福建省厦门市槟榔中学(361004) 陈延望
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摘 要：教育者必需先受教育，加强物理演示实验教学的关键在于培养一支动手能力和设计能力强的教师队伍.由于我国很大一部分地区的中学实验室缺乏实验仪器设备或者根本没有实验仪器，导致中学物理教学的效果不是很明显.这在很大方面降低了教师物理教学的效果.本文从分析当前中学物理演示实验教学的现状入手，根据新一轮物理教学改革的要求，阐述并重申了中学物理演示实验教具设计和制作的重要性和必要性，并通过自身的研究和时间，探索中学物理演示实验教具的设计制作与开发.in189
关键词：物理实验；教具制作；创新实验
中图分类号:G632 文献标识码:B 文章编号:1008-0333(2017)12-0039-02
一、中学物理教学演示实验教具制作的概述
1.教具制作的历史
20世纪50~70年代末，我国教学仪器工业并不发达时期，广大物理教师发扬自力更生、艰苦奋斗的精神，用废旧材料和生活中易得材料自制物理教具，来满足物理教学的需要.
20世纪80年代以来，随着我国教学仪器工业的发展和国家对基础教育的重视，中学的实验条件逐步得以改善.各级各类中学按照国家颁布的规定配备购置标准实验器材，同时实验也成为衡量基础物理实验教学的重要指标.
在全面推进素质教育的今天，这些背离物理教育目标、轻视教学过程与方法、使学生丧失学习情感的物理实验教学行为，对学生发展意味着什么，应该引起广大物理教师的深刻反思. 2.教具制作的现有趋势
dbi现在欧美、日本、加拿大等发达国家的中学物理教学已将学生实验作为教学的主要内容.我国香港初中物理教材中的每个问题几乎都要由学生自己通过做实验来进行认识；台湾省明文规定初中物理实验时间不得少于物理上课时间的二分之一.从国外考察归来的一些人员说，在发达国家和地区的中学物理实验室里，随处可以看到一些简单的自制教具，学生常用自己制作的教具做实验，进行学习.
微型燃气轮机当今我国正在贯彻素质教育，开展“活动课”和加强“边学边实验”教学，这些教学活动需要大量器材，而这些
器材又是多而杂，要全部靠学校来配备是不现实的，所以需要广泛发动广大师生来自制教具、学具来满足教学的需要，因此自制教具的实质就是中学物理教学改革和实施素质教育的一大物质保证.
3.教具制作存在的误区
(1)教具制作只是解决现有资金问题的短暂试验
以为是实验经费不足的一种应急措施，等到学校发展了，经费充足了，就会放弃教具自制实验.用身边随手可得的物品进行探究活动和各种物理实验，可以拉近物理实验与生活的距离，让学生深切地感到科学真实性，消除了科学的神秘感，感受到科学与社会，科学和日常生活的关系.另一方面，由于这些物品本来的用途并不是进行物理实验，所以这种做法本身就是一种创新，自制教具是实验教学的有效补充和延伸，对培养学生的求知欲，提高学生的创新能力都有极其重要的作用；也符合环境保护的要求，是与建立节约型社会相适应的，同时也符合学校的发展要求.
(2)多媒体仿真实验可以代替教具制作进行教学
多媒体仿真实验在于创作的及时性和便利性，对于教师而言是最有效的教学方法之一，对于相关的教学起到了很好的促进作用，然而一味的使用多媒体仿真实验正在使学生迷失方向，对于学生的动手能力，将产生严重的影响，学生将于老师的课件中迷失方向，一味的单纯接受而没有经过深入的理解消
化，对于学生的思维方式的养成将造成严重的伤害，不利于学生的长远发展. (3)教具制作浪费教师大量的教学时间和精力
大部分老师都以为自制教具会浪费自己大量的时间和精力，会严重影响自己的备课和教学，适得其反.然而其实自制教具从另一方面来讲的话反到会促进老师的教学从另一方面促进了老师的教学工作，从老师的自制教具中学生能更清楚的了解物理学抽象的概念，为教师的教学起到事半功倍的作用.
4.教具设计的基本思想
物理教具设计的基本思想与要求物理教具的设计首先是为教学内容服务设计的，教具应当作为辅助教学的工具.自制教具与厂家生产的教学仪器不同，它不是商品，所以对它的工艺要求不作为一项主要指标，但作为教具也要力争美观得体，不是越土越好.
电极电势对它的主要要求是:
一要设计新颖、现象明显、原理明确、符合教学要求.自制的教具必须有较好的稳定性，较高的实验成功率.如果教具在实验过程中很难操作，或者实验成功率低，这样的教具给学生演示，学生会愈看愈糊涂，学生会感到物理难学，产生学习物理的消极情绪和畏难情绪.好的演示仪器要有明显的效果，可观察性要强，演示时要尽量能让所有参与的同学都能看得清楚.尽量使一个教具具有多种功能.
二要结构简单、取材容易、易于制作、造价低廉、使用方便.根据学校能够提供多少物力和财力量力而行，最好是就地取材、因陋就简.
三要安全、亲切、学生感到有趣有用.教具的设计还要考虑趣味性，中学生正处在青春期，他们对周围的世界有着广泛的兴趣.物理教学本身就有许多有趣的东西，如果我们能在教学中把这些有趣的东西结合起来，就会激发起学生的热情，从而收到良好的教学效果.
二、教具制作的作用
1.教具制作可以挖掘学生兴趣，激发学习动力
新课程标准特别强调要重视物理课程对学生情感方面的教育功能，关注学生的兴趣和好奇心.教师用学生熟悉的材料组建的新结构来创设物理学习情境，学生能够从“知”的环境中发现“未知”，使学生原有的认知结构与当前面临的现实产生冲突，从而使学生产生探求新知的强烈愿望，他们的课堂表现是，情绪兴奋、兴趣盎然、注意力高度集中.产生这一效果的原因就在于自制教具所特有的“新、奇、疑”.
由于自制教具所用的材料大都来源于生活，用它来呈现物理现象、探索物理规律，学生会感到十分亲切，感到科学就在自己的身边，从而消除或减弱对物理学的神秘感和畏难情绪
2.教具制作有利于发挥老师和学生的个性“由统一规格教育向差异性教育转变———树立个性教育意识”
是新课程标准最重要的教学观点之一.目前各中学装备的厂制常规实验器材，无论是从数量上还是从种类上都在一定程度上限制了物理教学改革，尤其是限制了教师发挥个性化教学的自由度.没有教师的个性化教学，就不可能造就富有个性的学生.从这个意义上看，自制教具所具有的使教学个性化、有利于发展学生个性的重要价值应给予充分的重视.
3.教具制作有利于学生理论联系实际，增加各学科
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之间的渗透
我们今天生活、工作的环境都是由各种技术形态的科学来决定的，学生们成长在这样一个技术世界里，对他们来说，属于人类文化的物理学更多的是通过周围的技术来展现的.自制教具取材于生活或身边，在实验观察时，器材本身已不是学生们好奇的东西，他们所关注的是这些生活材料究竟能呈现什么物理现象，因此，他们的观察有较强的目的性、期盼性.
4.教具制作有利于培养学生的创新精神
建设档案管理教师展现在学生面前的自制教具，其巧妙的设计、独到的构思，将给学生以创造性的启发和激励，而其不完美、不理想之处又可促使学生产生“如何才能做得更好”的创造动机.特别是自制教具中蕴含的丰富的创新思路，无不潜移默化地启迪着学生.
5.教具制作有利于培养学生的实际动手能力
自制的物理教具、仪器一般都比较简单，其特点是就地取材、易制易修.这一特点决定了它们在教学过程中不怕学生弄坏，可以放心地让学生充分接触.因此，自制教具无论其外显的还是内涵的东西，对学生的启发、影响和激励等作用比怕碰怕摸的厂制常规仪器发挥得更多.教师大可不必对学生说“不要搞坏了”之类的话，由此可以使学生的头脑和手指肌肉都充分地活动起来，并且充分取得前期操作的经验.
物理教学中使用“不怕学生弄坏”的实验器材，教师放心，学生随心，教师包办代替的成分少，学生动手实践的机会多.在具体操作过程中，学生将不断地发现问题，自主解决问题，因此会不断积累直接经验，增长实践才干，提高实践能力.
6.教具制作有利于促进学生主动建构知识
自制教具的过程具有促进学生主动建构知识的意义，建构主义在当前国际教育领域具有广泛影响，是
我国基础教育课程改革的主流指导思想.建构主义学习理论认为，学习是建构性的，学习的本质起源于主体的实践活动———主体与外界的交互行为及其内部认知加工过程，是主体通过活动对体验的内化、对知识意义的生成和人格精神的建构过程.而学生自己动手制作教具则是一种自主的实践活动，实践的目标是将客体(材料)生成具有物理意义的新结构，这是学生通过自己独特的认知方式和生活经验与客体(材料)进行交互活动后，对外在信息的理解、感悟、体验和在特定情境下的心理加工、构建知识意义和价值理念的过程.
三、教具制作的实践及分析部分作品展示
项目一：水火箭又称气压式喷水火箭(水推进火箭)主要材料：矿泉水瓶，硬卡纸，胶布自行车轮胎打气头等
原理：水火箭是寓教于乐、科技含量高，深受广大青少年喜爱的动手、动脑的科普教材.可以让学生直观了解导弹，运载火箭的发射升空，回收的过程，导弹的飞行与飞机的飞行原理及不同点.解释牛顿第一、第二、第三定律(作用与反作用、惯性、能量守恒定律)了解一些基本的空气动力学和飞行力学等方面知识.使广大青少年了解航天科技，热爱航天科技，为国家航天事业培养、造就、输送优秀人才.
项目二：沉浮子
主要材料：玻璃筒，玻璃瓶，玻璃胶，沙子等.
原理：通过内部两个小瓶子与量筒管壁的相互作用，通过受力合成的原理，当G +f >F 时，内部套件下沉于量筒底部，当G <F 时(无摩擦力作用时)，内部套件上浮，通过摩擦力的微小变化，吸引学生更进一步的探讨平衡力的原理及摩擦力的产生条件，用于解释浮力与重力，摩擦力的关系，可以用于解释牛顿第二定理及摩擦力的三要素.
项目三：跳舞的小女孩
主要材料：扩音喇叭，卡纸，变压器，导线等
原理：通过小女孩优美的舞蹈，吸引学生的注意，进一步解释声音的共振的原理，为什么小女孩会随音乐二翩翩起舞，进一步解释摩擦力的存在和力的三要素.
项目四：光的反射定律主要材料：卡纸.
原理：通过光的光路图，解释光的反射定律.将抽象的光线传播定律化成具体的实验项目使学生从中学习到光学的相关知识，并加深学生的对抽象概念的理解，使学生进一步养成良好的思维习惯.
项目五：电动机
主要材料：磁铁，漆包线，导线等
原理：将电能转变为机械能，主要包括一个用以产生磁场的电磁铁绕组或分布的定子绕组和一个旋转电枢或转子，其导线中有电流通过并受磁场的作用而使转动.
四、教具制作的个人体会
1.教具制作可以有效地激发学生的学习积极性和主动性
自制教具一般都贴近教学，贴近生活，易制易演，有很强的针对性和趣味性，所以学生极易产生共鸣，愿意去做去用.
2.教具制作让学生亲自通过实践获取了知识，掌握技能和科学方法
自制教具从制作到使用都是在师生共同参与下进行，学生通过手脑并用，亲自实践获取的知识、技能与方法，比只在教师使用现成仪器演示讲解中所获得的要活的多，实在的多，也有价值的多.
3.教具制作有效地开发了学生地智力和形成各种能力自制教具要通过构思、设计、筹划、运用一系列的实践过程，在这些过程中学生必须不断探索，不断克服困难，这对开拓学生的视野，培养他们的创新精神和科技意识有独特作用.
4.教具制作有效地培养了学生的非智力因素
非智力因素指科学态度、作风、习惯等.自制教具的本身就是一个严格的科学过程，要苦心钻研，不断实践、实事求是、精益求精，来不得半点虚假，这对学生科学世界观和方法论的形成是具体的促进.
由于进行这项教学改革的时间不长，所以在一些方面也还存在不足.今后，首先要注意收集积累教具信息资料，引导学生更多地了解国内外教具发展动态，这是创新的前提和基础；另外还要注意引导学生将自制教具学具与新科技的发展紧密结合，积极争取经费，创造条件，鼓励学生在自制教具学具中大胆采用新技术、新材料和新工艺.
从国内外情况来看，自制教具学具是很有生命力的，它将是中学物理教育工作者一个永恒的教学话题，也是一个值得继续探讨的问题.
实践表明，在中学物理教学法实验课中开展自制教具学具技能训练，其主要意义并不在于制作出什么，而是以活动为载体，促进了师生互动，使中学物理教学法实验课的教学功能得以充分发挥.
参考文献
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物理老师演示电流
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