自制教具在高中物理教学中的应用

随着新课程改革的不断深化，一些常规的实验教具己经逐渐不能满足教师的教学要求，为了能得到更好的教学效果，很多教师开始尝试自制教具。教师通过对所教知识特性的理解和对课堂的设想，自制实验器材以达到预想效果，使实验与课堂教学相融合，同时，实物展台、传感器、无线同屏技术等现代多媒体技术的成熟为物理课堂实验的可观测性提供了技术支持。“互感和自感”选自人教版高中物理选修3—2 第四章“电磁感应”的第6 节。本节突出了物理学的技术应用的特色并强调了科学技术与生活的密切联系。

一、组织小组合作探究，师生共同参与教具的制作

在高中物理课堂教学过程中，教师对学生进行展示，学生虽然可以在教师的方法步骤下得到最终的实验结果，但学生在物理知识的学习中缺乏参与环节，对所学知识的理解仍存在欠缺，不能真正掌握物理知识的核心部分。在高中物理教学过程中，教师应给学生参与课堂实验探究的机会，不能只是将物理知识灌输给学生，忽视学生是否真正理解和掌握教师所讲内容。教师为了使学生有更深层次的物理探究活动心得和收获，可以采取小组合作学习模式，让学生以小组合作形式进行物理实验探究。例如，教师在向学生讲解“弹簧的振动频率与振幅无关”时，单纯的字面讲解学生难以接受这个知识点，教师让学生以小组为单位展开教具制作，通过自己的亲身实践探究去验证弹簧振动频率与振幅无关。教师指导学生取两个铁架台，在中间固定的横杆上加两个相同的重物，让它们以不同的振幅开始振动，实验结果显示相同质量的振子在不同振动幅度下它的振动频率并没有发生改变。学生自己验证这一观点，使学生对此物理知识理解得更加透彻。教师在物理课堂教学时，通过与学生及时的互动交流，让学生利用简单的器材进行物理器具的制作，可以提高学生的动手能力，使学生更好地参与课堂学习环节，对所学物理知识理解更加充分。

二、自制教具以模仿为基础，充分利用身边的设备与仪器

在高中物理课堂教学中，某教师为了达到实验效果，节约资金，选择的教具原材料都是废弃材料，部分特殊材料是利用业余时间在二手电子市场低价购置。该教师用一把废羽毛球拍、几根铁架等材料制成一台电磁感应器。这台成本接近于零的仪器，为学生成功演示了电磁原理，实验的生动逼真程度竟然超过学校配发的仪器。此外，他用一根细线、一段泡沫塑料、一枚针制作了电荷发生器，并在课堂演示实验中演示摩擦起电和电的基本原理，即使坐在教室后排的学生也可以看得清清楚楚。除此之外，该教师还自行设计了物理教具如电磁波发射与接收演示器、声波雷达、脉冲高压发生器、失重现象演示仪、电磁阻尼演示器、空气对流演示器、触电演示器等，将高中物理课堂中抽象而枯燥的知识变得生动形象，引导学生清晰地看到实验结果，提高学习成绩，巩固理论知识。高中物理演示实验自制教具以模仿为基础。自制教具是教师展开物理教学活动的重要环节，自制教具的对象由教材实验内容决定，教师也可以从网络中寻找自制教具的方法。通过仿制教具，教师能够更好地体验自制教具的研制步骤，感受演示实验的各个步骤，有利于提高对本节实验课程的认识。仿制教具不是照搬照抄原有的物品，教师可以改造原有的设备仪器，但是不能改变它的原理。

三、自制教具还可以弥补学校设备不足，提高教学的灵活度

在高中物理课堂教学中，通过自制无线充电器让学生更加深刻体会到感应现象的真实存在，弥补了设备的不足，同时教学与时代同步，与生活接轨，更加促进学生的思维开放，提高了教学的灵活度。教师此时就要学会适应教学的发展趋势，与学生共同发现和制造教具，并应用自制教具弥补现有设备的不足。如互感现象中的无线充电技术演示实验。学校不能满足各班的教学需求。我们已经学习了互感概念：当一线圈中的电流发生变化时，在临近的另一线圈中产生感应电动势。而且通过互感，线圈可以使能量或信号由一个线圈很方便的传递到另一个线圈中。苹果手机的无线充电又将这一技术展现在現实生活中。为了适应课堂的实际需求，教师将实验普通的不支持无线充电的手机，还有线圈、电源等备好带领学生自制无线充电器，完成两个线圈制作，一个线圈与电源连接，另一个线圈与手机连接。两个线圈外用绝缘材料包裹。明显线圈之间不会有导线直接连接。当两线圈靠近时，发现手机开始充电，远离时手机停止充电。通过自制无线充电器让学生更加深刻体会到感应现象的真实存在。

总而言之，自制教具不仅能节约资金，而且能锻炼学生的动脑与动手能力，培养学生的思维能力、实践能力与创新能力，发挥了学生的主观能动性。在此过程中，教师的教学能力也会得到很大提升，师生共同努力，营造良好的课堂教学氛围，激发学生的学习兴趣，充分调动学生参与物理课堂教学活动的积极性、主动性，学生的合作能力和实践创新能力得到了很大程度的提高，从而培养了学生的物理素养。

参考文献：

[1]李问渠.高中物理电磁学实验资源 实践应用研究[J].科技尚品，2017（2）：84～85.

[2]韦迎.探析高中物理电磁学演示实验资源的开发与实践[J].课程教育研究，2017（10）：12.