自制物理教具在贫困县区普通高中课堂教学中的应用
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作者:何军旗
摘 要：高中物理知识具有理论性与抽象性较强的特点，结合教学内容引导学生自主设计和制作教具，不仅有助于激发学生的学习积极性，更有助于加深学生对物理知识的理解与认知。因此，新时期贫困县区普通高中物理教师应针对教学资源紧缺的现状，在实际展开教学活动的过程中意识到自制物理教具的重要性，最终为全面提升高中物理课堂教学质量与效率奠定基础。
关键词：自制物理教具;贫困县区;普通高中;课堂教学;应用
中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2020）14-0101-02
DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2020.14.049
同城市高中物理教学相比，贫困县区普通高中物理教师在实际展开教学活动的过程中，需要面对教学资源相对紧缺的问题。要想激发学生对物理知识学习的积极性，实现对学生创造性思维、探究思维等综合素质的培养，就必须意识到引导学生自制物理教具的重要性，为促进学生物理素养的提升提供保障。在这种情况下，积极加强对自制物理教具在贫困县区普通高中课堂教学中的应用研究具有重要意义。
一、自制物理教具在贫困县区普通高中课堂教学中的应用价值
（一）有助于提升学生物理核心素养
物理实验是高中物理教学活动的重要组成部分，自制物理教具展开实验是检验学生物理知识应用水平的重要途径之一。贫困县区普通高中物理教师在实际展开教学活动的过程中，通过引导和鼓励学生利用生活中常见的废弃物品和资源进行物理实验设备和相关教具的制作，可以强化学生的环保意识，同时还能够促使学生在长时间的学习过程中建立起社会、技术、科学、环境之间的紧密联系，从而逐渐形成持之以恒和实事求是的科学态度，对于学生形成良好的物理核心素养具有重要意义[1]。
（二）有助于提升学生解决问题的能力
新课程标准中明确指出，高中物理教师在实际展开教学活动的过程中，不仅应注重对学生理论基础知识掌握能力的培养，还必须采取有效措施提升学生灵活应用物理知识解决实际问题的能力[2]。而在引导学生自制物理教具的过程中，学生需要结合自身掌握的物理知识，通过思考和探索，合理地选择材料，并通过精心设计进行教具的设计和制作，整个实践过程可以锻炼自身解决问题的能力，对于提升学生的综合素质具有促进作用。
（三）有助于营造良好师生关系
良好的师生关系是从根本上提升高中物理课堂教学质量的重要途径之一，而高中物理教师在引导学生自制教具并参与动手实践活动的过程中，不仅可以及时发现学生的优点，还能及时给予学生适当的引导，给予学生肯定与鼓励，更好地营造学习氛围，激发学生的学习兴趣，拉近师生间的距离[3]。更重要的是，通过生生合作、师生合作，可以更加高效地解决物理问题，提高物理教学的质量。
二、贫困县区普通高中课堂自制物理教具需注意的问题
（一）注重体现物理核心素养
高中物理教师在引导学生课堂学习活动中自主进行物理教具制作时，应注重体现物理核心素养，才能将自制物理教具教学模式的功能全面发挥出来，促使学生在利用简单的材料完成物理实验以及物理理论知识学习的过程中，提高效率和质量。更重要的是，整个学习活动中可以对物理原理以及知识体系产生更加深刻的认知，为学生获得丰富的感性认知，逐渐形成良好的物理核心素养奠定基础。
（二）注重降低自制教具成本
高中物理教師在引导学生自制物理教具的过程中，应鼓励学生搜集生活中常见的物品以及废物，实现废物利用。这一过程能够促使学生在学习过程中建立起物理知识与生活和环境之间的紧密联系，更有助于提升学生的环保意识。重要的是，这一过程有助于全面挖掘学生的想象力和创造力，为学生综合素质的全面提升奠定基础。
（三）注重自制教具安全性
高中物理教师通过引导学生自制教具，可以激发学生对物理知识的学习积极性，但是整个自制教具的过程应充分体现出安全性，才能够保证高中物理课堂教学活动的顺利实施，也才能够促使学生在长时间学习过程中树立严谨的物理知识学习态度。从整体上来看，这对于学生形成扎实的物理基础、较高的物理知识学习积极性以及构建高效物理课堂都具有重要作用。
三、自制物理教具在贫困县区普通高中课堂教学中的应用途径
（一）自制物理实验教具激发学生的学习积极性
物理实验是高中物理知识的重要组成部分，通过引导学生观察实验现象、总结实验结果，有助于强化学生的物理知识基础，更有助于全面培养学生的观察能力、思维能力等综合素质。然而，我国部分贫困县区普通高中受资金、教学设施等紧缺的影响，无法在课堂教学活动中全面发挥物理实验教学的功能。而在引导学生自制物理教具的过程中，不仅可以顺利展开实验教学，还能够促使学生全身心地参与高中物理实验学习，生动、有趣的课堂氛围能够从整体上激发学生的物理知识学习积极性，学生在自主分析、探究的基础上动手制作物理实验所需的相关教具，可以不断深入理解物理知识原理，更能够成为物理知识学习的主体。更重要的是，学生利用自己制作的教具完成物理实验，验证物理原理，可以在学习过程中获得成就感，提升学生对物理知识的学习热情。
（二）通过自制教具促使学生获得丰富的学习体验
设备不足成为影响贫困县区普通高中物理课堂教学质量与效率的重要因素之一，而在对自制教具这一教学模式进行充分应用的过程中，学生可以更有针对性地展开物理原理的分析与探究，在全身心参与高中物理课堂学习活动当中，能促使学生获得更加丰富的学习体验，最终有效开阔学生视野，促进学生提升物理素养。在进行“磁场”相关知识点的教学时，为了解决教学器材的不足，贫困县区普通高中物理教师可以鼓励学生自主制作物理模型，再让学生通过自制的器材和教具进行磁现象和磁感应强度等相关物理知识的实验。在自制教具进行物理实验的过程中，高中物理教师要充分发挥引导的职能，和学生一起探索。结合所学的物理知识和物理原理，学生们可以利用圆形的磁铁圆孔和橡皮制作教具，首先在圆形的磁铁圆孔中塞入橡皮，并将一个钢管穿入橡皮中，利用两个铝片构建“L”型，最后将其固定在竖型的木板上，最后在下面的铝片上放置圆形的磁铁。通过反复的实验帮助学生总结出关于磁铁的物理知识和规律，当把同级的两块磁铁慢慢靠近时，会把上部的磁铁给弹开，即同性相斥。 学生通过自制教具及自主实验的过程，会对相关的物理现象和物理知识点有更加深刻的理解和认知，更重要的是，学生在自制物理教具和进行自主实验的过程中，可以营造轻松活跃的高中物理课堂学习氛围，对于全面激发学生的物理课堂学习积极性和主动性，提升物理课堂教学效率和质量具有非常大的促进作用。除此之外，这一过程还有助于实现对学生自主探究素养和独立思考素养等良好学习习惯的培养，为学生在长时间学习过程中获得丰富的学习体验奠定基础。
（三）通过小组合作模式共同制作教具
新时期贫困县区普通高中物理教师在激发和引导学生积极主动参与自制教具的活动时，可以采用小组合作的模式，引导学生各抒己见、共同探讨，不断创新教具制作方法、制作材料等，为提升高中物理课堂教学质量提供保障。在进行“振幅、周期和频率”等相关知识点的学习过程中，高中物理教师就可以鼓励学生以小组合作的形式分工合作，可以通过搜集弹簧等材料来制作教具，对小组的成员进行划分，分别搜集铁架台等材料，并将一个横杆放在两个铁架台之间，将重量相同的物品挂在横杆上，确保它们在震动时的振幅不同。通过自制教具和实验过程，学生可以更好地观察震动频率和振幅，更加深刻地理解和认知“振幅、周期和频率”之间的关系。更为重要的是，在小组进行合作探究的过程中，学生可以互相交流想法和见解，有助于学生在物理知识的学习过程中更好地锻炼交际能力、思维能力和沟通能力，促进学生的全面发展。
（四）通过自制教具降低物理实验难度
高中物理知识具有理论性、逻辑性和系统性较强的特点，在实际展开教学活动的过程中，物理实验难度较大。而在物理实验教学活动中引导学生自制物理教具，可以有效激发学生的好奇心，促使学生全身心参与对物理知识的探索，同时还能在参与物理实验的过程中，对物理知识产生更加深刻的认知，最终为强化物理教学效果奠定基础。在“电磁现象”相关知识点教学过程中，教师可以引导学生自主完成电磁综合演示器的制作，可以选择生活中的常见物品，整个教具制作以及亲身参与实验的过程不仅激发了学生对物理知识的学习兴趣，同时对于降低物理实验教学難度具有促进作用。
（五）通过自制物理教具强化理论知识教学
高中物理知识中包含大量的概念和公式等理论性知识内容，这部分知识理解难度大，同时容易出现混淆，是影响高中物理课堂教学质量的重要因素。而在引导学生通过自制物理教具的方式展开理论知识学习的过程中，可以促使学生应用理论知识指导教具的制作过程，加深学生对理论知识的认知和理解。在力学相关知识点的教学过程中，高中物理教师首先可以将汽车模型、绳子以及格尺等教具引入课堂，鼓励学生利用这些物品制作教具，将“力”这一生动、形象和具体化的概念呈现出来，在这一过程中学生可以对相关物理知识点产生深刻的认知，对于提升学生课堂学习质量和效率具有促进作用。
综上所述，新时期，贫困县区普通高中物理教师在实际展开教学活动的过程中，可以采用引导学生自制教具的模式开展课堂教学，弥补教学设施紧缺的现状。通过自制物理实验教具激发学生的学习积极性，促使学生获得丰富的学习体验，有助于提升课堂教学质量，促进学生全面提升物理素养。
参考文献：
[1]郑荣炜，阮伟文，柴志方.“非常规”物理实验教具的制作与设计——以“重力做功特点”的演示教具为例[J].物理之友，2018（8）：38.
[2]田灵录，李顺强.利用通用技术课堂进行高中物理实验教具制作的探究性研究[J].中国农村教育，2018（4）：31.
[3]张威明.高中物理自制教具的“智造”——以“全反射”课程中教具制作为例[J].物理教师，2018（1）：58.
[责任编辑 张宏丽]
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