自制教具在抽象物理概念可视化教学中的体验

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  摘要:在高中物理教学中,为降低学生的学习困难,提高他们对物理知识的兴趣及学习效率,教师可以尝试自制教具,创新教学模式,以调动学生的学习积极性。特别是在学习哪些比较抽象的物理概念时,可以通过自制教具及展示这些自制教具的方式,对这些概念进行可视化处理,这是很多学生所切实需要的。不过,自制教具本质上仍然是工具,如果使用这些工具是更加值得思考的问题。以下从优化学习体验,突破概念难点和师生合作制作三个角度来加以讨论,供大家参考。
  关键词:抽象物理概念;物理概念可视化教学;自制教具应用
  中图分类号:A 文献标识码:A 文章编号:(2021)-34-451
  随着新课程改革的逐步推进,很多教师开始把创新改革的目光放在了高中物理学科上。大家普遍发现,高中物理知识的学习难度比较高,有很强的概念性与抽象性,而教材限于篇幅和形式,不可能使得对这些概念的解释能够被所有学生所接受。如果不对这种情况进行处理,一方面会造成学生理解上的不巩固,更谈不上灵活应用;另一方面则会让学生感到学习时太过困难,因为挫折感而逐渐降低学习兴趣。自制教具的主要作用就在于解决这方面的问题,教师要通过对自制教具的有效应用来弥补教材在内容和形式上的不足,促进学生发展。
  一、以优化学习体验为切入
  教师要注意的是,自制并应用自制教具的切入点应该是优化学生的学习体验。因为学生对抽象物理概念不能有效理解造成的首要后果就是他们的学习体验不好,不能理解抽象概念,也不知道这些概念应该如何应用,很多学生因此而失去了学习的兴趣与信心,高中物理知识在他们眼中变成了枯燥无聊,完全无法被理解的“天书”。所以,在自制教具时,首先要思考的是怎样让自制教具在展现抽象物理概念时能够尽可能地生动与直观,吸引学生的注意力,这是教师进一步利用自制教具帮助学生完成对概念深度理解的重要基础。
  例如,在学习电磁感应与电磁波的相关知识时,这部分内容就有不少抽象的物理概念。学生是无法用肉眼看到电磁波和很多电磁感应现象的,必然会影响到他们对这些概念的理解。所以,这部分内容就比较适合教师应用自制教具来开展教学。比如,教师可以使用磁铁、铁板、玻璃、纸板等材料制作一套教具,让学生明白磁感线不会受到一般物体的阻挡。还可以让学生在作为背景的纸板上尝试画出磁感线,总结归纳其中的的规律,并将之全都记录在纸板上,逐步丰富这套自制教具的内容直观性,进一步提升学生的探究兴趣。
  二、以突破概念难点为目标
  优化学习提升,提升教具的直观性,能够为学生打开一扇深入理解抽象物理概念的大门。但学生究竟能够实现理解,突破概念中的重点和难点,仍然要看后续的教学工作是否有效。或者说,突破概念理解难点,才是应用自制教具开展高中物理教学活动真正的目标所在。从这个角度出发,自制教具本质上成了一种实验用具,只不过其作用只是在于以可视化的方式来呈现抽象物理概念,不像一般的实验用具那样有太多操作的空间。教师应鼓励并指导学生去进行操作,帮助学生完成从直观印象向抽象理解的转化。
  例如,教师可以制作这样一套教具:一块伸出了桌面的硬纸板,硬纸板上放一个矿泉水瓶,矿泉水瓶没有封口,里边装满了水。在旁边要不止一台摄像机,或者用手机录制也可以。做好准备后,突然抽掉硬纸板,矿泉水瓶以自由落体的方式掉到了地上。随后,教师带领学生去观看录制下来的视频。教师还可以对这套教具重复利用,在瓶底钻出小孔,然后重复实验,看看在下落的过程中有没有水从瓶底的小孔中流出来。通过对相同教具的不同使用,去观察和总结各种物理现象,帮助学生顺利突破有关自由落体的概念理解难点。
  三、以師生合作制作为巩固
  教师在利用自制教具开展教学工作,促进学生对抽象物理概念的理解时,应与以学生为主体的教学理念相结合,使得学生能够更多地参与到教学活动中来。如果教具都是由教师制作的,如何使用教具及如何组织教学活动也完全由教师来决定,那么实际上是剥夺了学生的自主权,并不利于学生的学习。其中比较有效地巩固学生主体地位的方法,是在学生已经对自制教具下的教学模式产生浓厚兴趣后,教师尝试与学生共同去进行教具的制作,让学生在应用教具前就已经能够进行较为透彻的思考,提高教学效率和教学效果。
  例如,在学习“机械能守恒定律”的时候,教师可以与学生共同制作一套教具,让一个小球从不同高度的滑坡滚下,小球的重力势能转化为动能,在最后的一段轨道上滚动。教师可以只根据教学内容提出一个大致的思路以及必要的材料,然后将学生分组,每组自行完成。完成之后还要尝试几次,看看有没有什么问题,是否能够与理论相互印证。最后选出制作质量最高的一套教具,带领学生积极展开实验教学,进行课堂总结的时候则要把教具的制作也包括进去,肯定学生的表现,为此后师生能够继续合作进行教具制作打下基础。
  综上所述,在高中物理教学中,为了提高学生的学习效率和学习兴趣,更有效地培养学生的物理核心素养,教师应该多多尝试自制教具,帮助学生从可视化的角度理解抽象物理概念。相信在大家的努力下,一定能够取得良好的效果。
  参考文献
  [1]钱康.自制教具在高中物理教学中的运用[J].试题与研究,2019(24):165.
  [2]秦学梅.高中物理课如何应用自制教具优化教学[J].高中数理化,2019(12):46.
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