坚持自制教具做研究型教师.docx

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坚持自制教具做研究型教师

坚持自制教具,做研究型的物理教师　

荣昌县永荣中学李之应

内容摘要：

作为理科教师，特别是物理教师要坚持自制教具。

优秀的自制教具就来自于我们的教学过程，来自于课堂实践的经验积累，来自于一种锲而不舍的追求精神。

教师在研究教学、研究教材的同时，认真研究实验教具和对实验过程的改进。

积极动手实践，将自制教具的研究融入到教学科研的活动中去，就能够提高教师的教育教学水平和教育科研能力。

自制教具是提高教师研究能力的有效途径。

关键词：

坚持自制教具研究型教师途径。

一、坚持自制教具的实践活动

　　（首先介绍关于自制教具的特点和意义。

）

1．自制教具的内涵及特征

教具：

是指具有教学特点，能体现教育思想和教学方法的实物，模型等直观教学器具以及实验的训练器材，涵盖所有应用于教育过程中物化了的仪器和设备。

自制教具：

是指教师和学生自己动手制作的教具。

它除了具有教具的科学性、教育性、安全性外，还具有其自身的独特性。

（1）经济性。

自制教具包括物品利用和物件代用两个方面，其材料来源广泛。

有工业边角料、日常生活用品、废旧物品等等，制作成本低，甚至无成本。

国际上通常把自制教具称之为“无花费”或“廉价”教具。

（2）简易性

很早以前，逝江大学的朱正元教授就曾经倡导，要以“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”。

自制教具的制作工艺不复杂，制作条件比较简单，制作场所不固定，“就地取材、因陋就简”是其显著特点。

在日常生活和教学活动中，找到什么材料就用什么材料，有什么工具就用什么工具，边做边改。

简易性还表现在自制教具易制作易修改，造型不讲究过分地精雕细刻和美观大方，只要能够实现教学目的，坚固耐用，安全稳定即可。

（3）教学性

自制教具“贵在实用”，具有明确的教学目的，传递科学信息，传授科学知识，接近科学与生活的距离，让学生体会科学的真实性，感受科学与社会的紧密联系，理解科学在日常生活中的运用。

自制教具可称为“立体教材”、“实物教材”和“形象教材”

（4）灵活性

自制教具与成品教学仪器相比，自制教具更具有灵活性。

成品教学仪器在一定的时期内具有相对的稳定性。

新仪器的研制、开发、定型、生产所需过程相对复杂，环节多，周期较长，与教材成在一定的时间差，往往落后于教学实际，具有滞后性。

而自制教具能消除这个时间差。

师生可以根据教学内容和教学实践的要求，及时改进或创造适应教育教学需要的教具。

另外，从制作角度看，自制教具可以一气呵成，也可以停下来修改；从使用角度看，它可以在课堂上边讲边做，也可以利用课余时间制作，其灵活性是成品教学仪器无法比拟的。

2．自制教具的意义和作用

（1）自制教具是成品教具的必要补充

在长期的物理教学过程中，都非常重视对学生观察能力、实验动手能力的培养。

今天的新课程标准，更进一步地强化了实验教学的地位和作用。

演示实验、分组实验、探究性实验和边学边做的实验等需要大量的仪器和物品。

如果我们在实现以上的教学过程中，全部依赖成品教具，显然是不够的。

这就要求我们自制一定数量的教具，补充和完善成品教具的不足。

再从节约经费的角度考虑，教学仪器全部通过购买，对大多数学校来说没有必要，对农村学校、贫困地区学校来说更难以承受。

对于义务教育阶段学校经费紧张是不争的事实，既然教具能够自制，我们就应当大量提倡。

（2）自制教具可以改善成品教具的不足

在课程改革之前，学校装备的教学仪器主要是为验证性实验、演示性实验服务。

这些教学仪器大部分能够适应新课程改革所倡导的探究性实验和分组实验。

小部分教学仪器需要加以改进，取其所长，另行开发新用途。

还有少数教学仪器存在某些缺陷和不足之处，需要我们对它进行改进和完善。

无论是改进还是完善原有的教学仪器，都是为了提高这部分仪器的利用率，都是对成品教具的补充。

（3）自制教具发挥着成品教具不能代替的作用

成品教具都有保证“知识和技能”教学得以实现的教育功能，但自制教具增加了动手的过程和环节，它还具有培养学生情感、态度、价值观的教育功能。

自制教具对促进学生智力和非智力因素发展，增强学生心理素质，培养学生科学素养等方面所发挥的作用。

所以说，自制教具有着成品教具所不具备和不能代替的作用。

3．自制教具的实施过程

谈到自制教具，教师们总感到有些犯难。

有的教师不知道从何下手，不知道去选择什么样的内容，不知道该做成什么样的教具，不知道该怎样去选择和积累材料等等。

其实，我的体会是：

优秀的自制教具就来自于我们的教学过程，来自于课堂实践的经验积累，来自于一种弁而不舍的追求精神。

下面我将具体地来讲讲实施自制教具的过程和要求。

（1）实施自制教具内容的来源

①自制教具内容来源于备课中。

我们在备课时必然要涉及到备实验。

如教材上的演示实验，你不仅要了解学校实验室有不有这样的实验器材？

而且要亲自操作使用，考察其效果是否良好。

如果没有这项器材，你就可以考虑是否可以制作这样一套相应的实验器材来弥补这项教具。

如果有这项教具，但效果不好，使用操作也不方便，你就可以考虑是否可以对它进行改进。

比如说讲游标卡尺的内容。

游标卡尺的精度，一般常用的有0.1毫米、0.02毫米和0.05毫米这样几种规格。

实验室的演示游标卡尺又只有0.1毫米的模型教具，没有0.02毫米和0.05毫米的演示游标卡尺模型教具。

于是，我们在讲精度为0.02毫米和0.05毫米的游标卡尺的原理和读数时，发现一些学生总感到费解和吃力，学生掌握不牢固。

后来我们就想办法自制了精度为0.02毫米和0.05毫米的演示游标卡尺模型，为了方便，我们还自制了一个同时可以完成精度为0.1毫米、0.02毫米和0.05毫米的多功能演示游标卡尺模型的教具。

填补了学校实验室中这项教具的空白。

（展示自制游标卡尺模型实物图）。

又比如在80年代初期我们使用的高中物理教材。

在讲全电路欧姆定律的内容时，为了能让学生直接观察到电池的内电压，当时的教参书上是这样介绍的。

将稀硫酸（密度为1.28）盛入水槽内，在水槽内尽可能远的相对位置放入一对铅、锌板作电极，靠近两极板内侧放入探针（探针最好选用铂金丝）就可以测出电源的内电压来。

我们就按照这一要求来做这个实验。

我们好不容易在化学实验室找来了铂金丝，经过多次实验，几乎都观察不出来内电压。

当时使用的演示电表灵敏度低，量程大。

其效果更差。

我们通过反复分析，觉得把液体盛在一个水槽内，两极板间的面积相当大，其内电阻将非常小，内电压降自然就小了，我们用普通的演示电表是不好观察到内电压的。

找到问题后，我们就设想将稀硫酸液体分别盛入到两只1000毫升的大烧杯中，并用“U型”玻璃管将两烧杯中的液体连通。

再分别在两个烧杯中放入电极和探针，闭合外电路时，内、外电压读数就非常明显了。

这项演示实验成功以后，我们为了今后使用方便，还做了底座，连通管也做成了横截面积可以改变大小的闸阀。

这样就做成了一个可调的高内阻电源。

为了测量其内、外电压，使读数更方便。

我们还将两只演示电表改装成量程为两伏特的电压表。

这一自制教具在80年代参加重庆市在沙区进修校举办的自制教具评展，我们还得了奖。

我在这次同时获奖的还有《空气柱共鸣测声速》等自制教具（展示自制教具的实物图片）。

后来，我们还自制了通电导体在磁场中受力的演示实验；奥斯特实验和环形电流周围的磁场等系列的演示实验，满足了教学的需要。

（展示实物图片）。

②自制教具内容来源于原有器材的老化、损坏和丢失。

有时我们演示教具或学生实验仪器在使用时间长了变老化，或者搬运不当时，可能不小心损坏和丢失零部件，在损坏严重时既不能修复又没有多的器材时，我们就可以考虑能否进行自制这一教具。

例如，在讲授机械波的内容中，讲到纵波的形成和传播时，要用到螺旋弹簧来演示纵波的传播的实验。

我们学校实验室曾经有一个弹簧波的演示仪器，使用时间长了，弹簧多处变形并相互缠绕在一起，无法恢复和使用。

于是，我们就想来自制一个这样的仪器。

起初，我们用直径为0.5毫米的铁丝在外径为6厘米粗的铁管上密绕数百圈后，放入炉火中退火，自然冷却后，再将它慢慢地从铁管中退下来，结果在整理和吊线过程中不小心造成多处变形。

容易变形的弹簧，演示纵波的传播效果自然就不那么理想。

我们就想找弹性系数大的钢丝来做，结果钢丝的绕制过程非常难做，不好降服它。

后来我们发现电阻丝来做这种弹簧是比较理想的材料。

我们选用直径为0.8毫米的电阻丝在外径为6厘米的铁管上密绕数百圈后，将两端扎牢，然后放入炉火中烧成暗红色，取出来自然冷却。

仔细地将它从铁管上退下来。

自然松脱后在各圈之间形成小的间隙，这样制作的弹簧既揉软回复弹性也好。

在装配和实验过程中都不容易疲劳变形和损坏了。

同时我们还在旁边用废钢锯条做成振动片，只要轻轻一按钢锯条，就产生一个纵波，操作变得非常方便了。

（展示实物图片）。

又比如，我们在搬迁实验室时，搬运工人不慎将玻璃钟罩打碎了。

这就无法演示声波不能在真空中传播这一实验现象。

怎么办呢？

我突然想到为什么不能用一只大的玻璃瓶来带替钟罩呢？

于是，我找来一只大玻璃瓶，在一个大的橡胶塞中间打上一个孔，安装上抽气阀。

再在它的旁边穿入两根漆包铜导线里面连接音乐电铃（考虑固体能够传声，电铃不能与瓶壁接触，处于悬窒空状态），外面连接上电池和开关。

将橡胶塞把玻璃瓶密封，抽气后进行实验比较，果然效果还不错。

（展示实物图片）。

我曾记得很早以前我们学校物理实验室就有一套光具盘实验教具，后来新买了氦氖激光光学演示仪。

原来的光具盘实验教具就借给兄弟学校。

几年过后，氦氖激光器老化不能使用，原来的光具盘实验教具又被借去的学校丢失，一时间又没能去购买新的，教学需用怎么办呢？

于是，我就考虑到自制一套光学实验教具来满足教学的需要。

在自制过程中，光源我采用投影仪中的卤钨灯做光源，250W的灯泡其亮度是可以的。

我制作了可调节焦距的光源筒，散热选用了计算机中的风扇。

支架选用铝合金材料。

最难做的是要算多缝的遮光栏、光具刻度盘和各种光学元件。

不过我以前已经有过用有机玻璃制作光学元件的经验，通过较长时间的设计、制作、试验和修改，终于完成了一套《多功能光学实验演示仪》。

在教学中使用效果很好。

这套《多功能光学实验演示仪》于2000年参加重庆市自制教具评展荣获一等奖，随后推荐参加全国第五次自制教具评展，荣获二等奖。

（展示实物图片）。

③自制教具内容来源于教材中的部分演示实验和学生实验所用的器材和实验方法的改进。

对于教材中所例举的演示实验装置和我们实验室所购买的相关实验仪器大部分的实验都是比较好的，但也有少部分实验方法和装置不大理想，不仅操作不方便，观察的效果也不明显。

这就有待于我们去加以改进，设计制作较好的实验装置来达到更好的实验效果。

例如：

在讲浸润及毛细现象这部分知识时，教材中讲到，“在玻璃容器内装上浸润液体，液面向上弯曲；装上不浸润液体，液面向下弯曲。

”这一现象，如果液体装在圆形的容器里就不便于观察。

我们就用无色有机玻璃粘接成一个如上图所示的长方体容器，并将中间隔成两部分。

在容器的左面盛上适量的红颜色的水，右边盛上水银。

由于容器截面的宽度做得较窄，浸润液体和不浸润液体在两端边沿上升和下降的程度更为显著。

直接就能让学生观察到上弯月面和下弯月面的实验现象了。

然后，在容器上方加上盖板，用蜡封严就可以长期保存和使用了。

（展示实物图片和图形尺寸）在演示毛细现象时，浸润液体在毛细管中上升的现象容易看到，但对于水银作为玻璃的不浸润液体在毛细管中下降的现象，只有在管口的竖直上方才能观察得到。

为了提高这一现象的观察效果，我们又用无色的有机玻璃粘接成两个如右图所示的楔形容器。

在容器上口面做上定位孔，分别从定位孔中插入三支内径不同的毛细管。

毛细管应在楔形容器中由大到小从容器的宽处向窄处排列。

要求各位置上的毛细管的外径略小于该处容器的宽度，目的是让毛细管能将它与容器壁处的液体分隔开来。

这样，我们就能在装有水银的容器中观察到水银在毛细管中的下降现象和观察到装有红颜色水的容器中水在毛细管中的上升现象了。

（展示示例图）。

又比如，在讲授静电学的知识时，静电学方面的实验在我们南方常常因气候潮湿不容易做成功。

在这里你就要注意到静电实验中“