小球完成圆周运动的临界条件

(3)验证向心力大小与摆绳长度的的关系

小球拉至水平位置，改变档杆的上下位置，观察能使绳子断裂的档杆位置，验证绳子拉断与档杆位置的关系．

创新之处：该实验装置轻便，易拆装携带．用三合板做成的面板，按图钉方便，可以让学生更好的进行自主探究．

4 学生自制教具能有效激发学生的创造能力增强创新意识

学生自制教具从提出问题、发现问题、解决问题到创造性地设计出新教具．在这个过程中，学生的能力和思维都得到了不同程度的发展．学生可以体验创造的无穷魅力，从学习中体验，在体验中学习．

在电磁场中，判断安培力、洛伦兹力、感应电流方向时，总要用到手来判断：左手定则、右手定则、安培定则．学生在学习中，由于缺乏训练，总是会不知所措，蹩手蹩脚．如果有可以代替“手”的工具，判断起来应当不错．笔者引导学生自制了下面的教具，该教具就可以帮助学生解决问题，操作简单，效果明显．

教师课堂演示、学生课外实验皆适宜．

教具装置如图4.(2011年获新浦区自制教具一等奖)

图4

操作方法：

(1)图4(a)：标B的指针与磁场方向一致，标I的指针与电流方向一致，标F的方向就是电流受力方向.

(2)图4(b)：标B的指针与磁场方向一致，标v的指针与导体运动方向一致，标I的方向就是感应的电流方向.

创新之处：用三种颜色的电线做成互相垂直且可调节角度的如图装置，操作灵活有效，更具直观性，完全可以辅助学生理解左右手定则的使用方法．当然此装置并非能完全替代左右手定则，仅仅是辅助手段，加强学生理解．

5 提高教师业务水平实现师生素质和谐同步发展

教师自制教具是在深入理解教材，充分了解学生，精心备课的过程中，发现现有实验仪器的不足，从而萌发的一种教学方法的转变．教师在自制教具的过程中，需要考虑很多因素，比如设计、取材及教具结构等．

学生在学习带电粒子在磁场中的运动中，由于需要画图分析，但是作图工具及作图方法缺乏训练，造成学生害怕乃至放弃这类题的分析．如果有简便的工具，绘画起来应当不错．该教具就可以帮助教师和学生解决问题，操作简单，效果明显．

教具装置如图.(2011年获新浦区自制教具一等奖)

器材：光滑的铅丝，量角器，套管，万能尺

图5操作方法(学生使用)：

图5

(1)用万能尺画匀强电场：通过万能尺的滚轮作用，画一组平行线，标上箭头．

(2)用万能尺画直角坐标系：利用万能尺上的量角器画出一组垂直线．

(3)用万能尺在磁场中画电荷运动轨迹：利用万能尺上的轴心确定圆心，用可调节半径的操作杆画出相应的圆弧或圆周．

图6操作方法(教师使用)：用该尺在黑板上画电荷在磁场中运动轨迹，教师利用转轴轴心确定圆心，利用可调节半径的粉笔套作转脚，根据量角器画出相应的角度或圆周．

图6

创新之处：教师利用该尺子在黑板上绘画方便快捷，简单易行，学生可观性强．

教师在教具的制作、思考过程中，可提高完善专业素养，体现着教师的创造性和主动性．教师用自制的教具来授课，针对性强，能有效突破教学上的重难点，把知识点讲透，学生也容易理解．所以，教师经常制作教具可提高自身业务水平，实现师生素质和谐同步发展．

当然，教具的制作不可能是随手拈来的，需要教师的反复思考、实验、改进、求精，可能要经过多次的失败才有成效的．以上是笔者的一些心得体会，与同行交流．