新课改理念下自主研发教具拓展物理实验资源的探索实践

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教具是重要的教育资源，《中国大百科全书》对教具的定义是：“教学中为学生提供感知材料的实物、模型、图表等，是使学生能直观形象地理解教学内容所使用的各类教学用具。”清华大学老校长蒋南翔就曾经说过：“教材、教师、教具是教育的三大基石。”对于物理学科而言，实验仪器是最重要的课程资源，自制教具又是开发物理实验资源的重要途径和抓手，它是教师立足于本校学生的基础，借助常见的生活用品和废弃物重新加工制作成的突破教学重难点的弥足珍贵的实验资源。

一、两件自制教具作品简述

1.电流做功演示器

（1）简介

该教具是将相关器材固定在木板上，规范整齐，成为一件整体的物理教具（如图1所示）。通电后电流表、电压表示数明显，钩码被缓缓升起，之后改变滑动变阻器阻值，电压表、电流表示数和钩码升起速度都发生明显变化（如图2和图3所示），以此说明电流可以做功、电能可以转化为机械能和电功与电压、电流、通电时间成正比的物理规律。

（2）主要用途

该自制教具在八年级第二学期物理第八章《电功率》第一节《电功》中做教学使用。

（3）科学原理

①电流可以做功；②电能可以转化为机械能；③电流所做的功和电流、电压以及通电时间成正比；④电功公式W=UIt。

（4）使用的主要器材

小玩具电机、木棍、滑轮、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、钩码木板（50 cm×36 cm）、导线。

（5）制作过程

将以上器材固定在方木板上，用导线按照实验演示操作的电路图连接好，绳子端系上钩码。

（6）演示操作步骤

①将以上器材固定在木板上，按照顺序排好，电流表测量电路中的电流，滑动变阻器起到调节作用，改变电压和电流，连好电路。②给小电机通电，转起并将钩码提起，说明电流可以做功，电能转化为机械能。③演示中，钩码被提起得越高，表示电流做的功越多。保持相同的通电时间，用变阻器改变电压和电流，电压和电流越大，那么钩码被提起得越高，表示电流做的功越多。④通过以上操作演示得出结论：电流可以做功，电能可以转化为机械能。

电流所做的功和电流、电压以及通电时间成正比，进而总结出电功公式W=UIt。

（7）创新点和改进点

这件教具是将器材整齐规范地固定在一块方木板上，成为一个整体的仪器，简洁美观，操作方便，收到了良好的教学效果。

2.家庭电路常用元件示教板

（1）简介

该自制教具在八年级第二学期讲授家庭电路各种元器件时，作为方便、直观、简洁的示教板（如图4所示），用于向学生介绍各种家庭电路常用器件。

（2）制作背景

在人教社旧版的初中物理教材第十章《生活用电》第一节《家庭电路》中介绍了各种常用的家庭电路元件，在新课改教材第八章《电功率》第六节《生活用电常识》中也介绍了各种常用家庭电路元件。为方便教学，搜集身边的各种元器件，将其固定在木板上，贴上名称，作为演示教具使用。

（3）使用的器材

木板1块（60 cm×45 cm）、保险（380 V 5 A）、保险（380 V 10 A）、 螺丝扣灯座2个、卡口灯座1个、三孔插座及三孔插头1个、拉线开关1个、按钮开关1个、空气开关1个。

（4）用途

作为八年级第二学期家庭电路各种常用元器件介绍的演示教具使用。

（5）应用的科学方法

通过固定各种元器件进行直观展示的方法。

（6）操作步骤

教师通过演示法，将其作为示教板逐一介绍该教具上的各种元件。

（7）创新点和改进点

将各种常用元件固定在木板上，贴好名称，作为一个整体教具，取用方便，方便识别，演示直观形象，取得了较好的教学效果。

二、两件自制教具作品的视频截图

1.奥斯特演示器演示操作视频

2.声控、光控开关演示器演示操作视频

三、开展自制教具活动给物理教学带来的变化

1.激发了学生们学习物理的浓厚兴趣

趣味性是吸引学生注意力的极好手段，它对增强学生的好奇心，激发学生的学习兴趣，都起着重要的推动作用。自制教具正好在这方面有着巨大的优势，它不像正规教具那样“正规”，它是教师和学生们自己的创意作品，是自己的劳动果实。当课堂上师生们利用它来完成教学或是课后对它“品头论足”时，激发了学生们对物理的浓厚兴趣，有时一件成功的物理教具的演示，会给学生留下终生难忘的记忆。

2.加深对教材内容的理解，易于突破重难点

物理教材中概念、规律繁多，而且比较抽象，学生一时难以理解，就容易产生厌学心理，这就需要教师用多种教学方法组织教学，其中就包括由教师和学生动手制作一些简单的教具和学具，直观、明显地显示物理规律，达到强化重点、突破难点的目的。

3.让学生感受到物理学与生活的密切联系

朱正元教授提出的“瓶瓶罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”的名言一直是我们积极进行自制教具活动遵循的理念。就地取材，随时实验，可以使学生感到物理学就在自己身边，研究物理学并不神秘，从而减少对物理学习的恐惧心理，增强学好物理的信心。让学生们认识到生活和物理的紧密联系，生活和科技的进步离不开物理知识的支撑，实践了“从生活走向物理，从物理走向社会”的教育理念。

4.制作过程有利于学生自主掌握知识，增强学习更多物理知识的信心

学生在教师的指导下进行自制教具时，肯定会用到一些没有学到的物理知识，需要询问教师或查阅资料，这本身就是一个自主探索学习的过程，是一个研究性学习的过程。尽管这些知识暂时还没有学到，但通过在自制教具中的前期了解和学习，会对学生的自学能力和今后的学习打下良好的基础。这种学习过程和动手实践的过程对学生一生的发展都有益处。

参考文献

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[5] 廖伯琴，张大昌.物理课程标准解读（实验稿）[M].武汉：湖北教育出版社，2002.

[6] 王兴乃，罗国栋.初中物理实验大全[M].武汉：武汉大学出版社，1987.

[7] 王兴乃，陈准.中学物理仪器的使用与检测[M].福州：福建教育出版社，1983.

（付金喜，本科，实验师，天津开发区第二中学，300457）