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自制实验教具在边远山区物理教学中的应用研究

2019-12-10字莲波

学校教育研究 2019年20期
关键词:边远浮力教具

字莲波

近年来,新课标的全面实施,素质教育的发展,加快了课程改革的步伐。物理学是一门以实验为基础的学科,物理课程中应注重实验能力以及实验态度的培养。但在很多边远山区,学校教学器材不能满足新课标的要求。同时应当注意的是,虽然贫困山区教学资源短缺,但山区的生活环境有大量可供开发的课程资源,教师可利用生活中比较常见甚至是废弃的材料进行实验和自制教具,使之服务于物理教学。

笔者在边远山区任教己三年有余,切实了解和知晓边远山区物理教学现状。山区中学物理实验现状和中学生物理学习现状还存在很多不足之处。在一定程度上还没跟上新课标改革的步伐,应积极引导学生做实验。而物理教学不可以完全依赖成套仪器进行,可利用一些自制教具来完成教学。当下农村物理教学实验器材欠缺和不完善,导致教学效果不好,学校可以组织自制教具创作活动。不仅能节省开支,还可以解决教学仪器不足的问题。

一、自制物理实验教具的研究及应用

1.自制物理实验教具在中学物理中的重要性

第一,笔者三年边远山区从教切身了解到,边远山区学生基础薄弱,学习兴趣不浓厚,自制教具可提升学生的学习兴趣。兴趣是最好的老师,浓厚的兴趣可以激发学生发明创造的潜能。而初中生正值青少年时期,对世界充满好奇,有强烈的求知欲和创造力。只要学生对物理有了浓厚的兴趣,那就会自觉自动的全身心投入到学习中去,物理课堂会变得更丰富有趣,从而有利于提升教学质量。

第二,虽然自制实验教具是用生活中很多随处可见的废弃品来制作,但也不是随意拿点废弃品就能制作出合适的教具,这需要一定的专业知识、创新能力以及动手能力。在平时的教学中应多鼓励学生自制教具、小组制造\小发明等,并给予他们相应的奖励,从而激励学生,让学生逐渐领会科学探究的过程。

第三,自制物理实验教具可以把复杂的知识点简单化,从而有利于学生理解和掌握。例如讲《弹力》的时候,弹力的产生需要接触以及发生弹性形变两个条件。可以用生活中常用的橡皮筋自制弹弓,把产生弹力的条件简单清楚的呈现给学生。本实验都是就地取材,对于农村来说这些材料很容易得到,而且清楚简单地将难理解的物理知识呈现在学生面前,用简单的器材完成了教学,从而提高教学质量。

2.自制物理实验教具案例和应用

案例1探究影响浮力大小的因素

在讲到《探究影响浮力大小的因素》时,如果只靠教师讲授,学生很难理解,这一节属于探究性实验课,所以必须有相关的实验。以实验为基础,帮助学生理解记忆,让学生初步领会科学探究的方法。山区学校可以利用身边的资源来完成本节课的实验教学,如图1。

可以利用身边的塑料瓶、食盐、鸡蛋、自制的研究对象以及简单的弹簧测力计来定性的探究影响浮力大小的因素。在提出问题和做出猜想后,进行实验验证。图l(b)将鸡蛋放入清水中,看到鸡蛋沉底,逐渐往盛有水和鸡蛋的容器里加盐,发现鸡蛋慢慢浮出水面,由此說明物体所受浮力大小与液体密度有关。利用图1(a)所示器材,将自制的研究对象放入装有水的容器里,按照事先标号的刻度,逐渐将物体按一定的体积比例放入水中。通过比较弹簧测力计的示数,定性的得出物体所受浮力与物体浸入液体的体积有关。再将物体完全浸入液体后,调节浸没的深度,同样从弹簧测力计的示数得出物体所受浮力与物体浸没在液体里的深度无关。最终总结得出浮力的大小与液体密度和物体浸入液体的体积有关。

案例2光的反射中入射角等于反射角

山区里很多教学仪器短缺,精密的光学仪器造价比较高,学校能提供的就更少,在光的反射这一节时,涉及到入射角和反射角大小关系的比较,同样需要实验来验证。发生反射需要一个平面镜或者用教材中佩带的光盘来替代平面镜,如图2。

将用尺规画好的用来表示光路径的白纸固定在挡板上,将光盘与挡板拼接,用激光笔或有颜色的灯(便于观察)作为光源。从某一边入射,可观察到经过光盘的反射,反射光线与事先画好的线重合,从而得出入射角与反射角相等,且入射光线与反射光线分居法线两侧。这样就清楚明了地将反射定律呈现在学生眼前,使学生印象深刻。

二、结论及反思

边远山区中学资金匮乏,实验器材短缺,物理实验开展较少,应大力鼓励山区中学教师自制实验教具完成教学。低成本自制教具的作用不容小觑,不仅解决了山区器材短缺的问题,同时也可将复杂的东西简单化减轻学生的学习压力,提高学生学习物理的兴趣以及领会科学探索的精神。利用低成本自制教具解决山区物理教学的不足之处,尽量满足新课标教学的要求,提升学生的创新能力。

在经济落后,实验器材短缺的边远山区里,教学质量不是很好,主要原因是资源短缺和思想落后。学校可鼓励教师和学生自制教具。同时要提高教学质量,提高学生动手能力和创造能力,自制实验教具无疑是一个很好的方法。生活中自制教具的素材除了笔者列举的以外还有很多,有待继续开发和利用。

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