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1、课程二 实践感受坚守“自制教具”的教学主阵地哈45中学 曹红艳 2010骨干十七世纪捷克教育家夸美纽斯在他的大教学论中就提出：“在尽可能的范围以内，一切事物都应尽可能地放在感官的跟前。”即是说教师教学中要尽可能地使用教具。“工欲善其事，必先利其器”，教具如果运用得当可以使知识具体化、形象化，为学生感知、理解和记忆知识创造了条件。随着课程改革的深入，大多数学校已经配备了相应的实验器材，基本满足教学需求，但由于器材商品化的原因，其不足之处也凸显出来：如有些仪器做实验时看不到内部的变化过程，透明度差；有些仪器体积小，可视性不佳；更多情况是多数教学仪器取材讲究、做工精致，让学生感到实验仪器高深莫测，无
2、形之中拉开了物理实验与学生生活的距离。相比之下，用生活中常见的矿泉水瓶、易拉罐、小石子、铁钉、螺母、电线等随手可得的材料自制的教具与课外实验显露出贴近生活、形象生动、激发学趣、拉近物理与生活距离的特殊意义。而且用这些废旧材料设计出来的东西学生既感到熟悉又感到好奇：这些常见的东西重组起来能说明什么物理原理吗？会有什么好玩的现象发生呢？学生的好奇心会油然而生。因此教师自制教具和引导学生参与制作学具不仅有必要，而且有重要的现实意义，对培养学生的科学素养大有裨益。教学实践中，作为教研组长的我积极推进工作，督促和鼓励同组教师或独立或合作不断自制着符合教学需要的教具，经多年的积累，利用身边随手可得的废旧材
3、料尝试制作和改进了一些教具，在教学中达到了有效教学、促进学生知识和能力的发展，提高学生科学素养的目的，发挥了物理这一实验学科的功能作用。下面我就举几个我们自制的教具在物理教学中发挥实效的例子加以说明。一激情引趣1.浮沉子。该装置由量筒，气球皮、灌入适量水的开口小瓶制成。在讲授沉与浮一课时，可这样设计引入，让学生看教师演示，教师通过隐蔽的动作操纵球皮的升降同时发出口令：“下沉，上浮，停，再上浮”。 小瓶在水中以令而行，引得学生啧啧称奇。是什么原因让浮沉子这么听话呢？通过这个魔术般的小实验，使学生对即将学习的内容充满好奇心，创设了良好的学习情境。2.旋转飞机。我自制的该装置由螺旋杆、底座、平衡杆、
4、飞机纸模组成。演示时从上端释放飞机，飞机边下降边旋转，这一奇妙的运动形式让学生在新奇的感受中走入重力势能和动能转化的问题情境。该实验装置克服了单摆、滚摆实验单调运动的不足，可有效提高学生学习兴趣。二、相近对比讲授浮与沉一课时，谈到了潜水艇的发明制造是鱼仿生学的一个应用，但二者原理又有差别：鱼靠改变鱼鳔体积大小实现浮沉，而潜水艇靠改变自重实现浮沉，同样是浮与沉，原理却又不同，学生难以区分。而且实验室并未配备模拟鱼呼吸的模型，教材中仅是图片说明，不够直观形象；潜水艇模型实验室虽有配给，但其由薄玻璃制成，易碎，安全性差。更重要的是它体积小可视性差，且浮沉的不稳定，因此我们进行用较大的瓶瓶罐罐自制了外
5、观更接近潜水艇工作情况的模型，达到了良好的演示效果，有效说明了问题。为帮助学生建立直观感受进而区分二者差异我们设计制作了如下对比实验：1.鱼浮沉模型。该装置由我构思指导青年教师贾庆喜老师制作。主要由透明硬质塑料、铁丝、气球、胶管制成。如图装置中橙色气球代表鱼鳔，将鱼模型放入水中。打气时鱼鳔体积变大，浮力变大，当浮力大于重力时，鱼上浮。反之，用注射器向外抽气，鱼鳔体积减小，使浮力变小，当浮力小于重力时，鱼模型下沉。 2.潜水艇模型。如图装置，模型中蓝色部分代表潜水艇外壳，两侧透明玻璃管代表水舱。演示时，用注射器向外抽气，则模拟水舱内进水自重变大，潜水艇模型下潜；用注射器向内抽气让模拟水舱排水，自
6、重减小，潜水艇模型上浮。通过对比实验，有效帮助学生理解并区分二者沉浮原理的差异。这个实验装置最初由我在教研组倡议实施，在实施自制过程中，大家集思广益，逐步完善，最终成型，其大气、美观在造型另学生瞠目，其良好的效果更激发了学生参与自制的热情，矿泉水瓶版的、药瓶版的无一不迸发着学生的聪明和智慧三、难点突破1.灯串并联电路转换装置。此装置同样是我鼓励贾庆喜老师创作完成的。学生在学习额定功率与实际功率的区别时不易理解，潜意识中额定功率总是大，哪个灯标定的瓦数大那个灯就更亮些。为纠正学生的错误认识，于是我们设计自制了本装置，演示时：先让两灯并联，学生会明显的看到较亮的是标定为60W的灯，较暗的是25W的
7、灯，接着改为两灯串联，学生观察到，二者的亮度来了个大逆转，标定为25W的灯反而更亮了！通过强烈的视觉冲突，结合进一步分析，可使学生信服知识，从而突破了教学难点。2.多功能光学实验瓶。在八年级上册的光现象的教学过程中，我们遇到的最大的难点：就是光路不可见。如何能够让学生清晰的看到光线从而认识光现象呢？于是我们制作了基于用烟室显示光路的多功能实验装置。不断研制、改进，先后自制了三代产品：第一代作品是我自制的光学综合实验盒及其演示效果图，它可以完成以下实验：光沿直线传播；光的镜面反射；光的漫反射；凸透镜对光的会聚作用；凹透镜对光的发散作用；这套纸盒做的装置不仅实用而且造价低，容易制作，适合学生分组实
8、验用。但它的缺点是不够坚固，易损坏。第二代作品是李志功老师的改进作品光学综合实验箱。坚固耐用，使用方便。缺点是不易普及，做工难度大、不易制作。现在展示的是我改进后第三代作品：光学综合实验瓶。取材简单：两个矿泉水瓶组合拼装而成。易于制作，易于保管，易于拿取，可实现学生分组实验，方便的演示上述光现象，有效的实现了光路的可视化，有效的降低了因光路不可见带来的教学难度。四、增强可视1.电能表模型。家家都有电能表用来计量用电多少，但几乎家家电能表都被关进特殊的“小黑屋”，学生不识庐山真面目。实验室配备的电能表实物因其小而让大多数学生都看不清盘面上有什么参数，如何计数等等。所以学习电能表相关知识时，学生感
9、觉抽象、不具体，认识不足，感受不深。为了帮助学生认识电能表，我设计并制作了这个纸质模型。如图:版面相关参数一览无余，方便教师介绍，方便学生认识。同时还可以结合可动的计数圆盘，进行读数训练此装置在认识电能表和练习读数上发挥了形象、生动、有趣、实用的作用，教学效果良好。2.玻璃高温变导体演示器。这个装置由我在家人帮助下设计制作完成。主要由电灯、废旧日光灯丝的玻璃柱、开关、导线等组成。在常温下玻璃是绝缘体，当加热到红炽状态时，就变为了导体。演示时先闭合开关，玻璃柱短路灯正常发光；断开开关，灯与玻璃串联，由于常温下玻璃绝缘，灯不发光，当加热玻璃到红炽状态时，可以清晰地看到灯泡由原来的不亮变得越来越亮。
10、原来绝缘的玻璃在高温下变成了导体！通过这一直观、生动、视觉显著的实验可以加深学生对“导体和绝缘体之间无绝对界限”这一知识的认识和理解，印象深刻。所谓厚积薄发，在我们的坚守下，我校物理组自制的教具为学校、为我区取得诸多荣誉，作为区科研骨干的我在2012年6月的科研现场会上，为全区各校科研负责人上的科研课题课自制浮力秤获市级奖励，论文哈尔滨第45中学自制教具的成果展示获市级一等奖励。我们的学生在教师的引导下也积极参与着学具的制作，崭露头角、崭露锋芒。低耗、高效、贴近学生生活是我们自制教具时遵循的原则。通过自制教具、学具可挖掘师生潜能和智慧，有效提高教师专业能力，利于培养学生科学素养，利于学生终身学习能力的培养。以上的展示的部分教具既有我们的原创也有实验的改进与模仿，无论什么渠道，一切都是为了学生更好的学习成长，为了教师业务水平的提高。我今后还会一如既往的坚守在自制教具的主阵地，目的只有一个：为了更好的服务教育教学活动、为了更好地帮助学生学习与发展，无愧于人民教师的光荣称号。
