【摘 要】物理本身是一門重實(shí)驗的學(xué)科，借助實(shí)驗的開展可以有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。本文以物理自制教具為研究對象，重點(diǎn)就其在高中物理教學(xué)中的運(yùn)用進(jìn)行了探究，以期充分提升學(xué)生的物理能力。
【關(guān)鍵詞】高中物理；自制教具；有效利用；能力培養(yǎng)
物理本身是一門重實(shí)驗的學(xué)科，借助實(shí)驗的開展可以有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。特別是當(dāng)前的新課標(biāo)要求高中物理教學(xué)更加重視實(shí)驗教學(xué)，鼓勵教師和學(xué)生運(yùn)用學(xué)校中現(xiàn)有課程資源和生活中的日常器具來為學(xué)生制作一些簡單的實(shí)驗教具，以幫助學(xué)生直觀地感受到物理知識，從而增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。本文以物理自制教具為研究對象，重點(diǎn)就其在高中物理教學(xué)中的運(yùn)用進(jìn)行了探究，以期充分提升學(xué)生的物理能力。
1.巧用自制教具，改變教具缺乏問題
在我國現(xiàn)階段高中物理教學(xué)開展的過程中，物理教具在課程教學(xué)中沒有得到全面的落實(shí)，一方面是由于部分高中學(xué)校的自身資源條件比較有限，缺乏資金來購買必要的物理實(shí)驗教材，以至于無法在課程教學(xué)或者實(shí)驗教學(xué)的過程中開展實(shí)驗操作。另一方面，部分物理演示實(shí)驗的操作比較繁雜，會耗費(fèi)大量的時間來進(jìn)行操作，部分物理教師會覺得這會浪費(fèi)大量的課堂授課時間，以至于這些教師大都會放棄在課堂上為學(xué)生演示或者讓學(xué)生自主操作，而僅僅要求學(xué)生按照物理教材中所寫的各種物理實(shí)驗步驟和現(xiàn)象等進(jìn)行描寫。無論是那種原因，其均無法切實(shí)落實(shí)實(shí)驗教學(xué)，這同當(dāng)前我國教育部所頒布的新課標(biāo)具有很大的出入，無法達(dá)到培養(yǎng)和提升學(xué)生實(shí)踐動手能力和創(chuàng)新能力的目的。但是物理本身是一門重實(shí)驗的操作，缺乏物理實(shí)驗器具不應(yīng)該成為取消物理實(shí)驗的理由，而應(yīng)該充分利用當(dāng)前學(xué)校中現(xiàn)有的教學(xué)資源和生活中常見的“瓶瓶罐罐”等簡單資源來為學(xué)生制作一些簡單的物理實(shí)驗教具，從而可以徹底改變傳統(tǒng)物理教具缺乏的現(xiàn)狀，以幫助學(xué)生切實(shí)完成有關(guān)的實(shí)驗操作。
通常而言，我們生活中的飲料瓶、包裝盒等廢棄包裝物品以及手機(jī)、電話機(jī)、電視機(jī)和收音機(jī)等廢棄小家電等都可以成為物理教師和學(xué)生自制物理教具的重要材料，只需要稍微“拼拼湊湊”即可幫助學(xué)生制作成簡單的物理教具。借助這些簡單的物理教具，也可以充分調(diào)動學(xué)生的參與欲望，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識和自主學(xué)習(xí)意識。例如，在講解“遠(yuǎn)距離高壓輸電”這部分物理知識的時候，為了幫助學(xué)生充分理解遠(yuǎn)距離傳輸這部分的物理知識，物理教師可以從一些廢棄設(shè)備的電源上拆下兩個小型的變壓器，并借助電烙鐵焊接有關(guān)的小燈泡，將廢棄鎮(zhèn)流器上拆卸下的線圈作為遠(yuǎn)距離輸電的導(dǎo)線，接著將這個簡易的演示器安裝在某塊木板之上來為學(xué)生直觀地觀看遠(yuǎn)距離高壓輸電的具體效果。雖然教材中所用的可變變阻器來作為遠(yuǎn)距離高壓輸電導(dǎo)線的長度，但是卻缺乏直觀性。如此一來，借助燈泡亮度的變化，學(xué)生可以直觀地觀察實(shí)驗的有關(guān)現(xiàn)象，那么他們也可以深刻地理解遠(yuǎn)距離直流高壓輸電的優(yōu)缺點(diǎn)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的效果。
2.巧用自制教具，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力
通常而言，高中物理教材中所編寫的各種物理演示實(shí)驗都具有很強(qiáng)的通用性，但是這并不意味著各個地區(qū)均只需要按照其所述的步驟或者內(nèi)容來進(jìn)行操作即可，否則照抄照搬地知識講授也只能限制學(xué)生自身學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提升。因此，物理教師必須要結(jié)合物理實(shí)驗教學(xué)的具體內(nèi)容，并在結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際教學(xué)情況的基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)貙?shí)驗操作進(jìn)行一些改進(jìn)，以充分激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，使學(xué)生可以在充分自制物理教具的過程中發(fā)揮自己的想象力來提升自身的物理教學(xué)效果。基于此，在平時的物理實(shí)驗課程教學(xué)的過程中，物理教師要結(jié)合教學(xué)的時機(jī)來引導(dǎo)學(xué)生自主對于有關(guān)的物理實(shí)驗進(jìn)行適當(dāng)?shù)馗倪M(jìn)，以幫助學(xué)生更好地完成有關(guān)的物理實(shí)驗操作，培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。
例如，在講解“比熱容”這部分實(shí)驗內(nèi)容的時候，相關(guān)物理實(shí)驗教材中的有關(guān)要求主要為：采用兩只比較大的量筒來分裝水和煤油，并借助有關(guān)型號的熱得快來進(jìn)行加熱。由于水和沒有的質(zhì)量比較小，所以相應(yīng)的溫度會很快地升高，稍有不慎可能會因過高的溫度而致使液體溢出來而引發(fā)危險。并且由于實(shí)驗教材中所采用的溫度計比較小，距離課堂比較遠(yuǎn)的學(xué)生可能很難看到溫度計具體示數(shù)的變化，也只能聽教師的口述表達(dá)，無法發(fā)揮演示實(shí)驗操作的效果，所以這種演示實(shí)驗的效果不理想。而如果物理教師可以在借鑒該試驗的基礎(chǔ)上來幫助學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)馗倪M(jìn)，比如：用一個容量比較小的試管密封，借助學(xué)生電源來對其進(jìn)行加熱，借助電源加熱的時間也比較容易控制。做實(shí)驗的過程中學(xué)生只需要將試管及其內(nèi)部所放置的電阻絲粘在玻璃板上，并擱置在投影儀上來進(jìn)行觀察。如此一來，可以借助投影儀來放大溫度計的具體刻度值，也有利于消除試驗中的危險，增強(qiáng)實(shí)驗的顯示效果。然后物理教師以此為契機(jī)來引導(dǎo)學(xué)生適當(dāng)?shù)馗倪M(jìn)教材中那些已學(xué)習(xí)的物理實(shí)驗方案，從而使學(xué)生在親自實(shí)踐操作的過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
3.巧用自制教具，提升學(xué)生動手能力
目前，隨著新課標(biāo)的推行，物理實(shí)驗教學(xué)在整個物理教學(xué)中的比重有所提升。但是大多數(shù)物理實(shí)驗內(nèi)容的教學(xué)卻僅僅局限于按照教材中有關(guān)的實(shí)驗步驟來按部就班，學(xué)生在平時的實(shí)際操作過程中，也都是先提前背記有關(guān)物理實(shí)驗的操作流程，接著只需要按照有關(guān)的操作進(jìn)行即可，這種實(shí)驗操作方式無法發(fā)揮學(xué)生在實(shí)驗操作過程中的能動性和自主性，思維也得不到有效地激發(fā)，那么實(shí)際的學(xué)習(xí)效果也自然不是非常理想，更無法切實(shí)提升學(xué)生的實(shí)踐動手能力。而如果物理教師可以合理借助學(xué)校中的教育資源和生活中的常見物品來引導(dǎo)學(xué)生積極制作一些簡單的自制教具，則可以使學(xué)生在自主探索、思考和制作簡單實(shí)驗用具的過程中拓展自身的思維，提升自身的自主學(xué)習(xí)能力和實(shí)踐操作能力。但是不管如何自制教具，物理教師必須要充分結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)情況以及教材中的知識點(diǎn)，確保實(shí)驗教具制作的簡單性，以避免過難的物理教具影響學(xué)生學(xué)習(xí)的效果，制約學(xué)生思維能力的發(fā)展和實(shí)踐操作能力的提升。因此，物理教師在平時的物理教學(xué)過程中要在充分結(jié)合物理實(shí)驗教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生學(xué)習(xí)情況的基礎(chǔ)上來為學(xué)生合理創(chuàng)設(shè)一些簡單的自制教具來增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，不斷提升學(xué)生的實(shí)踐操作能力。
例如，在講解“電磁”方面物理知識的時候，針對電磁炮方面的物理知識，學(xué)生理解起來有一定的困難。此時物理教師可以為學(xué)生制作一個簡單的電磁炮模型，但是由于運(yùn)動的距離比較短，相應(yīng)的磁場強(qiáng)度比較小，這就為學(xué)生的思考留下了很大的空間，所以物理教師可以引導(dǎo)和鼓勵學(xué)生自己在課下借助查閱圖書或者互聯(lián)網(wǎng)來搜集一些有關(guān)電磁炮方面的物理知識，接著讓他們輔助自己來對有關(guān)的物理實(shí)驗加以改進(jìn)。經(jīng)過學(xué)生自主思考，有的學(xué)生會設(shè)想可以同火箭一樣，設(shè)置多級加速；也有的學(xué)生會認(rèn)為提高電壓或者加大電流；還有的學(xué)生認(rèn)為可以采用增加線圈匝數(shù)等等方法，然后物理教師可以鼓勵學(xué)生自己親自動手操作一下，驗證自己的假設(shè)是否正確，并使學(xué)生互相比一比，看看哪種方法的效果更加理想。又如，在講解“壓力能使物體發(fā)生形變”這部分物理知識的時候，為了增強(qiáng)物理教學(xué)的效果，教師可以為學(xué)生制作一個簡單的小型微小形變演示器，比如借助生活中常見的激光筆來作為光源，并借助平面鏡作為反射介質(zhì)，以墻作為光點(diǎn)的投射接受點(diǎn)，接著將其擱置在特定的平攤桌面上，記錄下此時的光點(diǎn)位置，接著用力下壓桌面，再次記錄下此時刻的光點(diǎn)。通過對比這兩個光點(diǎn)投影位置的變化即可直觀地觀察桌面的微變形。如此一來，學(xué)生通過自身的思考、探究和操作，那么學(xué)生可以通過切身的實(shí)踐操作來不斷提升自身的實(shí)踐操作能力。
總之，隨著新課標(biāo)的推行，實(shí)驗教學(xué)在高中物理教學(xué)中的比重有所提升，所以為了可以切實(shí)發(fā)揮實(shí)驗教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、想象能力和實(shí)踐動手能力等能力方面的積極作用，物理教師必須要結(jié)合教材的內(nèi)容和學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際情況，來引導(dǎo)學(xué)生自行或者一塊制作一些簡單的物理教具，從而不斷提升高中實(shí)驗教學(xué)的效果。