学生自制实验器材之我见

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  爱因斯坦说过:“结论几乎总是以完成的形式出现在读者面前,读者体会不到探索和发现的喜悦,感觉不到思想形成的生动过程,也很难达到清楚地理解全部情况。”
  物理是一门研究自然现象和规律,与生活密切相关的学科,对初中生来说,学习物理的兴趣应该是很浓厚的。但在笔者的教学实践中发现,在农村学校的中学生在刚接触物理的时候,往往表现出浓厚的兴趣,但随着物理学习的深入,学习兴趣慢慢削弱,甚至害怕物理。笔者曾做过一份调查,很多学生认为物理难学,在于物理概念难以搞懂。农村学生普遍动手能力比较薄弱,不会观察实验现象,也很少主动分析实验过程中出现的问题,无法从物理实验提取相关概念知识,对物理产生畏难情绪。学生往往习惯了机械地接收教师传授的知识,依赖教师的教学,很少去深入了解规律得出的背后过程。一味地“填鸭式”的记忆知识,学生的综合能力得不到充分的锻炼。
  农村的教学配套日益成熟,但是还不足以满足日常教学所需。成套的实验器材,学生摆弄几下,就容易失去兴趣和对物理产生高深莫测的神秘感,不利于学生把物理知识和生活现象相结合联系,从而影响了学生学习物理的兴趣和信心,阻碍了学生的创新思维能力和动手操作能力。因此,我们鼓励学生自制实验器材,在教师指导下,学生自己设计并制作实验器材,既锻炼了学生的综合能力,也弥补了实验器材不足的缺陷。结合我的教学实践,我认为学生自制实验器材还是很有意义的。
  一、学生自制器材,激发学习兴趣,提高学习能力
  爱因斯坦说:兴趣是最好的老师。当学生对一件事物产生浓厚的兴趣,会乐此不彼地探索里面的奥秘。在物理课堂上,经常会使用到物理实验儀器,有时直接使用现成的仪器去进行实验,学生往往“知其然不知其所以然”,体会不深。比如,我在讲述”力的测量“一节,直接拿出弹簧测力计进行测量,虽然学生很快能够读出弹簧测力计的示数,但是对它的原理感受不深,读数时容易弄错分度值。然后,我给他们展示一根弹簧,“利用这个,同学们也可以私人定制一根弹簧测力计,课后看看哪个同学制作的弹簧测力计是最受欢迎的。”“肯定是我的最有创意,我们来比一比。”学生的学习兴趣,一下子就被调动起来了。
  在课后,学生利用弹簧,纸条,直尺等身边的物品,去制作弹簧测力计。在制作的过程中,学生亲身体会,知道了弹簧伸长量越长,所测的物体越重;因为挂的物体太重,损坏了弹簧,由此真切感受到了测量物体不能超过弹簧的量程 。在制作刻度的过程,知道了读数时要留意分度值。一根小小的弹簧,激发了学生学习的兴趣,既提高了学生的学习热情,也锻炼了学生的创造性思维和动手能力。学生在经历仪器制作的过程中,对物理原理和知识理解的更加透彻,也必然会提高学习效果。
  二、鼓励学生自制器材,提高学生的综合素养
  布鲁纳的认知结构学习理论提到,学习是指让学生通过自己经历知识发现的过程来获取知识、发展探究能力的学习方式,它所强调的是学生的探究过程,而不是现成知识。物理知识,有时比较抽象,综合性比较强,仅仅依靠纸上的文字,老师的描述,学生理解起来会觉得吃力。机械性地死记硬背,学生的学习只是短期的记忆,时间长了就容易忘记。为了效果,学生更要花大量的时间去记忆,但事倍功半。
  “授人鱼不如授之以渔”,我们不仅要传授知识给学生,还要教会学生好的学习方法,培养学生的综合能力。我们鼓励学生动手制作仪器。如学习“电动机”一节,学生自制简易电动机,还很有创意地利用线圈,磁铁,制作了“旋转的心形线圈”,美其名曰“跳动的心”,我也被学生的创意折服。从设想、制作、定型,学生都要不断地进行思考,实践探索,通过这个过程,有利于学生养成爱思考,爱实践的习惯;遇到问题,和同学讨论交流合作,和老师交流,也有利于锻炼学生同伴合作能力和语言表达能力。学生解决问题的过程,分析思维能力,解决问题能力,创新能力也会得到锻炼和提高。在向同学们展示的过程中,制作者的自信心和自豪感也得到了很大的提升。
  三、利用自制器材,提高课堂的教学效率
  初中生,好奇心重,求知欲强,容易被新鲜事物吸引。抓住初中生的这一心理特点,在教学中,适当引入自制器材,创设教学情景,会有意想不到的效果。比如,我曾听过一位老师在“探究液体压强特点”一节,老师说:“在上课前,表演一个神奇的魔术吧。”“魔术?什么魔术?”学生们觉得很好奇,注意力一下子就被吸引了。然后展示:在一根水管的两端,各绑有一只气球,一个气球已充气。当把充气的气球缓慢浸入水中的时候,充气的气球会慢慢变瘪,同时水管另一端的气球会慢慢的膨胀。“咦?为什么会这样?是什么把这个气球压瘪了?”学生们迫切地想要破解“魔术”,带着浓厚的好奇心,顺利进入“液体压强”一节的学习。
  又如,在学习“如何测量温度”一节,温度计的原理,是学生们一个难点。我展示了一个自制的温度计:利用烧杯,酒精和细玻璃管制成了一支简易温度计。学生们一下子就哄堂大笑,因为这支温度计,没有刻度。“那我们一起来完善这支温度计吧。”然后,演示把温度计放到冰水混合物和放到热水中的过程,学生们很直观地看到,放在冰水里,液柱下降;放在沸水里,液柱上升。很容易,就联想到:温度计的原理是利用液体的热胀冷缩,就这样,轻而易举地突破了教学难点。学生们对简易温度计进行完善的过程,对温度计的原理,读书,使用注意事项等知识都有了深刻的体会,物理知识也变简单了,教师的教学也变得轻松了,教学效率也随之提高了。
  学生自制实验仪器,将眼、耳、手、心并用,通过自身实验,验证前人获得的科学结论,享受探究的乐趣,远比传统的说教要具体、有实效得多。学生制作实验器材,既能够提高学生的学习能力,促进学生长远发展,也有助于教学质量的提高,教师们可以适当尝试。
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