第一篇：物理教學(xué)中的模型教具

物理教學(xué)中的模型教具

在日常的物理教學(xué)中會(huì)遇到很多的困惑。無(wú)意間發(fā)現(xiàn)了這篇論文，分享給大家，也許他會(huì)給像我一樣有困惑的朋友們有點(diǎn)啟發(fā)，有點(diǎn)幫助。

模型在我們?nèi)粘Ｉ睢⒐こ碳夹g(shù)和科學(xué)研究中經(jīng)常見(jiàn)到,對(duì)我們的生產(chǎn)生活有很大幫助。物理學(xué)研究具有復(fù)雜性。怎樣發(fā)現(xiàn)復(fù)雜多變的客觀現(xiàn)象背后的基本規(guī)律呢?又如何簡(jiǎn)單的表達(dá)它們呢?人們有幸在漫長(zhǎng)地實(shí)踐活動(dòng)中找到一些有效的方法,其中一個(gè)就是:在具體情況下忽略研究對(duì)象或過(guò)程的次要因素,抓住其本質(zhì)特征,把復(fù)雜的研究對(duì)象或現(xiàn)象簡(jiǎn)化為較為理想化的模型,從而發(fā)現(xiàn)和表達(dá)物理規(guī)律。

既然物理模型是物理學(xué)研究的重要方法和手段,物理教育和教學(xué)中對(duì)物理模型的講述和講授就必不可少。建立物理模型就要忽略次要因素以簡(jiǎn)化客觀對(duì)象,合理簡(jiǎn)化客觀對(duì)象的過(guò)程就是建立物理模型的過(guò)程。根據(jù)簡(jiǎn)化過(guò)程和角度的不同,將物理模型分為以下五類(lèi):物理對(duì)象模型、物理?xiàng)l件模型、物理過(guò)程模型、理想化實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)模型。下面我們逐個(gè)加以說(shuō)明。

(一)物理對(duì)象模型——直接將具體研究對(duì)象的某些次要因素忽略掉而建立的物理模型。這種模型應(yīng)用最為廣泛,在初中物理教材中有許多很好的例子。例如:質(zhì)點(diǎn)、薄透鏡、光線、彈簧振子、理想電流表、理想電壓表、理想電源和分子模型。作為例子,我們?cè)敿?xì)分析質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn),就是忽略運(yùn)動(dòng)物體的大小和形狀而把它看成的一個(gè)有質(zhì)量的幾何點(diǎn)。其條件是在所研究的問(wèn)題中,實(shí)際物體的大小和形狀對(duì)本問(wèn)題的研究的影響小到可以忽略。這樣以來(lái),很多類(lèi)型的運(yùn)動(dòng)的描述就得到化簡(jiǎn)。比如所有做直線運(yùn)動(dòng)的物體都可以看成質(zhì)點(diǎn)。因?yàn)樽髦本€運(yùn)動(dòng)的物體的每一個(gè)部分每時(shí)每刻都做同樣的運(yùn)動(dòng),所以就可以忽略其大小和形狀,而只找這個(gè)物體上的一個(gè)點(diǎn)作為概括,當(dāng)然這個(gè)點(diǎn)的質(zhì)量等于物體本身的質(zhì)量。這樣,直線運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡就是一條直線,很容易想象、理解和刻畫(huà)。很多具體例子都可以這么做,例如以最大速度行駛在筆直鐵軌上的火車(chē),沿著航空路線飛行的客機(jī),從比薩斜塔上下落的鐵球,等等。

(二)物理?xiàng)l件模型——忽略研究對(duì)象所處條件的某些次要因素而形成的物理模型。在初中物理中有:光滑面、輕質(zhì)桿、輕質(zhì)滑輪、輕繩、輕質(zhì)球、絕熱容器、勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)等。我們以輕質(zhì)桿為例加以分析。比如簡(jiǎn)單機(jī)械里的杠桿,在初中階段問(wèn)題往往歸結(jié)到力矩的平衡上來(lái)。即:動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂。動(dòng)力和阻力都包括桿以外的物體對(duì)杠桿的作用力,還包括桿本身的重力。而桿重力的力臂在桿上的每一點(diǎn)都不同,這樣除了桿的形狀是幾何規(guī)則的少數(shù)例子以外的絕大部分杠桿問(wèn)題在初中階段就沒(méi)法解決。而輕質(zhì)桿的引入正好解決了這一問(wèn)題。輕質(zhì)桿是忽略了自身重力的彈性桿。當(dāng)外界物體對(duì)杠桿的力矩遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于桿自身重力的力矩或者桿自身重力的力矩相互抵消時(shí),就可以把桿當(dāng)成輕質(zhì)桿,杠桿受到的力矩只有外力矩,這樣所有杠桿平衡問(wèn)題都可以迎刃而解。

(三)物理過(guò)程模型——忽略物理過(guò)程中的某些次要因素建立的物理模型。在初中物理中有:勻速直線運(yùn)動(dòng)、穩(wěn)恒電流等。這些物理模型都是把物理過(guò)程中的某個(gè)物理量的微小變化忽略掉,把這個(gè)物理量看成是恒定的。因?yàn)檫@些量的變化量與物理量本身相比太小了,以至于可以略去不計(jì)。這樣不用考慮過(guò)程中物理量的復(fù)雜變化情況而只考慮恒定過(guò)程,分析問(wèn)題就容易多了。

(四)理想化實(shí)驗(yàn)——在大量實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)邏輯推理,忽略次要因素,抓住主要特征,得到在理想條件下的物理現(xiàn)象和規(guī)律的科學(xué)研究方法就是理想實(shí)驗(yàn)。理想化方法是物理科學(xué)研究和物理學(xué)習(xí)中最基本、應(yīng)用最廣泛的方法。初中物理中就有一個(gè)非常著名的理想化實(shí)驗(yàn):伽利略斜面實(shí)驗(yàn)。伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)有許多,現(xiàn)在舉其中的一個(gè)例子,同樣的小球從同種材料同樣高度的斜面上滑下來(lái),在摩擦力依次減小的水平面上沿直線運(yùn)動(dòng)的路程依次增大。伽利略由此推知:小球在沒(méi)有摩擦的水平面上永遠(yuǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng)(在理想條件下的物理現(xiàn)象)。牛頓又在此基礎(chǔ)上建立了牛頓第一定律。無(wú)需多論,也足以見(jiàn)得理想實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)大力量。

(五)數(shù)學(xué)模型——由數(shù)字、字母或其它數(shù)學(xué)符號(hào)組成的、描述現(xiàn)實(shí)對(duì)象數(shù)量規(guī)律的數(shù)學(xué)公式、圖形或算法。初中物理中的數(shù)學(xué)模型主要有磁感線和電場(chǎng)線。磁感線(電場(chǎng)線)是形象的描述磁感應(yīng)強(qiáng)度(電場(chǎng)強(qiáng)度)空間分布的幾何線,是一種數(shù)學(xué)符號(hào)。而磁場(chǎng)和電場(chǎng)本身的性質(zhì)對(duì)這些幾何線做了一些規(guī)定,例如空間各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是唯一的規(guī)定了電場(chǎng)線不相交。這樣就使它們成為形象、簡(jiǎn)練而準(zhǔn)確的描述磁場(chǎng)和電場(chǎng)的數(shù)學(xué)符號(hào)。

物理模型在初中物理教育與教學(xué)中起到舉足輕重的作用,因此,在教學(xué)中我們就要重視對(duì)物理模型概念和具體模型(例如上文分析的模型)的講述,重視對(duì)建立物理模型方法的講授,重視對(duì)學(xué)生建立和應(yīng)用物理模型意識(shí)的增強(qiáng),重視對(duì)學(xué)生建立和應(yīng)用物理模型能力的培養(yǎng),讓學(xué)生體驗(yàn)到成功建立和應(yīng)用物理模型解決實(shí)際問(wèn)題的快樂(lè)。

第二篇：在物理教學(xué)中建構(gòu)物理模型

類(lèi)別：教學(xué)設(shè)計(jì) 題目：在物理教學(xué)中建構(gòu)物理模型

學(xué)校：溧陽(yáng)市平橋初級(jí)中學(xué) 姓名：譚成峰 電話(huà)：*** 在物理教學(xué)中建構(gòu)物理模型

摘要：中學(xué)物理教材中有許多物理知識(shí)比較抽象，學(xué)生往往不易理解和接受，并會(huì)因此而失去學(xué)習(xí)的信心。但如果借助“物理建模思想構(gòu)建”教學(xué)，采用模型構(gòu)建思想的方法，突出物理情景問(wèn)題的主要部分，疏通思路，幫助學(xué)生建立起清晰的物理情景，使物理問(wèn)題簡(jiǎn)單化，這樣不僅起到增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心的作用，同時(shí)還潛意識(shí)地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性的能力，提高教學(xué)質(zhì)量。關(guān)鍵詞：建構(gòu) 物理模型 理想化

根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)要求，中學(xué)物理要體現(xiàn)“從生活走進(jìn)物理，從物理走向生活”的新理念。所以在教學(xué)中能否將實(shí)際問(wèn)題與頭腦中已有物理模型建立聯(lián)系，將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)換為物理問(wèn)題是關(guān)鍵。物理模型在實(shí)際問(wèn)題與物理問(wèn)題間起到了橋梁的作用，本文將從物理模型的概念、重要作用，以及教學(xué)中如何指導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)物理模型等方面談下自己的看法。

一、認(rèn)識(shí)物理教學(xué)中的物理模型法

物理學(xué)是一門(mén)研究物質(zhì)最普遍、最基本的運(yùn)動(dòng)形式的自然科學(xué)。而所有的自然現(xiàn)象都不是孤立的。這種事物之間復(fù)雜的相互聯(lián)系，一方面反映了必然聯(lián)系的規(guī)律性，同時(shí)又存在著許多偶然性，使我們的研究產(chǎn)生了復(fù)雜性。因此，許多比較復(fù)雜的問(wèn)題需要我們引入能夠描述其要點(diǎn)的輔助量或建立理想化模型，幫助研究與解決問(wèn)題，這就是模型法。建構(gòu)理想化模型是物理學(xué)研究中常用的方法。

物理模型是理論知識(shí)的一種初級(jí)形式，就是將我們研究的物理對(duì)象或物理過(guò)程、情境通過(guò)抽象、理想化、簡(jiǎn)化、和類(lèi)比等方法，進(jìn)行“去次取主”、“化繁為簡(jiǎn)”的處理，把反應(yīng)研究對(duì)象的本質(zhì)特征抽象出來(lái)，構(gòu)成一個(gè)概念或?qū)嵨锏捏w系，就形成物理模型。物理模型既源于實(shí)踐,而又高于實(shí)踐，在我們的生活、生產(chǎn)、科技領(lǐng)域中帶有普遍的共性特征，具有一定的抽象概括性。物理模型的構(gòu)建是一種重要的 科學(xué)思維方法，通過(guò)對(duì)物理現(xiàn)象或過(guò)程，從而尋找出反映物理現(xiàn)象或物理過(guò)程的內(nèi)在本質(zhì)及內(nèi)在規(guī)律達(dá)到認(rèn)識(shí)問(wèn)題的目的。

二、物理模型在初中物理教學(xué)中的作用

在物理學(xué)習(xí)中，有的學(xué)生經(jīng)常拿到物理題目無(wú)從下手，造成這種情況的原因是多方面的，但其中一個(gè)重要原因，就是這部分學(xué)生基礎(chǔ)不牢，沒(méi)有掌握好一些基本的物理模型。物理是一門(mén)培養(yǎng)思維的學(xué)科，它特別強(qiáng)調(diào)一個(gè)“悟”字，思考的越多，感悟的越多，屬于自己的東西也就越多。因此，我們?cè)谄綍r(shí)解題中千萬(wàn)不能貪多求快，要能概括出題目所屬的物理模型，這樣做不僅能達(dá)到舉一反三的目的，久而久之，物理建摸的本領(lǐng)也會(huì)得到很大的提升。而一旦具有了自主建模的本領(lǐng)很多看似復(fù)雜的題目就會(huì)迎刃而解。因此，在物理學(xué)習(xí)中建立合理的模型會(huì)給我們的學(xué)習(xí)帶來(lái)事半功倍的效果。

例如：有些物理問(wèn)題、現(xiàn)象或過(guò)程非常抽象，難以理解，運(yùn)用模型思維建立起模型，將使問(wèn)題變得直觀形象。如在研究光現(xiàn)象時(shí)，用光線形象表示光的傳播路徑：即沿光的傳播路線畫(huà)一條直線，并在直線上畫(huà)上箭頭表示光的傳播方向。而實(shí)際上我們?cè)谟^察太陽(yáng)、電燈??光源所發(fā)出的光時(shí)，是看不見(jiàn)帶箭頭的直線的。引入“光線”這一模型，只是為了研究光現(xiàn)象方便，如果不用光路圖就很難學(xué)習(xí)光現(xiàn)象的知識(shí)。同樣，用力的示意圖表示力的三要素。物體間力的作用是看不見(jiàn)，摸不著的，為了更好地研究物體受力，并發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律，我們用一根帶箭頭的線段來(lái)表示力。研究肉眼觀察不到的原子結(jié)構(gòu)時(shí)，建立原子核式結(jié)構(gòu)模型。在研究磁場(chǎng)時(shí)用磁感線描述磁場(chǎng)等等。這些模型的建立，使很多物理現(xiàn)象變得很直觀，更易于我們接受。

同樣，在物理教學(xué)中，很多問(wèn)題也是很復(fù)雜的，很難研究的。如能將其轉(zhuǎn)化成物理模型將使問(wèn)題變得簡(jiǎn)單化。如：對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí)，可以不考慮物體的形狀和大小，可以把物體看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，物體受到的力都作用在一點(diǎn)上。同樣，生活中很少有一個(gè)物體真正的做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在我們研究運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的時(shí)候，在某種條件下，我們就可以認(rèn)為物體做的是勻速直線運(yùn)動(dòng)。

三、如何在中學(xué)物理教學(xué)中構(gòu)建及應(yīng)用物理模型 縱觀物理學(xué)發(fā)展史，許多重大的發(fā)現(xiàn)與結(jié)論，都是由于科學(xué)家們經(jīng)過(guò)大膽的猜想構(gòu)思，創(chuàng)建出科學(xué)的理想化的物理模型，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)或?qū)嵺`驗(yàn)證，模型與事實(shí)基礎(chǔ)很好吻合前提下獲得的。如： 伽里略讓小球從彎曲的斜槽上自由下落，當(dāng)斜槽充分光滑時(shí)，小球可沿另端斜槽上升到初始高度，如果另端斜槽末端越接近水平，小球?yàn)檫_(dá)到初始高度,將運(yùn)動(dòng)很遠(yuǎn)。如果末端完全水平，小球?qū)⒁恢边\(yùn)動(dòng)下去，永不停止。正因?yàn)橘だ锫詷?gòu)建了光滑這一理想化的模型，才有慣性定律的重大發(fā)現(xiàn)。

同樣，在我們?nèi)粘５慕虒W(xué)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，有心的同學(xué)熟練掌握了這些物理模型，就可將一些看似復(fù)雜的物理情景化解為簡(jiǎn)單模型的組合，靈活簡(jiǎn)便地解出難題，可謂熟能生巧。而沒(méi)留心的同學(xué)只會(huì)根據(jù)最基本的概念規(guī)律去推證，結(jié)果費(fèi)時(shí)費(fèi)力，即使得出了結(jié)果，心中對(duì)那些物理情景仍不是很清楚，不能留下深刻的印象，更談不上觸類(lèi)旁通，溫故知新。所以在日常教學(xué)中，要指導(dǎo)學(xué)生會(huì)運(yùn)用物理模型分析和解答實(shí)際的物理問(wèn)題，在解決問(wèn)題中培養(yǎng)與訓(xùn)練學(xué)生的物理模型，其基本步驟為：

（1）通過(guò)審題，攝取題目有效信息.如：物理現(xiàn)象、物理事實(shí)、物理情景、物理狀態(tài)、物理過(guò)程等.（2）在尋找與已有信息（某種知識(shí)、方法、模型）的相似、相近或聯(lián)系，通過(guò)類(lèi)比聯(lián)想或抽象概括，或邏輯推理等，建立起新的物理模型，將新情景問(wèn)題“難題”轉(zhuǎn)化為常規(guī)命題.（3）選擇相關(guān)的物理規(guī)律求解.我們平常碰到的一些物理習(xí)題，就是依據(jù)一定的物理規(guī)律、物理模型精心構(gòu)思設(shè)計(jì)而成的。只要找到事物間的聯(lián)系，就可迅速找到解決問(wèn)題的途徑。

例題：（2009年荊州市中考試題）電路中有一個(gè)滑動(dòng)變阻器，現(xiàn)測(cè)得其兩端電壓為9V，移動(dòng)滑片后，測(cè)得其兩端電壓變化了6V，如果通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流變化了1.5A，則()A．移動(dòng)滑片前滑動(dòng)變阻器接人電路的阻值是4Ω B．移動(dòng)滑片后滑動(dòng)變阻器接人電路的阻值是4Ω C．移動(dòng)滑片后滑動(dòng)變阻器兩端的電壓一定為3V D．移動(dòng)滑片后滑動(dòng)變阻器兩端的電壓可能為15V 分析：本題沒(méi)有給出電路圖，電路中的元件和連接方式都不清楚，不知從何下手，下面我們就從模型建構(gòu)的角度入手：

建構(gòu)模型的指導(dǎo)思想——為了解釋一些物理現(xiàn)象，我們需要提出種種假說(shuō)或假設(shè)。我們?cè)诮忉尡绢}電壓電流變化時(shí)，不妨也提出一些假設(shè)，通過(guò)分析、推理去判斷假設(shè)是否正確，這也是我們通常所講的假設(shè)法。

本題模型建構(gòu)的詳細(xì)過(guò)程：

1定性。即確定電路各元件及其連接關(guān)系。電路中一般有電源，導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)，由題目知道該電路中還有一個(gè)滑動(dòng)變阻器；移動(dòng)滑片后，測(cè)得滑動(dòng)變阻器兩端電壓發(fā)生變化，說(shuō)明該電路中還有一個(gè)電阻與其串聯(lián)（假設(shè)是并聯(lián)，則滑動(dòng)變阻器兩端電壓將保持不變）。此時(shí)形成電路初步模型如右圖1，這個(gè)電路的原型是用變阻器控制燈泡亮度的電路圖。由此可見(jiàn)，學(xué)生分析解答的過(guò)程，就是識(shí)別和還原，開(kāi)發(fā)和利用原有物理模型的過(guò)程。在分析物理問(wèn)題時(shí)，需要有根據(jù)的抽象，剔粗取精、去偽存真。

2定量。即運(yùn)用電路公式和規(guī)律確定各物理量的大小。這里有兩種移動(dòng)滑片的情況：

一是向左移動(dòng)滑片，電阻變小，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓將減小6V，為3V。通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流增大了1.5A，所以此時(shí)電流應(yīng)大于1.5A，由歐姆定律，移動(dòng)滑片后滑動(dòng)變阻器接人電路的阻值R應(yīng)小于2Ω?？梢约僭O(shè)R＝1Ω，由歐姆定律求出I＝3A，進(jìn)一步可知移動(dòng)滑片前的電流為1.5A，再結(jié)合串聯(lián)電路中各部分電壓之和等于總電壓，可以得到下列兩個(gè)式子，由上兩式可以求出R0＝4Ω，U（電源）＝15V。移動(dòng)滑片前后滑動(dòng)變阻器兩端電壓、電阻以及通過(guò)的電流大小如圖2所示。

二是向右移動(dòng)滑片，電阻變大，滑動(dòng)變阻器兩端的電壓將增大6V，為15V。通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流減小了1.5A，所以此前電流應(yīng)大于1.5A，由歐姆定律，移動(dòng)滑片前滑動(dòng)變阻器接人電路的阻值R應(yīng)小于6Ω?？梢约僭O(shè)R＝3Ω，由歐姆定律求出I＝3A，進(jìn)一步可知移動(dòng)滑片后的電流為1.5A，再結(jié)合串聯(lián)電路中各部分電壓之和等于總電壓，可以得到下列兩個(gè)式子，由上兩式可以求出R0＝4Ω，U（電源）＝21V。移動(dòng)滑片前后滑動(dòng)變阻器兩端電壓、電阻以及通過(guò)的電流大小如圖3所示。

由上可知，移動(dòng)滑片前后滑動(dòng)變阻器接人電路的阻值都不是4Ω，故A、B錯(cuò)；移動(dòng)滑片后滑動(dòng)變阻器兩端的電壓可能為15V，也可能為3V，故選D。

總之，由于客觀事物具有多樣性，人們不可能一下把它們認(rèn)識(shí)清楚，而采用理想化的客體，即建立正確的物理模型來(lái)代替實(shí)在的客體，就可以使事物的規(guī)律具有比較簡(jiǎn)單的形式，便于教師引導(dǎo)學(xué)生去認(rèn)識(shí)和掌握它們，使學(xué)生對(duì)物理本質(zhì)的理解更加細(xì)致深入，對(duì)解決物理問(wèn) 題的分析更加清晰明了，所以，物理模型在中學(xué)物理教學(xué)中有其不可替代的作用和重要的價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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2、喬際平等著.《物理學(xué)科教育學(xué)》.北京：首都師范大學(xué)出版社，2000.1

3、呂明德：學(xué)習(xí)建構(gòu)主義理論 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力 中學(xué)物理教學(xué)探討2001/5

4、史獻(xiàn)計(jì)，物理模型建構(gòu)的心理過(guò)程分析，《物理教師》，2005年第4期

第三篇：自制教具在物理教學(xué)中的現(xiàn)實(shí)意義

淺探自制教具在物理教學(xué)中的意義（260元）宜賓市興文縣香山中學(xué)

彭剛

談到學(xué)生的學(xué)習(xí)好壞，我們常說(shuō)學(xué)生必須要有學(xué)習(xí)興趣或者說(shuō)學(xué)生有一種原始的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，具備了這兩點(diǎn)，則學(xué)生的學(xué)習(xí)持續(xù)性就能夠得到鞏固，學(xué)習(xí)的自主性就能得到發(fā)揮，學(xué)習(xí)效果就可想而知了。由于本人本身的興趣和工作關(guān)系，本人幾乎年年參與自制教具，實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要內(nèi)容和方法。由于新課程物理實(shí)驗(yàn)數(shù)量的增多和教材內(nèi)容的更新,現(xiàn)有教學(xué)儀器遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足教學(xué)需要。教學(xué)實(shí)踐表明,廣大師生積極利用身邊的材料自制低成本的物理教具,在解決教學(xué)儀器不足、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、將抽象概念直觀化、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神等方面具有不可替代的現(xiàn)實(shí)意義。1.給學(xué)生提供豐富的感性材料

觀察和實(shí)驗(yàn)是物理產(chǎn)生和發(fā)展的基礎(chǔ)，物理實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的作用是不言而喻的。自制教具就可以有針對(duì)性進(jìn)行演示。如學(xué)生平時(shí)常常使用溫度計(jì)，通過(guò)自制溫度計(jì)的演示，使學(xué)生了解溫度計(jì)的原理和使用方法。

自制教具還能針對(duì)學(xué)生的疑難問(wèn)題，設(shè)計(jì)有引導(dǎo)作用的實(shí)驗(yàn)。有這樣一道題：“一支溫度計(jì)，放在沸水中時(shí)為95攝氏度，放在冰水混合物中時(shí)溫度為5攝氏度，若現(xiàn)在溫度計(jì)為20攝氏度，則實(shí)際溫度為多少？”這個(gè)問(wèn)題如果用數(shù)學(xué)方法演示給學(xué)生看，雖然學(xué)生也能勉強(qiáng)接受老師的解答，但對(duì)結(jié)論不是很信服，如果取一簡(jiǎn)單的儀器，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)演示，問(wèn)題很容易講清楚。2.激發(fā)學(xué)生對(duì)物理課的興趣

物理學(xué)以其豐富多彩的實(shí)驗(yàn)為培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣提供條件。學(xué)生喜歡魔術(shù)，我們就在磁鐵上綁上一朵塑料花，然后放在水中，旁邊放一磁鐵。根據(jù)同名磁極互相排斥，異名磁極互相吸引的原理，水中的花舞動(dòng)起來(lái)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)啟發(fā)，學(xué)生掌握了物理知識(shí)。學(xué)生對(duì)光的反射定律實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)，更便于理解光的反射定律。這樣寓教于樂(lè)的例子很多。這樣通過(guò)創(chuàng)造條件做實(shí)驗(yàn)，既解決了問(wèn)題，學(xué)生又感興趣。3.加強(qiáng)理論與實(shí)踐的聯(lián)系

無(wú)論是老師，還是學(xué)生，自制教具的過(guò)程無(wú)疑是把物理知識(shí)應(yīng)用到具體的實(shí)踐中。通過(guò)教具的制作，我們可以檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性和所學(xué)知識(shí)的正確性。如果讓廣大師生都來(lái)自己動(dòng)手設(shè)計(jì)、制作儀器，能使學(xué)生在掌握教材的基礎(chǔ)上，吸收實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際知識(shí)來(lái)充實(shí)自己加深對(duì)理論的理解，提高運(yùn)用所學(xué)理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力，從而掌握比較全面的知識(shí)，也是克服目前存在片面追求升學(xué)率，沉溺于“題?！钡挠行Т胧┲?。

4.提高儀器的利用率、改善了實(shí)驗(yàn)的效果

中學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)的主要目的就是要最大限度地重視自然界中的物理現(xiàn)象，通過(guò)演示來(lái)喚醒沉睡在學(xué)生頭腦中對(duì)自然現(xiàn)象的記憶。把自然現(xiàn)象、生活實(shí)際和課堂教學(xué)融合起來(lái)。自制教具時(shí)可以修舊利費(fèi)。例如，用二個(gè)卷紙筒，一個(gè)凸透鏡，一塊毛玻璃就可以制作一個(gè)照相機(jī)模型。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)都能熟練掌握相機(jī)的焦距方法。自制教具還可以發(fā)揮一物多用的特點(diǎn)，例如：用注射器可以裝配成水壓機(jī)模型，可以做液體沸點(diǎn)與壓強(qiáng)關(guān)系演示實(shí)驗(yàn)中的抽氣機(jī)，還可以做測(cè)量大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)等。自制教具還可以改進(jìn)某些演示實(shí)驗(yàn)，達(dá)到簡(jiǎn)化操作手續(xù)，縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間，改善實(shí)驗(yàn)效果的目的，使學(xué)生能更加集中注意力，觀察主要的物理過(guò)程，例如在演示《探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響》中將平面斜面改為凹槽斜面，將小車(chē)改為彈珠，實(shí)驗(yàn)改為三層的立體狀，用一個(gè)開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，可以三次實(shí)驗(yàn)一次完成，節(jié)約時(shí)間，解決了可視度的問(wèn)題，增加了立體感。在器材上標(biāo)好刻度就能直接讀出距離，方便可靠。第一層實(shí)驗(yàn)?zāi)景濉⒌诙訉?shí)驗(yàn)棉布、第三層實(shí)驗(yàn)毛巾，三顆完全相同的彈珠從斜面靜止滑下，而且可重復(fù)操作。通過(guò)這樣的改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度大大提高了。

無(wú)論是教師自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制作教具，還是發(fā)動(dòng)學(xué)生去制作儀器。對(duì)提高教學(xué)質(zhì)量都有顯著的作用。從目前我國(guó)的國(guó)情出發(fā)，教學(xué)經(jīng)費(fèi)還比較緊張，特別是農(nóng)村中學(xué)的實(shí)驗(yàn)儀器相對(duì)不足，自制教具更具有十分突出的現(xiàn)實(shí)意義。

第四篇：自制教具在物理教學(xué)中的應(yīng)用

自制教具在物理教學(xué)中的應(yīng)用

摘要：初中物理是一門(mén)培養(yǎng)學(xué)生思維與動(dòng)手能力的基礎(chǔ)課程，在新課標(biāo)的要求下，當(dāng)前物理教學(xué)更加注重對(duì)課堂的創(chuàng)新性教學(xué)方法的探索。自制教具的運(yùn)用會(huì)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，增加對(duì)物理知識(shí)的直觀性認(rèn)識(shí)，有利于提高初中物理課堂教學(xué)的有效性。

關(guān)鍵詞：初中物理；自制教具；創(chuàng)新思維；動(dòng)手能力

在初中物理教學(xué)中加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能夠大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，讓學(xué)生在新奇的物理現(xiàn)象中獲得感性認(rèn)識(shí)，同時(shí)幫助他們理解抽象的物理概念和規(guī)律，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思考能力和動(dòng)手能力，有助于良好科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成和思維素質(zhì)的提高。在實(shí)際教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)器材配備往往不能滿(mǎn)足教學(xué)的需要，往往使得教學(xué)中多是教師演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生親自動(dòng)手的機(jī)會(huì)不多。自制教具的使用可以大大改善這一現(xiàn)狀，并能夠較大程度的根據(jù)教師的教學(xué)思想開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)儀器，甚至通過(guò)學(xué)生自己制作實(shí)驗(yàn)器具，更大程度的調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。那么，如何在中學(xué)物理課堂教學(xué)中運(yùn)用自制教具來(lái)提高課堂教學(xué)的有效性呢？

一、巧用自制教具，激發(fā)學(xué)生的求知欲

“科學(xué)始于好奇”。中學(xué)生富有好奇心和求知欲，是引起創(chuàng)新的內(nèi)在動(dòng)力。巧妙地安排學(xué)生動(dòng)手操作，可以激發(fā)他們參與學(xué)習(xí)的興趣，喚起求知的欲望，點(diǎn)燃創(chuàng)造的火花。自制教具正好在這方面有著巨大的優(yōu)勢(shì)，它不用像正規(guī)教具那樣“正規(guī)”，可以不拘一格從身邊尋找素材來(lái)設(shè)計(jì)一些有趣的實(shí)驗(yàn)，并在教師指導(dǎo)下有目的、有計(jì)劃地進(jìn)行，可激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)習(xí)自覺(jué)性和積極性，從而激勵(lì)他們主動(dòng)探索、鍥而不舍的求知欲望。

二、善用自制教具，提高學(xué)生的探究技能

探索是人類(lèi)認(rèn)識(shí)客觀世界的一種重要手段。實(shí)踐表明：在教學(xué)活動(dòng)中，讓學(xué)生親自操作自制教具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證前人獲得的科學(xué)結(jié)論，既可有效地提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，又能培養(yǎng)他們鍥而不舍、勇于探索的科學(xué)態(tài)度。我在教學(xué)中盡量多安排探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，雖然學(xué)校的器材缺乏，分組實(shí)驗(yàn)很難開(kāi)展，但我一定會(huì)盡量的多利用身邊的器材給學(xué)生多做演示實(shí)驗(yàn)，盡量讓學(xué)生自己動(dòng)手用身邊的器材進(jìn)行一些實(shí)驗(yàn)探究。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我的教學(xué)程序是：明確目的――提出問(wèn)題――進(jìn)行猜想――設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)――進(jìn)行實(shí)驗(yàn)――歸納分析――得出結(jié)論――交流與評(píng)估――應(yīng)用與延伸。比如，在探究“大氣壓強(qiáng)的作用效果與那些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，首先讓學(xué)生通過(guò)觀察生活中有關(guān)的例子，了解什么是大氣壓強(qiáng)，知道大氣壓強(qiáng)可以產(chǎn)生一定的作用效果，后再讓學(xué)生進(jìn)行猜想?！安孪搿笔且环N科學(xué)研究方法，是物理智慧中最活躍的成分，有助于充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新思維。但是要防止學(xué)生胡亂猜想，需讓學(xué)生說(shuō)出猜想的理由，這樣能去偽存真，去粗取精。學(xué)生的猜想因素有許多，比如：溫度、地理位置、體積等因素。然后我再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析與篩選，合并與歸納，最后得出大氣壓強(qiáng)的作用效果可能與體積的大小和地理位置、天氣等因素有關(guān)。猜想之后，再讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)前向?qū)W生強(qiáng)調(diào)“控制變量法”的科學(xué)方法，也是我們教學(xué)中的重點(diǎn)。

三、活用自制教具，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

素質(zhì)教育的根本任務(wù)是培養(yǎng)創(chuàng)新精神，我們必須在課堂教學(xué)中注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。教學(xué)中合理使用好自制教具，有利于發(fā)揮學(xué)生在教學(xué)中的主體作用，讓他們?cè)谡n堂實(shí)驗(yàn)操作中親自動(dòng)手、自主實(shí)驗(yàn)，通過(guò)不斷發(fā)現(xiàn)、提出、解決問(wèn)題，分析歸納，表述結(jié)論等，發(fā)展和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。例如，我在講授八年級(jí)《生活中的透鏡》時(shí)，按教材規(guī)定完成教學(xué)任務(wù)后，布置課外活動(dòng)，要求學(xué)生回家后做個(gè)照相機(jī)。第二天就有好幾個(gè)同學(xué)拿著自己做的照相機(jī)來(lái)了，有的是用易拉罐做成暗箱，有的是用“水透鏡”制成鏡頭，還有的“鏡頭”可以向前或向后伸縮。從他們多種多樣的取材，形態(tài)各異的造型中，發(fā)現(xiàn)了他們了不起的創(chuàng)造力。盡管自制教具在教學(xué)中具有十分重要的地位，但是，由于學(xué)生操作技能的限制加上其“好動(dòng)”、“好玩”的天性，對(duì)自制教具的使用不可能像教師那樣井然有序，容易造成實(shí)物遺失或損壞。因此，還要特別注意要求學(xué)生正確操作，養(yǎng)成良好習(xí)慣，防止發(fā)生混亂甚至傷害。

總之，在物理課堂中運(yùn)用自制教具，能改變教與學(xué)的方式，突出事物間的本質(zhì)聯(lián)系，提高教學(xué)針對(duì)性，使學(xué)生對(duì)物理概念與規(guī)律有透徹的理解。學(xué)生通過(guò)體驗(yàn)自制教具的過(guò)程，感受到老師對(duì)他的關(guān)注和期待，改善師生關(guān)系；同時(shí)，經(jīng)歷成功體驗(yàn)，進(jìn)一步提高學(xué)習(xí)自信，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，這無(wú)疑都可以提高物理課堂教學(xué)的有效性。

第五篇：淺談自制教具在物理教學(xué)中的作用

淺談自制教具在物理教學(xué)中的作用

物理學(xué)是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)，教學(xué)儀器是開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要物質(zhì)條件，在儀器短缺的年代，許多教師通過(guò)自制教具，將學(xué)生領(lǐng)進(jìn)了物理學(xué)的殿堂?，F(xiàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件有了極大的改觀，各種各樣設(shè)計(jì)精巧，制作精良的現(xiàn)代教學(xué)儀器，還有豐富的實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件可供教師使用。但是，在新的課程理念下自制教具仍非常必要。主要體現(xiàn)在:(1)自制教具能有效培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

麥克斯韋說(shuō)過(guò)“實(shí)驗(yàn)的教育價(jià)值與儀器的復(fù)雜性成反比，學(xué)生自制的儀器，雖然經(jīng)常出毛病，但它卻會(huì)比用仔細(xì)調(diào)節(jié)好的儀器能學(xué)到更多的東西”。在中學(xué)實(shí)驗(yàn)室里教學(xué)儀器數(shù)量有限，使用一般都強(qiáng)調(diào)要按步驟操作，如果非正常損壞，則要賠償，甚至罰款。因此，學(xué)生普遍存在害怕心理，使用時(shí)小心謹(jǐn)慎，不敢越雷池一步。學(xué)生處于被動(dòng)實(shí)驗(yàn)狀態(tài)，學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性受到了壓制。而自制教具取材容易，制作簡(jiǎn)單，損壞了可以再制作，這是商品儀器無(wú)法比擬的，它能有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。另外，學(xué)生通過(guò)自制的教具，能加深對(duì)教材內(nèi)容的深入理解。如在講解自由落體的失重現(xiàn)象時(shí)，引入“水瓶下落”實(shí)驗(yàn)。當(dāng)瓶子從高處下落時(shí)，小孔竟然不漏水。學(xué)生看到這個(gè)意想不到的現(xiàn)象，無(wú)不感到新奇有趣。繼而發(fā)問(wèn)，水為什么不漏了？是什么“堵”住了小孔？其中有何奧秘？學(xué)生受到這種新奇的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的吸引，注意力集中，且教師的問(wèn)題恰是他們腦中的疑問(wèn)，激發(fā)他們積極開(kāi)動(dòng)腦筋。上述系列問(wèn)題主要目的還只是在于引發(fā)學(xué)生對(duì)新學(xué)內(nèi)容的理解。為了進(jìn)一步鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，在講解完該內(nèi)容后，本人又繼續(xù)展示那個(gè)水瓶，并提出這樣一個(gè)問(wèn)題：剛才的現(xiàn)象距離比較遠(yuǎn)的同學(xué)不容易看清楚實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你們有沒(méi)有什么辦法讓實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯一點(diǎn)？此問(wèn)一出，學(xué)生的一些想法馬上涌現(xiàn)出來(lái)：“看地上有沒(méi)有濕”、“把水換成紅墨水”、“把瓶子舉高點(diǎn)，下落久一點(diǎn)觀察時(shí)間長(zhǎng)些”、“用一張白紙墊在后面，看水有沒(méi)有噴濕白紙”，氣氛異常活躍。

學(xué)生們邊實(shí)驗(yàn)邊觀察，加深了對(duì)知識(shí)的理解，加上教師有針對(duì)性的提出問(wèn)題，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

(2)自制教具創(chuàng)設(shè)物理情境引入新課題，引導(dǎo)和誘發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的濃厚興趣

“濃厚的興趣能彌補(bǔ)智能的不足，持久的興趣會(huì)導(dǎo)致發(fā)明創(chuàng)造”。教師要利用學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的熱愛(ài)，組織好實(shí)驗(yàn)教學(xué)。根據(jù)教材要求和特點(diǎn)，精心組織教材要求的每一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，同時(shí)還要想方設(shè)法自制教具，增設(shè)一些對(duì)學(xué)生具有吸引力的演示實(shí)驗(yàn)，努力使物理課節(jié)節(jié)有物。如在講自感現(xiàn)象之前可以做這樣一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)：兩節(jié)干電池串聯(lián)后組成電池組，讓學(xué)生用兩只手分別去接觸電池的正負(fù)極，問(wèn)有無(wú)感覺(jué)？學(xué)生立即答到無(wú)感覺(jué)。將電池組與鎮(zhèn)流器串聯(lián)，如圖1所示，然后讓一位學(xué)生用兩只手分別接觸鎮(zhèn)流器兩端，老師突然斷開(kāi)電鍵，該學(xué)生突然發(fā)出一聲叫喊，同學(xué)們覺(jué)得奇怪，學(xué)習(xí)興趣和積極性被調(diào)動(dòng)起來(lái)，老師再講解自感現(xiàn)象的有關(guān)知識(shí)，學(xué)生一定會(huì)認(rèn)真聽(tīng)課。俗話(huà)說(shuō):“要想知道葡萄是不是酸的，可以親口嘗一嘗”，要想把物理現(xiàn)象認(rèn)真觀察好，最好的辦法是自己動(dòng)手實(shí)踐一下，初中物理課本序言中說(shuō)得好:“我們一定要懂得，只有通過(guò)細(xì)心觀察物理現(xiàn)象和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，才能真正掌握物理知識(shí)?！痹诮虒W(xué)實(shí)踐中我們看到，學(xué)生對(duì)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的參與意識(shí)是很強(qiáng)的，而普通中學(xué)又沒(méi)有條件將實(shí)驗(yàn)室全日開(kāi)放，所以在觀察思考的基礎(chǔ)上，放手讓學(xué)生利用廢舊材料做實(shí)驗(yàn)從中領(lǐng)悟一些物理知識(shí)，不失為一種好方法，如用普通鐵皮和電線做一臺(tái)小電動(dòng)機(jī)模型，用健力寶罐做“針孔照像機(jī)”小玩具等等。當(dāng)他們成功時(shí)會(huì)興趣大增，學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)物理有了興趣，他就會(huì)獲得成功，只要老師會(huì)選擇，巧安排趣味實(shí)驗(yàn)，就一定會(huì)點(diǎn)燃“我愛(ài)學(xué)”物理的火花，從而激發(fā)學(xué)習(xí)物理的興趣。（3）自制教具能充分培養(yǎng)師生的創(chuàng)新精神和能力。

自制教具從設(shè)想開(kāi)始到動(dòng)手設(shè)計(jì)、制作、試用，最后定型，都要經(jīng)過(guò)深入思考和反復(fù)論證。發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題到創(chuàng)造地設(shè)計(jì)出新教具，師生的能力和思維都得到極大的發(fā)展，從中可體驗(yàn)到創(chuàng)造的無(wú)窮樂(lè)趣。

例如，對(duì)于演示楞次定律的實(shí)驗(yàn)，學(xué)校實(shí)驗(yàn)室里有一現(xiàn)成的相應(yīng)的演示裝置，但是效果并不明顯，主要原因是單匝鋁框的磁通量變化較弱，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流不大，因此感應(yīng)電流的磁場(chǎng)不強(qiáng)，原磁場(chǎng)與感應(yīng)電流的磁場(chǎng)作用力不大。為了使演示現(xiàn)象更加明顯，我用漆包線繞制兩個(gè)匝數(shù)約為100匝，直徑約為8cm的圓形線圈。其中一個(gè)線圈將線頭上的漆刮掉，把兩個(gè)線頭連接起來(lái)形成一個(gè)閉合線圈；另一個(gè)不連接成閉合線圈。演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，將學(xué)校實(shí)驗(yàn)室里原本的楞次定律演示器上兩邊的鋁環(huán)取下，分別換上兩個(gè)線圈。在利用這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)講解完楞次定律后，取出原來(lái)配置的鋁環(huán)，并告知學(xué)生這是“原配夫人”，是原來(lái)這個(gè)楞次定律演示器上的裝置之一，然后用這個(gè)鋁環(huán)再次進(jìn)行演示，要求學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并對(duì)比前后兩次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有什么差別。學(xué)生很踴躍地指出了后者現(xiàn)象并不明顯。進(jìn)而問(wèn)：“你知道老師是怎樣想出用這個(gè)線圈來(lái)替代鋁環(huán)的嗎？”這實(shí)際上是要求學(xué)生思考演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，不僅僅懂得了用線圈替代鋁環(huán)的原理，并且更重要的是，學(xué)會(huì)了一種自制教具的思路：發(fā)現(xiàn)原演示實(shí)驗(yàn)不足之處→從原理上找原因→針對(duì)原因改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)。而這種思路，就是進(jìn)行思維創(chuàng)新的有效途徑。