中學(xué)物理自制教具研究.pdf

四川師范大學(xué) 碩士學(xué)位論文 中學(xué)物理自制教具研究 姓名 王永剛 申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別 碩士 專業(yè) 課程與教學(xué)論 物理 指導(dǎo)教師 潘學(xué)軍 20090312 中文摘要 中學(xué)物理自制教具研究 物理課程與教學(xué)論專業(yè) 研究生王永剛指導(dǎo)教師潘學(xué)軍 摘要 中學(xué)物理以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ) 實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生觀察分析能力 學(xué)生學(xué)習(xí) 物理的興趣以及科學(xué)探究的精神有著不可替代的重要意義 長(zhǎng)期以來 由于教 育資源短缺 應(yīng)試教育 對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要性認(rèn)識(shí)不足等原因 使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒 有得到很好地開展 導(dǎo)致我們的學(xué)生探究與創(chuàng)新的意識(shí)淡薄 如今 中學(xué)的教 育設(shè)施逐漸改善 電教設(shè)備也普遍應(yīng)用于教學(xué) 盡管如此 增添的實(shí)驗(yàn)器材以 及先進(jìn)的電教設(shè)施仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)教具的需求 自制教具在緩解教學(xué)設(shè)施短缺 培養(yǎng)學(xué)生觀察分析能力 動(dòng)手實(shí)踐能力 科學(xué)探究及創(chuàng)新精神等方面有著無與倫比的優(yōu)勢(shì) 可是 據(jù)筆者調(diào)查 很多教 師沒有親自做過教具 在動(dòng)手制作方面也存在很多困難 所以 進(jìn)行本課題的 研究是比較有實(shí)用價(jià)值的 本文分為五章 第一章為引言部分 筆者分析國(guó)內(nèi)外開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的差距 自制教具在培養(yǎng)學(xué)生能力方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì) 最后 點(diǎn)明開展本課題的意義 第 二章是對(duì)自制教具的認(rèn)識(shí) 筆者從自制教具的定義 功能 意義及現(xiàn)狀進(jìn)行分 析 加深對(duì)自制教具全方面的了解 第三章介紹如何設(shè)計(jì)和制作自制教具 第 四章為自制教具的案例 其中 斜面受力隨傾角變化演示儀 和 組合式靜電 演示儀 都是由筆者首創(chuàng)的自制教具 特別是 組合式靜電演示儀 可以用于 演示1 0 多個(gè)靜電演示實(shí)驗(yàn) 在中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)有很大的推廣價(jià)值 筆者希 望通過介紹這些教具的設(shè)計(jì) 制作方法激發(fā)廣大教師參與創(chuàng)作的激情 第五章 筆者分析了自制教具與教學(xué)效果的關(guān)系 并設(shè)計(jì)了自制教具教學(xué)的案例 教學(xué) 實(shí)踐也證明了自制教具在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要作用 中文摘要 筆者的主要工作體現(xiàn)在兩方面 第一 全面闡述自制教具的定義 功能 意義 現(xiàn)狀及與教學(xué)效果的關(guān)系 消除了教師對(duì)自制教具認(rèn)識(shí)的不足 第二 三年來 筆者積極動(dòng)手開發(fā) 制作出一些原理簡(jiǎn)單 演示效果明顯 在中學(xué)很 有使用價(jià)值的新教具 這不僅可以為廣大教師提供了參考實(shí)例 還可以帶動(dòng)教 師動(dòng)手制作教具的熱情 關(guān)鍵詞 實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究性學(xué)習(xí)自制教具動(dòng)手能力創(chuàng)新精神 A b s t r a c t P h y s i c a lS e l f m a d eE q u i p m e n t R e s e a r c hi nH i g hS c h o o l M a j o r T h e o r yo fP h y s i c sC u r r i c u l u ma n dT e a c h i n g P o s t g r a d u a t e W a n gY o n g g a n g S u p e r v i s o r P a nX u e j u n A b s t r a c t P h y s i c si nh i g hs c h o o li sb a s e do ne x p e r i m e n t p h y s i c se x p e r i m e n t s h a v ea ni r r e p l a c e a b l es i g n i f i c a n c ei nc u l t i v a t i n gs t u d e n t s o b s e r v a t i o nc a p a c i t y a n a l y t i c a lc a p a c i t y i n t e r e s ti ns t u d y i n gp h y s i c sa n dt h es p i r i to f s c i e n t i f i ci n q u i r y Al o n gt i m e b e c a u s eo ft h es h o r t a g eo fe d u c a t i o n a lr e s o u r c e s e x a m o r i e n t e d e d u c a t i o n a w a r e n e s so ft h ei m p o r t a n c eo fe x p e r i m e n t a lt e a c h i n g s h o r t a g ea n d o t h e rr e a s o n s m a k e se x p e r i m e n t a lt e a c h i n ga r en o tw e l lc a r r i e do u t r e s u l t i n gi n o u rs t u d e n t s s e n s eo fi n q u i r ya n di n n o v a t i o ni Sw e a k T o d a y e d u c m i o nf a c i l i t i e si n h i g hs c h o o lh a v eg r a d u a l l yi m p r o v e d a u d i o v i s u a le q u i p m e n ti s a l s og e n e r a l l y a p p l i e d t ot e a c h i n g N e v e r t h e l e s s a d d i t i o n a le x p e r i m e n t a le q u i p m e n t a sw e l l a s a d v a n c e da u d i o v i s u a lf a c i l i t i e sd i d n ti m p r o v et h ee f f e c to fe x p e r i m e n t a lt e a c h i n g g r e a t l y T h e s ef a c i l i t i e sc a n n o tm e e tt h er e q u i r e m e n tt oe x p e r i m e n t a lt e a c h i n g S e l f m a d ee q u i p m e n th a su n p a r a l l e l e da d v a n t a g e si na l l e v i a t i n gt h es h o r t a g e o ft e a c h i n gf a c i l i t i e s c u l t i v a t i n gt h eo b s e r v i n ga n da n a l y z i n gc a p a c i t y t h e h a n d s o ne x p e r i e n c ec a p a c i t y s c i e n t i f i ci n q u i r ya n di n n o v m i v es p i r i t H o w e v e r a c c o r d i n gt ot h es u r v e y al o to f t e a c h e r sd i dn o tm a k ea n ye x p e r i m e n t a le q u i p m e n t a n dt h e i rh a n d s o ne x p e r i e n c ec a p a c i t yi sv e r yw e a k S o t oc a r r yo u tt h i sr e s e a r c h i Sv e r yu s e f u l Ih a v em a d ean u m b e ro fs e l f m a d ee q u i p m e n t s a n ds u n l m a r i z e d t h e i rm e t h o d s t h e s ee x a m p l e sc a nb ei n t r o d u c e dt ot h ef r o n tl i n et e a c h e r s A t1 a s t I h o p et h e s ee x a m p l e s c a na r o u s et h e i re n t h u s i a s mo ns e l f m a d ee q u i p m e n t T h i sa r t i c l ei sd i v i d e di n t of i v ec h a p t e r s c h a p t e rI i st h ep r e f a c e a n a l y z e st h e g a po fe x p e r i m e n t a lt e a c h i n ga th o m e a n da b r o a d a n a l y z e st h eu n i q u ea d v a n t a g eo f I I I A b s t r a c t t h es e l f m a d ee q u i p m e n fi nd e v e l o p i n gs t u d e n t s a b i l i t y F i n a l l y t h ea u t h o rp o i n t O U tt h es i g n i f i c a n c eo ft h i si s s u es p e c i f i c a l l y t h es e c o n dc h a p t e ri n t r o d u c e st h e d e f i n i t i o n f u n c t i o n s i g n i f i c a n c eo ft h es e l f m a d ee q u i p m e n t S O w ec a nl e a r na l l a s p e c t sa b o u ti t t h et h i r dc h a p t e rd e s c r i b e sh o wt od e s i g na n dm a k es e l f m a d e e q u i p m e n t t h ef o u r t hc h a p t e ri n t r o d u c e ss e l f m a d ee q u i p m e n te x a m p l e s a m o n g t h e m I n c l i n e dp l a n ew i t hi n c l i n a t i o nc h a n g ef o r c ed e m om a c h i n e s A n d c o m b i n e ds t a t i cd e m o n s t r a t o r a r ei n n o v a t i v ee q u i p m e n t s s h o u l db ep o p u l a r i z e d i nh i g hs c h 0 0 1 S p e c i a l l y t h e c o m b i n e ds t a t i cd e m o n s t r a t o r c a nd om o r et h a n10 d e m os t a t i ce x p e r i m e n t s T h ea u t h o rh o p e st os t i m u l a t et h ep a s s i o no ft a k i n gp a r ti n p h y s i c a le q u i p m e n tm a k i n gt h r o u g hi n t r o d u c i n gt h ed e s i g na n dp r o d u c t i o nm e t h o d s T h ef i f t hc h a p t e ra n a l y z e st h er e l a t i o n s h i pb e t w e e nt e a c h i n ge f f e c ta n ds e l f m a d e e q u i p m e n t T h ea U t h o rd e s i g n e dat e a c h i n gc a s e t h et e a c h i n ge x p e r i m e n tp r o v e d t h a ts e l f m a d ee x p e r i m e n t sp l a y e da ni m p o r t a n tr o l ei ne x p e r i m e n t a lt e a c h i n g T h ea u t h o r Sm a i nj o br e f l e c t si n t w ow a y s f i r s t l y g i v es e l f m a d ee q u i p m e n ta c o m p r e h e n s i v ee x p o s i t i o ni nd e f i n i t i o n f u n c t i o n s i g n i f i c a n c e s t a t u s a n dt h e r e l a t i o n s h i pt ot e a c h i n ge f f e c t i v e n e s s t oe l i m i n a t et h ec o g n i t i v ed e f i c i e n c yo f t e a c h e r s S e c o n d l y t h r o u g h h i s o w np r a c t i c e t h ea u t h o rh a v e m a d e s o m e e q u i p m e n t s t h e s es e l f m a d ee q u i p m e n t sa r eg o o de q u i p m e n t st oa i de x p e r i m e n t a l t e a c h i n g T h i si sn o to n l y p r o v i d et h ev a s tn u m b e ro ft e a c h e r sar e f e r e n c ee x a m p l e b u ta l s oc a na r o u s et e a c h e r s e n t h u s i a s mi nm a k i n gs e l f m a d ee q u i p m e n t K e yw o r d s e x p e r i m e n t a lt e a c h i n g e x p l o r a t o r ys t u d y s e l f m a d ee q u i p m e n th a n d s o ne x p e r i e n c ec a p a c i t y i n n o v a t i v es p i r i t I V 四 ll1 開i 范大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性及 使用授權(quán)聲明 本人聲明 所呈交學(xué)位論文 是本人在導(dǎo)師渣鱟星絲撞 指導(dǎo)下 獨(dú)立 進(jìn)行研究工作所取得的成果 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外 本論文不含任何 其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果 對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn) 的個(gè)人和集體 均已在文中以明確方式標(biāo)明 本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān) 本人承諾 已提交的學(xué)位論文電子版與論文紙本的內(nèi)容一致 如因不符而 引起的學(xué)術(shù)聲譽(yù)上的損失由本人自負(fù) 本人同意所撰寫學(xué)位論文的使用授權(quán)遵照學(xué)校的管理規(guī)定 學(xué)校作為申請(qǐng)學(xué)位的條件之一 學(xué)位論文著作權(quán)擁有者須授權(quán)所在大學(xué)擁 有學(xué)位論文的部分使用權(quán) 即 1 已獲學(xué)位的研究生必須按學(xué)校規(guī)定提交印 刷版和電子版學(xué)位論文 可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)供 檢索 2 為教學(xué) 科研和學(xué)術(shù)交流目的 學(xué)?？梢詫⒐_的學(xué)位論文或解密 后的學(xué)位論文作為資料在圖書館 資料室等場(chǎng)所或在有關(guān)網(wǎng)絡(luò)上供閱讀 瀏覽 本人授權(quán)中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所將本學(xué)位論文收錄到 中國(guó)學(xué)位論文 全文數(shù)據(jù)庫(kù) 并通過網(wǎng)絡(luò)向社會(huì)公眾提供信息服務(wù) 保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書 學(xué)位論文作者簽名 鄉(xiāng)自 岡丑 導(dǎo)師虢編旨午 簽字日期 z 呷年多月 日簽字日期 印辛鄉(xiāng)月 o 日 第一章引言 第一章引言 1 1 物理學(xué)科以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ) 物理學(xué)是一門基礎(chǔ)自然科學(xué) 它所研究的是物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu) 最普遍的相 互作用 最一般的運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及所使用的實(shí)驗(yàn)手段和思維方法 隨著人類對(duì) 物質(zhì)世界認(rèn)識(shí)的深入 物理 技術(shù)和社會(huì)之間形成了密切的聯(lián)系 物理學(xué)一方 面帶動(dòng)了科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展 另一方面推動(dòng)了文化 經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展 經(jīng)典 物理學(xué)奠定了兩次工業(yè)革命的基礎(chǔ) 近代物理學(xué)推動(dòng)了信息技術(shù) 新材料技術(shù) 新能源技術(shù) 航空航天技術(shù) 生物技術(shù)等的迅速發(fā)展 繼而推動(dòng)了人類社會(huì)的 變化 因此 在當(dāng)今的基礎(chǔ)教育中 物理教育有著至關(guān)重要的地位 然而 如何教好物理以及讓學(xué)生學(xué)好物理成為教育者們長(zhǎng)期以來不斷探索的問題 要 尋找到丌展物理教學(xué)的有效途徑 我們首先必須了解物理究竟是怎樣的一門學(xué) 科 物理即 物中有理 理中有物 物理學(xué)家們通過實(shí)驗(yàn)對(duì)生活中的一些現(xiàn) 象加以分析 研究 總結(jié)出許多定律 探索到 物中之理 同時(shí) 物理學(xué)中 每一個(gè)物理模型都是從生活實(shí)踐中抽象出來的 總能在生活中找到它的原型 也就是 理中有物 由此可見 物理與生活實(shí)踐有著密切的關(guān)系 物理確實(shí) 是一門基于實(shí)驗(yàn)的學(xué)科 物理實(shí)驗(yàn)是獲得感性材料 探索物理規(guī)律 認(rèn)識(shí)物理 世界的基本手段 也是檢驗(yàn)物理理論真理唯一的標(biāo)準(zhǔn) 在物理學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的 過程中 物理實(shí)驗(yàn)自始至終占有及其重要的地位 許多重要規(guī)律都是通過實(shí)驗(yàn) 總結(jié)出來的 如牛頓運(yùn)動(dòng)定律 阿基米德定律 歐姆定律等等 科學(xué)家們?yōu)榱?探索自然的奧秘 往往會(huì)不惜進(jìn)行幾年 幾十年的艱苦實(shí)驗(yàn)以探求科學(xué)真諦 如法拉第電磁感應(yīng)定律的發(fā)現(xiàn) 科學(xué)家富蘭克林冒著生命危險(xiǎn)進(jìn)行 費(fèi)城電風(fēng) 箏 實(shí)驗(yàn) 以及為了探索物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)所進(jìn)行的近代物理實(shí)驗(yàn) 此外物理實(shí)驗(yàn) 還承擔(dān)著檢驗(yàn)物理理論和測(cè)定物理常量等重要內(nèi)容 這些都充分說明了物理實(shí) 驗(yàn)在物理學(xué)的發(fā)展中發(fā)揮著巨大的作用 既然物理學(xué)是從實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的 所以觀察和實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)和研究物理最基本 的方法 通過物理實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察思維能力 動(dòng)手操作能力 分析解 決問題的能力和創(chuàng)造能力等 更能培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度 良好的學(xué)習(xí) 習(xí)慣和濃厚的學(xué)習(xí)興趣 實(shí)驗(yàn)是其它任何手段都不可替代的 特別是在加強(qiáng)素 第一章引言 質(zhì)教育的今天 實(shí)驗(yàn)更體現(xiàn)為實(shí)施素質(zhì)教育的一條主要途徑拉1 由此可見 物 理教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)有著舉足輕重的地位 教好物理的前提就得教好實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)既然是物理教學(xué)的基礎(chǔ) 那么我們開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的情況與國(guó)外相 比怎樣呢 在國(guó)外 特別是經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家 通常都比較注重實(shí)驗(yàn)教學(xué) 例如筆者曾參閱了孫世軍 汪志勝所著的 中美兩國(guó)中學(xué)理科實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比較 發(fā)現(xiàn) 我國(guó)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和美國(guó)相比 就有很大的差距 1 2 中美實(shí)驗(yàn)教學(xué)比較 1 2 1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)和形式比較 在我國(guó) 中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課 無論是演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生實(shí)驗(yàn) 都有明確的目 標(biāo) 即絕大多數(shù)是驗(yàn)證性的 即驗(yàn)證教科書上的某個(gè)結(jié)論 公式或定理 這種 實(shí)驗(yàn)課的目標(biāo)可以說是以驗(yàn)證某個(gè)結(jié)論為出發(fā)點(diǎn)和歸宿 談不上創(chuàng)新和發(fā)現(xiàn) 也難于使學(xué)生產(chǎn)生激情和聯(lián)想 在美國(guó) 把實(shí)驗(yàn)當(dāng)作一個(gè)發(fā)現(xiàn)的過程 一個(gè)揭 示自然事物的過程 一個(gè)通過提高理解力的方式來發(fā)現(xiàn)這些事實(shí)之間是如何聯(lián) 系起來的過程 是一個(gè)提高自己操作能力的過程 老師強(qiáng)調(diào)的是獨(dú)立探索 自 主活動(dòng) 大膽實(shí)踐 學(xué)生在探索 發(fā)現(xiàn)的過程中 學(xué)會(huì)了科學(xué)的思維方法和科 學(xué)的探索能力 重要的是實(shí)驗(yàn)過程而不是實(shí)驗(yàn)結(jié)果 它是以學(xué)生親自動(dòng)手 大 膽創(chuàng)新為出發(fā)點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)課的目標(biāo)寬泛 試圖讓學(xué)生通過這些實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)新的知識(shí) 和感覺 體驗(yàn)創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)的樂趣 實(shí)驗(yàn)課被學(xué)生當(dāng)成一種娛樂 充滿吸引力和 活力 4 1 2 2 教育者的比較 在美國(guó) 中學(xué)教師非常重視實(shí)驗(yàn)教學(xué) 教室里擺滿了各種教具和實(shí)驗(yàn)器材 這些器材大部分是教師自行設(shè)計(jì)和制作的 很多自制教具構(gòu)思巧妙 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 效果明顯 美國(guó)教師認(rèn)識(shí)到 實(shí)驗(yàn)教學(xué)比起直接講述來 確實(shí)要花費(fèi)更多的時(shí) 間和精力 而且在得到結(jié)論方面常常反不如直接講述來的簡(jiǎn)潔而明確 但物理 科學(xué)是 I J 實(shí)驗(yàn)科學(xué) 學(xué)生從物理實(shí)驗(yàn)中所獲得的感性認(rèn)識(shí) 探索能力和動(dòng)手 技巧等 不是直接講述所能給予的 而且物理實(shí)驗(yàn)在增加物理教學(xué)的趣味性方 面 也有它不可替代的作用瞄 在重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面 我們與美國(guó)還有一些差 2 第一章引言 距 我們很多物理教師都比較喜歡講授知識(shí) 一些書本上的趣味實(shí)驗(yàn)也只是做 理論的分析 而美國(guó)的物理教師非常注重實(shí)驗(yàn)教學(xué) 他們花很多功夫在物理實(shí) 驗(yàn)器具的設(shè)計(jì)與制作上面 比如物理課本上 射擊猴子 一例 我們的老師教 學(xué)時(shí)多進(jìn)行理論推導(dǎo) 而美國(guó)的老師他們自己設(shè)計(jì)演示器具 讓學(xué)生觀察并得 出結(jié)論 他們?cè)O(shè)計(jì)的演示器具構(gòu)思巧妙 原理簡(jiǎn)單 效果也很顯著 學(xué)生非常 容易通過觀察演示實(shí)驗(yàn)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論 通過這樣的教學(xué) 美國(guó)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的 興趣 觀察和分析問題的能力都得到很好的鍛煉 1 1 2 3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果比較 由于中美兩國(guó)理科實(shí)驗(yàn)教學(xué)上的差異 教學(xué)的效果也必然存在著較大的差 異 美國(guó)培養(yǎng)出來的中學(xué)生在知識(shí)面 創(chuàng)造力 適應(yīng)性 獨(dú)立性和實(shí)踐能力方 面明顯強(qiáng)于中國(guó)學(xué)生 而中國(guó)式教育培養(yǎng)出來的學(xué)生 在知識(shí)的精深上 邏輯 思維上 理解能力上 統(tǒng)一規(guī)范和集體主義精神上 強(qiáng)于美國(guó)學(xué)生 中國(guó)的學(xué) 生思維不夠開闊 缺乏獨(dú)創(chuàng)精神 美國(guó)學(xué)生思想活躍 敢于動(dòng)手實(shí)踐 不怕失 敗 7 1 通過上面的比較 我們意識(shí)到在開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)上 還存在著許多的不 足 改革勢(shì)在必行 1 3 新課程標(biāo)準(zhǔn)中體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革 在本次物理課程改革中 提到了 科學(xué)探究 科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué) 習(xí)目標(biāo) 又是重要的教學(xué)方式之一 將科學(xué)探究列入內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn) 旨在將學(xué)習(xí)重 心從過分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的傳承和積累向知識(shí)的探究過程轉(zhuǎn)化 從學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí) 向主動(dòng)獲取知識(shí)轉(zhuǎn)化 從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力 實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和 敢于創(chuàng)新的探索精神 學(xué)生在科學(xué)探究活動(dòng)中 通過經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科 學(xué)探究時(shí)的相似過程 學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能 體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣 學(xué)習(xí)科學(xué) 家的科學(xué)探究方法 領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神睛 新課程標(biāo)準(zhǔn) 中關(guān)于 科 學(xué)探究 的七要素包括 提出問題 猜想與假設(shè) 制定與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 與收集數(shù)據(jù) 分析與論證 評(píng)估 交流與合作 因此 筆者認(rèn)為中學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 課是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神的重要陣地 教師在實(shí)驗(yàn)課上應(yīng)激發(fā)學(xué)生的探究興趣 第一章引言 在實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果上少一些規(guī)矩和約束 多呈現(xiàn)一些不確定性 在嘗試探究 的過程中 要讓學(xué)生感受到發(fā)現(xiàn)的喜悅 嘗到探究成功的甜頭 要鼓勵(lì)學(xué)生大 膽動(dòng)手 勇于實(shí)踐 盡量少給學(xué)生框框餑1 在 新課程標(biāo)準(zhǔn) 中體現(xiàn)了 探究式 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的趨勢(shì) 那么我們國(guó) 家實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀是怎樣的呢 是否已經(jīng)具備開展探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的條件 呢 對(duì)此 筆者作了題為 中學(xué)物理自制教具情況調(diào)查 的調(diào)查 此調(diào)查涉及 對(duì)中學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè) 教師開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)及教師自制教具情況的調(diào)查 見附錄 一 調(diào)查發(fā)現(xiàn)各中學(xué)的教育資源分布不均衡 教師們沒有根據(jù)學(xué)校自身的實(shí) 際情況開展豐富多彩的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng) 在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也很少體現(xiàn)科學(xué)探究的精 神 自制教具活動(dòng)也沒有很好地開展起來 1 4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀調(diào)查 筆者通過調(diào)查 見附錄二 各個(gè)地方中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室建設(shè)情況發(fā)現(xiàn) 各中學(xué) 的實(shí)驗(yàn)室設(shè)施都得到了改善 但仍然存在著差異 總體來講 大城市中學(xué)的實(shí) 驗(yàn)條件明顯優(yōu)于鄉(xiāng)鎮(zhèn)中學(xué) 大城市中學(xué)基本完成了電教設(shè)備的普及 教師可以 運(yùn)用多媒體進(jìn)行教學(xué) 這些學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)情況也比較好 實(shí)驗(yàn)器材比較齊 備 如電火花計(jì)時(shí)器 光電效應(yīng)演示器 平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)器等很多先進(jìn)儀器都具 備 相反 在地方中學(xué) 如瀘縣九中 蓬溪中學(xué)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)中學(xué)實(shí)驗(yàn)室條件就比較 差 不但電教設(shè)備沒有普及 而且實(shí)驗(yàn)器材非常緊缺 就連氣墊導(dǎo)軌 摩擦力 演示器等都沒有 從開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的情況來看 大城市中學(xué)的老師可以利用完善的設(shè)施開展 豐富多彩實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng) 老師可以用演示儀器重現(xiàn)物理現(xiàn)象 也可以利用形象 生動(dòng) 交互式的教學(xué)軟件 對(duì)自然界不常見的自然現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)室不易展現(xiàn)的現(xiàn) 象進(jìn)行模擬 大大地提高教學(xué)水平和教學(xué)效率 可是也有一些老師一味使用電 腦模擬實(shí)驗(yàn) 不愿用演示儀器做實(shí)驗(yàn) 把傳統(tǒng)的 老師灌 變成 T V 灌 把黑板上做實(shí)驗(yàn)變成屏幕上做實(shí)驗(yàn) 引 學(xué)生看了很多電影 熟知許多特技效果 對(duì)模擬實(shí)驗(yàn)持懷疑態(tài)度 這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)遠(yuǎn)不如演示儀器演示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來的 直觀 真切 另外 實(shí)驗(yàn)室的儀器越做越精密 很多都是密封的 而且儀器非 常貴重 學(xué)生往往無法了解其工作原理加之老師怕學(xué)生損壞儀器進(jìn)行的諸多阻 4 第一章引言 撓 學(xué)生個(gè)個(gè)畏首畏尾 在儀器上測(cè)幾組數(shù)據(jù)了事 在一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)中學(xué) 由于資金短缺 導(dǎo)致教育設(shè)施短缺 教師無法開展實(shí)驗(yàn) 教學(xué) 有的教師仍舊用講授代替學(xué)生的親身感受 無法培養(yǎng)學(xué)生的觀察 分析 和動(dòng)手能力 那么如何針對(duì)實(shí)際情況開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)呢 怎樣在實(shí)驗(yàn)中體現(xiàn)探究式的教 學(xué)呢 筆者認(rèn)為 教師設(shè)計(jì)并制作一些教具輔助教學(xué)是非常必要的 自制教具 往往構(gòu)思巧妙 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 效果明顯 學(xué)生可以清楚了解自制教具的結(jié)構(gòu)和工 作原理 加深對(duì)物理知識(shí)的掌握和運(yùn)用 自制教具直觀 形象 這正是一些精 密儀器的不足 自制教具選材來源于身邊廢舊物品和日常生活用品 可以培養(yǎng) 學(xué)生探究和創(chuàng)新思維 動(dòng)手能力以及環(huán)保意識(shí) 不僅如此 自制教具還為農(nóng)村 中學(xué)開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)拓寬了道路 1 5 自制教具研究的意義 諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者楊振寧教授也曾說過 自制的儀器永遠(yuǎn)比買來的 好 自制教具確實(shí)在培養(yǎng)學(xué)生探究性思維 創(chuàng)新能力等方面有著無與倫 比的優(yōu)勢(shì) 比如 我們以自制望遠(yuǎn)鏡為例 首先我們要進(jìn)行設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)制作什 么樣的望遠(yuǎn)鏡 是開普勒式的還是伽利略式的 接著就要取材 前者要兩塊凸 透鏡 支架等 其中的凸透鏡用老光鏡或放大鏡代替 而后者則是一塊凸透鏡 和一塊凹透鏡 凹透鏡可用近視鏡片代替 由于選材是開放的 可用你能找到 的東西來代替 關(guān)鍵是你能否找到 能找到 說明設(shè)計(jì)方案有可行性 接著可 按設(shè)計(jì)的思路往下走 那就是開始組裝 而組裝時(shí)涉及到固定以及位置的測(cè)量 和計(jì)算 這又要用到數(shù)學(xué)知識(shí)及器材安裝技巧 就要靠知識(shí)累積和實(shí)踐操作能 力了u 刳 可見 如果學(xué)生參與到自制教具的設(shè)計(jì)當(dāng)中 動(dòng)手能力 創(chuàng)新能力也 會(huì)得到很大的提升 另外 新課標(biāo)指出我們要從生活走向物理 使實(shí)驗(yàn)器材生活化 物理課中 的科學(xué)探究最多的是通過實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行的探究活動(dòng) 在科學(xué)探究的過程中 往往 難以預(yù)料學(xué)生的猜想和設(shè)計(jì) 所以目前的教學(xué)活動(dòng)需要大量器材 而這些器材 又是多而雜 小而細(xì) 全部靠學(xué)校來配備是不現(xiàn)實(shí)的n 引 所以 無論是條件好 的還是條件差的學(xué)校都應(yīng)大力提倡教師和學(xué)生自制教具以輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué) 可 5 第一章引言 是 據(jù)調(diào)查有將近4 1 教師都沒親自做過教具 在動(dòng)手制作方面也存在很多困 難 所以 筆者進(jìn)行本課題的研究是比較有實(shí)用價(jià)值的 筆者通過收集并親自 制作了幾種中學(xué)物理教具 認(rèn)真研究其制作方法 技巧 提供給廣大一線教師 參考 制作的教具取材于身邊的廢舊物品 制作的教具演示的物理現(xiàn)象清晰明 了 筆者希望廣大教師親自制作這些教具 通過動(dòng)手實(shí)踐 熟悉教具制作的方 法 技巧 培養(yǎng)自制教具的興趣 6 第二章對(duì)自制教具的認(rèn)識(shí) 第二章對(duì)自制教具的認(rèn)識(shí) 自制教具雖在緩解教學(xué)資源短缺 培養(yǎng)學(xué)生能力方面存在巨大優(yōu)勢(shì) 可自 制教具活動(dòng)卻始終沒有蓬勃地開展起來 原因之一就是對(duì)自制教具的重要性沒 有全面 準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí) 因此 我們有必要從自制教具的定義 功能 意義 現(xiàn) 狀等方面全面認(rèn)識(shí)自制教具 掃清認(rèn)識(shí)上的障礙 激發(fā)我們參與自制教具的熱 情 2 1 對(duì)自制教具定義的認(rèn)識(shí) 教具即一切輔助課堂教學(xué)的設(shè)施 器材 它的范圍非常寬泛 特別是信息 技術(shù)飛速發(fā)展的今天 無論是先進(jìn)的多媒體電教設(shè)備還是傳統(tǒng)的粉筆黑板都是 教具 小到一顆螺絲釘 大到幾公罩長(zhǎng)的離子對(duì)撞機(jī)都可以作為教具 物理作 為一門基于實(shí)驗(yàn)的科學(xué) 其教學(xué)的輔助工具更是多不勝舉 唾手可得 正如著 名物理教育家朱正元教授說過 壇壇罐罐當(dāng)儀器 拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn) 比如 兩張紙片就可以推翻亞里士多德的 重物下落快 的學(xué)說 又比如 往一個(gè)裝 有清水的礦泉水瓶罩滴入幾滴紅墨水就可以清晰演示擴(kuò)散現(xiàn)象 因此 凡是可 以運(yùn)用于教學(xué)的事物我們都可以稱之為教具 既然教具成千上萬 效果不一 那么師生就需要從中去篩選 組合甚至重新設(shè)計(jì)適合自己教學(xué)風(fēng)格的教具 進(jìn) 而實(shí)現(xiàn)知識(shí)建構(gòu)以及智力和非智力因素的發(fā)展 我們稱這一過程為自制教具的 過程 那些凝聚了師生勞動(dòng)的教具就可以稱為自制教具 然而 工廠批量生產(chǎn) 的儀器也是凝聚了人類勞動(dòng) 但不能稱之為自制教具 自制教具必須強(qiáng)調(diào)自己 制作為自己所用 盡管決大多數(shù)儀器的前身都是自制教具 在通過教學(xué)檢驗(yàn)后 加以推廣 可是它們不再是自制教具 因?yàn)橹圃煺吆褪褂谜咭呀?jīng)分離了 2 2 對(duì)自制教具功能和作用的認(rèn)識(shí) 自制教具在我國(guó)有著悠久的傳統(tǒng) 早在宋代 科學(xué)家沈括就用紙人做共振 實(shí)驗(yàn) 證明弦線的基音與泛音間的共振關(guān)系 直到今天 素質(zhì)教育的全面推進(jìn) 新課程理念的貫徹落實(shí) 促使人們對(duì)自制教具活動(dòng)進(jìn)行不斷審視和研究 逐漸 發(fā)現(xiàn)它的許多方面與新課程的倡導(dǎo)不謀而合 它是實(shí)施素質(zhì)教育的一個(gè)好途 徑 自制教具不是貧困地區(qū)師生的不得已而為之 不會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)和科技的進(jìn)步 7 第二章對(duì)自制教具的認(rèn)識(shí) 而自然消亡 它伴隨著教育的進(jìn)步與發(fā)展煥發(fā)出勃勃生機(jī) 突顯出無可替代的 功能和作用 4 2 2 1 填補(bǔ)教具空缺 確保新課程的實(shí)施效果 教具永遠(yuǎn)也滿足不了教學(xué)需要 國(guó)家頒布的 教學(xué)儀器配備目錄 中所列 品種都是最基本的 不同層次的最低限度要求 這些廠制教具是教具中的正規(guī) 軍 是教具的主體 它對(duì)突出教學(xué)重點(diǎn) 突破教學(xué)難點(diǎn)起到舉足輕重的重大作 用 但它不是教具的全部 更多的 特別是看起來十分簡(jiǎn)單的教具 對(duì)廠家來 說不值得批量生產(chǎn)n5 1 因此 為了滿足教學(xué)的需要 確保新課程的實(shí)施效果 我們還應(yīng)該大力提倡師生自制教具 填補(bǔ)教具空缺 2 2 2 溶入現(xiàn)代技術(shù) 提升教具功能 促進(jìn)教具的更新?lián)Q代 自制教具往往是廠制教具的先導(dǎo) 自制教具是在廣大實(shí)驗(yàn)教師不斷實(shí)踐 創(chuàng)新的基礎(chǔ)上產(chǎn)生出來的 它為新教具的開發(fā) 生產(chǎn)提供了大量可供借鑒的素 材 自制教具中的一部分優(yōu)秀作品 具有推廣價(jià)值 通過工廠生產(chǎn)出來 就能 在更大的范圍內(nèi)產(chǎn)生社會(huì)效益 歷史上流傳至今的教具 多從自制開始 自制 教具是新教具產(chǎn)生的豐厚土壤和發(fā)展源泉 自制教具可較快的把現(xiàn)代科技溶入 其中 提升現(xiàn)有教具的功能乒 并推動(dòng)教具的更新?lián)Q代n 引 如做 靜電除塵 等 靜電實(shí)驗(yàn)口 以前采用感應(yīng)起電機(jī)來產(chǎn)生靜電 效果總是不太理想 這是因?yàn)?起電機(jī)產(chǎn)生的靜電較少 穩(wěn)定性差 效果有限 同時(shí)它受天氣的影響又大 一 旦天氣不好 很難起電 作者根據(jù)倍壓整流原理制作的高壓靜電電源使得靜電 實(shí)驗(yàn)的效果和可靠性大大增強(qiáng) 很好地解決了靜電實(shí)驗(yàn)難做的問題 又如我們 可以用現(xiàn)代技術(shù)生產(chǎn)的集成運(yùn)算放大器非常容易地設(shè)計(jì)制作一個(gè)微電流放大 器 它可以根據(jù)需要放大電磁感應(yīng)現(xiàn)象中微弱的感應(yīng)電流 使電磁感應(yīng)現(xiàn)象更 加顯著 還I L 女I 我們可以用當(dāng)今市面上普遍使用的驗(yàn)鈔筆代替以前昂貴 龐 大的激光器做微小形變顯示實(shí)驗(yàn) 這樣 把現(xiàn)代技術(shù)融入到自制教具中 就提 升了教具的功能 促進(jìn)了教具的更新?lián)Q代 8 第二章對(duì)自制教具的認(rèn)識(shí) 2 2 3 轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式 促進(jìn)知識(shí)建構(gòu) 提高學(xué)習(xí)能力 由于 應(yīng)試教育 的影響 實(shí)驗(yàn)教學(xué)在有些學(xué)校停留于形式 教師做 學(xué)生看 教師準(zhǔn)備好 學(xué)生照書做 教師講實(shí)驗(yàn) 學(xué)生背實(shí)驗(yàn) 的現(xiàn)象普 遍存在 這種單一被動(dòng)接受的學(xué)習(xí)方式限制了學(xué)生生動(dòng)活潑地發(fā)展 扼殺了學(xué) 生的創(chuàng)造性n8 轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式是新課程的重大舉措 建構(gòu)主義理論是我國(guó)基礎(chǔ) 教育課程改革的主流指導(dǎo)思想 建構(gòu)主義認(rèn)為知識(shí)無法通過教學(xué)過程直接灌輸 給學(xué)習(xí)者 而是學(xué)習(xí)者在一定的情境即社會(huì)文化背景下 借助其他人 包括教 師和學(xué)習(xí)伙伴 的幫助 利用必要的學(xué)習(xí)資料 通過意義建構(gòu)的方式而獲得 學(xué)生是知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)者 必須主動(dòng)參與整個(gè)學(xué)習(xí)過程 根據(jù)自己先前的經(jīng)驗(yàn) 與他人協(xié)商 會(huì)話 溝通 在交互質(zhì)疑的過程中 建構(gòu)知識(shí)n 鍆 筆者認(rèn)為 教師可以讓學(xué)生參與到教具的制作中 也可以讓學(xué)生獨(dú)立制作 教具 學(xué)生自己動(dòng)手制作使用教具是一種自主的實(shí)踐活動(dòng) 它為學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)了真 實(shí) 復(fù)雜的情境 提供了協(xié)作 會(huì)話的機(jī)會(huì) 促進(jìn)了意義建構(gòu)的實(shí)現(xiàn) 活動(dòng)中 學(xué)生通過自己獨(dú)特的認(rèn)知方式和生活經(jīng)驗(yàn)與客體 材料 進(jìn)行交互活動(dòng) 對(duì)外在 信息理解 感知 體驗(yàn) 在特定情境下進(jìn)行心理加工 一構(gòu)建知識(shí)的意義和價(jià)值 理解 將客體 材料 生成具有科學(xué)意義的新結(jié)構(gòu) 學(xué)生自籌器材 自制教具 挖掘?qū)W校設(shè)備的潛力 以實(shí)驗(yàn)觀察為基礎(chǔ) 學(xué)生獨(dú)立地 主動(dòng)地 生動(dòng)活潑地 在物理環(huán)境里進(jìn)行學(xué)習(xí) 這很好地體現(xiàn)了建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)觀 能大大提高學(xué)習(xí) 效果 充分發(fā)展學(xué)習(xí)能力 這種學(xué)習(xí)方式正是新課程倡導(dǎo)的自主學(xué)習(xí) 合作學(xué) 習(xí)和探究學(xué)習(xí) 是實(shí)施素質(zhì)教育的好途徑 1 2 2 4 激發(fā)創(chuàng)新精神 提高創(chuàng)新能力 自制教具活動(dòng)就是一種具有多種潛在價(jià)值的創(chuàng)造性活動(dòng) 在制作中學(xué)生會(huì) 發(fā)現(xiàn)自己的創(chuàng)造潛能 激起創(chuàng)造的欲望和興趣 進(jìn)而培養(yǎng)起創(chuàng)新理想 制作過 程是艱辛曲折 充滿挑戰(zhàn)和困難的 失敗和挫折再所難免 堅(jiān)持到底才能成功 能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新勇氣 鍛煉創(chuàng)新意志 制作過程又是嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí) 各具特色 的 有利于培養(yǎng)創(chuàng)新個(gè)性和創(chuàng)新品德 制作方案的制定 制作材料的選取 制 作工具和技術(shù)的使用都需要?jiǎng)?chuàng)造性思維的參與 更需要?jiǎng)?chuàng)造策略和技巧的使 用 能夠有效地提高學(xué)生的創(chuàng)新能力 制作成果的使用是對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性勞動(dòng)的 9 第二章對(duì)自制教具的認(rèn)識(shí) 最好獎(jiǎng)賞和激勵(lì) 能夠點(diǎn)燃學(xué)生更大的創(chuàng)新熱情 2 2 5 掌握勞動(dòng)技能 增強(qiáng)實(shí)踐能力 教具制作活動(dòng)就是一種運(yùn)用已有知識(shí)和技能設(shè)計(jì)方案 選擇材料 加工組 裝成新產(chǎn)品并且加以運(yùn)用進(jìn)而獲取新知識(shí)的綜合性實(shí)踐活動(dòng) 制作前需要學(xué)生 搜集材料 選擇工具 制定方案 有利于學(xué)生接觸社會(huì) 適應(yīng)社會(huì)和培養(yǎng)發(fā)散 思維 聚合思維能力 制作時(shí) 首先要求學(xué)生掌握各種勞動(dòng)工具的使用方法和 技巧 了解注意事項(xiàng) 如電烙鐵焊接時(shí)要先 吃錫 玻璃刀切割時(shí)要走直線 且不能在同一地方重復(fù)兩次 其次要了解各種材料的性能和用途 如銅材料導(dǎo) 電性好 可塑性強(qiáng) 適合作鏈接導(dǎo)線 放電針 開關(guān)等 泡沫塑料密度小 易 切割適合作浮體 廢飲料瓶透明 絕緣性 密封性好適合用作演示壓強(qiáng) 靜電 現(xiàn)象等實(shí)驗(yàn)所需的材料 再次要學(xué)會(huì)各種加工技術(shù) 如粘接技術(shù) 焊接技術(shù) 簡(jiǎn)單的木工 金工技術(shù)等 教具裝好后 還要進(jìn)行調(diào)試 改進(jìn) 反思 并用來 開展實(shí)驗(yàn)研究等 這些勞動(dòng)技能和實(shí)驗(yàn)技能是實(shí)踐能力的基礎(chǔ)和重要組成部 分 制作中還為學(xué)生提供了合作交流的空間和時(shí)間 能提升學(xué)生的合作精神和 語(yǔ)言表達(dá)能力 制作實(shí)驗(yàn)的過程也是一個(gè)不斷發(fā)現(xiàn)問題 解決問題并產(chǎn)生新問 題的過程 會(huì)提高學(xué)生的問題意識(shí)及解決能力雎2 2 2 6 培養(yǎng)教師職業(yè)情感 提高教師職業(yè)技能 傳承和發(fā)展人類精神文明及科學(xué)文化是教師的崇高職責(zé) 也是一項(xiàng)復(fù)雜 的 專業(yè)性很強(qiáng)的技術(shù)工作 需要掌握較高的職業(yè)技能才能勝任 培養(yǎng)人格健 全 個(gè)性鮮明 能創(chuàng)新 會(huì)實(shí)踐的社會(huì)主義新一代接班人是教師的神圣使命 也是一項(xiàng)事關(guān)祖國(guó)和民族的前途及命運(yùn)的偉大事業(yè) 需要教師全身心的投入和 無私的奉獻(xiàn) 要做到這些只有具備深厚的教師職業(yè)情感才行 自制教具能力是 一個(gè)優(yōu)秀教師必備的職業(yè)技能之一 教具制作過程也是增強(qiáng)教師職業(yè)情感 提 高教師職業(yè)技能 塑造教師優(yōu)秀品格的過程 要制作出適用的教具 需要教師 認(rèn)真鉆研教材 知道教材的重點(diǎn) 難點(diǎn)和教學(xué)要求 需要教師了解學(xué)生 知道 學(xué)生的年齡特征 智力發(fā)展水平和學(xué)習(xí)習(xí)慣 需要教師認(rèn)真研究教法 知道各 種教法的優(yōu)勢(shì)和不足 了解其適用對(duì)象 需要教師了解教具 知道現(xiàn)有教具的 l O 第二章對(duì)自制教具的認(rèn)識(shí) 種類 數(shù)量 性能及適用范圍 知道還需要補(bǔ)充哪些教具 需要教師了解傳統(tǒng) 的制作材料 技術(shù)和項(xiàng)目 也需要教師關(guān)注現(xiàn)代科技 了解新材料 新技術(shù) 開發(fā)新項(xiàng)目眩3 自制教具活動(dòng)對(duì)提高教師的職業(yè)技能有直接和間接的促進(jìn)作 用 2 3 對(duì)自制教具意義的認(rèn)識(shí) 自制教具的研制 開發(fā)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作的一項(xiàng)重要內(nèi)容 實(shí) 踐證明 中小學(xué)校大力開展自制教具活動(dòng) 可以促進(jìn)教育改革和發(fā)展 提高教 學(xué)效率 推進(jìn)素質(zhì)教育進(jìn)程 全面提高教育教學(xué)質(zhì)量 對(duì)實(shí)現(xiàn)教育現(xiàn)代化具有 深遠(yuǎn)的歷史意義和現(xiàn)實(shí)意義 2 3 1 開展自制教具活動(dòng)是緩解教育設(shè)施短缺的需要 中小學(xué)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)程度 是辦學(xué)條件和辦學(xué)水平的一項(xiàng)重要標(biāo)志 我國(guó)是 窮國(guó)辦大教育 歷來把開展自制教具活動(dòng)列入實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工作的一項(xiàng)重要內(nèi) 容 由于自制教具研制過程當(dāng)中 不需要設(shè)計(jì)費(fèi) 生產(chǎn)過程中不計(jì)算加工費(fèi) 所需原材料除特殊材料或零部件需要購(gòu)買外 大部分來自于人們生活中經(jīng)常接 觸到的廢舊物品或工業(yè)生產(chǎn)邊角廢料 因此 自制教具的成本僅限于材料的投 入 廉價(jià)實(shí)用是自制教具的最大特點(diǎn)之一瞳制 改革開放以來 隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展 辦學(xué)條件得到了大幅度改 善 教育經(jīng)費(fèi)嚴(yán)重不足的局面有所緩解 但同時(shí)必須看到 由于我國(guó)教育攤子 大 底子薄 雖然國(guó)家每年都不斷加大教育經(jīng)費(fèi)投入 但仍無法跟上改革的步 伐 尤其是實(shí)驗(yàn)室建設(shè) 無論是在教學(xué)儀器設(shè)備的品種 數(shù)量 質(zhì)量上 還是 在現(xiàn)代化程度上 仍然不能滿足教育改革和發(fā)展的需要 隨著教育改革步伐的 加大 教育發(fā)展速度的加快 教育技術(shù)裝備需求量將大幅度增加 教育經(jīng)費(fèi)的 有限投入仍將是制約實(shí)驗(yàn)室建設(shè)水平 影響教育發(fā)展速度的重要因素 可以預(yù) 言 中學(xué)開展自制教具活動(dòng) 仍將在一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間罩成為一個(gè)重要的 長(zhǎng) 期的 不可缺少的重要措施心鍆 第一二章對(duì)自制教具的認(rèn)識(shí) 2 3 2 開展自制教具活動(dòng)是適應(yīng)探究式教學(xué)的需要 開展自制教具活動(dòng)是調(diào)動(dòng)廣大教師積極 深入開展教學(xué)研究 努力提高教 學(xué)質(zhì)量的有效徑 中小學(xué)教學(xué)方法的改革 教學(xué)質(zhì)量的提高 要取決于教師 中小學(xué)教師研制教具的過程 是學(xué)習(xí) 標(biāo)準(zhǔn) 吃透教材 拓寬知識(shí)領(lǐng)域 促 進(jìn)形象思維 開發(fā)教師潛能的過程 大力開展自制教具活動(dòng) 有利于促進(jìn)教師 深入研究教材 挖掘教材 有利于研究探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的規(guī)律 充分發(fā)揮自制 教具直觀演示的作用 有助于促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革 提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量 有助于 克服原有定型教具的缺點(diǎn)和不足 從這個(gè)意義上講 自制教具活動(dòng)的開展 是 適應(yīng)探究式教學(xué)的需要 可以促進(jìn)教學(xué)改革 有利于教師隊(duì)伍素質(zhì)的提高 2 3 3 開展自制教具活動(dòng)是實(shí)施創(chuàng)新教育的需要 開展自制教具活動(dòng)有利于培養(yǎng)師生的創(chuàng)新精神 創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí) 促 進(jìn)創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資隊(duì)伍的形成 自制教具的過程 就是創(chuàng)新的過程 自制 教具絕不是簡(jiǎn)單的儀器仿制 制作者首先要過思考 創(chuàng)意 構(gòu)思 設(shè)計(jì)等過程 才能形成完整的 科學(xué)的 合理的設(shè)計(jì)方案 這是個(gè)創(chuàng)造性的勞動(dòng) 要有創(chuàng)新 精神 自制教具過程中還要經(jīng)過選材 加工 試驗(yàn)等多種關(guān)鍵環(huán)節(jié) 涉及到多 門類的科學(xué)知識(shí) 生產(chǎn)技術(shù)和新材料 新技術(shù) 新方法的應(yīng)用 既增強(qiáng)了師生 的科技意識(shí) 同時(shí)由于付出大量的腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng) 提高了教師的實(shí)踐能 力和動(dòng)手能力 培養(yǎng)了師生的敬業(yè)精神和艱苦創(chuàng)業(yè)精神 因此 自制教具活動(dòng) 的開展 有助于高素質(zhì)教師隊(duì)伍和高質(zhì)量學(xué)生的培養(yǎng)與形成 是實(shí)施創(chuàng)新教育 的需要啪3 2 4 對(duì)自制教具現(xiàn)狀的認(rèn)識(shí) 從 科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn) 中可看出 新課程十分提倡 利用自制教具進(jìn)行探究 活動(dòng) 要求科學(xué)教師 不僅要運(yùn)用已有材料完成觀察實(shí)驗(yàn) 更為重要的是要 善于利用身邊的事物和材料 經(jīng)過自己的精心設(shè)計(jì)和加工 提出更多的簡(jiǎn)單明 了的效果優(yōu)異的觀察實(shí)驗(yàn) 如今 雖然部分學(xué)校自制教具情況較好 但是從 總體上看其現(xiàn)狀不容樂觀 存在著一些不容忽視的問題 突出表現(xiàn)在以下方面 1 2 第二章對(duì)自制教具的認(rèn)識(shí) 2 4 1 對(duì)自制教具意義的認(rèn)識(shí)不到位 筆者認(rèn)為很多教師對(duì)自制教具意義認(rèn)識(shí)存在誤區(qū) 誤區(qū)之一 隨著科學(xué)技 術(shù)的高速發(fā)展 電腦 多媒體等現(xiàn)代化的技術(shù)手段已在教學(xué)中廣泛應(yīng)用 什么 樣的實(shí)驗(yàn) 什么樣的現(xiàn)象都能夠模擬出來 再搞自制教具已落后于時(shí)代 誤區(qū) 之二 現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成品儀器己非常豐富 學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備配備充足 完全 可以滿足教學(xué)的需要 沒有必要再花精力去搞自制教具 誤區(qū)之三 制作教具 是儀器生產(chǎn)廠家的事 教師只是教具的使用者 誤區(qū)之四 自制教具只是教師 的活動(dòng) 誤區(qū)之五 自制教具只局限于課堂教學(xué)的內(nèi)容和教材中實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)的部 分晗7 1 基于以上對(duì)自制教具意義認(rèn)識(shí)的不足 使得自制教具活動(dòng)沒有得到蓬勃 的發(fā)展 2 4 2 為參賽而自制教具的現(xiàn)象較為普遍 我國(guó)對(duì)自制教具歷來十分重視 教育部每隔四年就要組織一次全國(guó)性的評(píng) 選活動(dòng) 每次活動(dòng)都會(huì)涌現(xiàn)出大量?jī)?yōu)秀的作品 自制教具貴在使用 重在過程 開展自制教具評(píng)選活動(dòng) 其出發(fā)點(diǎn)是要大力發(fā)展自制教具 而其根本目的是為 教學(xué)和教育服務(wù) 但是 當(dāng)前普遍存在著 重參賽輕使用 現(xiàn)象 在要比賽時(shí) 趕制一些教具 而賽后就 束之高閣 自制教具純粹成了一種參賽行為 為 了參賽 就必須突出創(chuàng)新性 因而又出現(xiàn)了 重創(chuàng)制輕仿制 的現(xiàn)象 教師思 考得較多的是什么樣的自制教具能獲獎(jiǎng) 而較少思考如何開發(fā)和利用身邊的事 物和材料 以提出更多的簡(jiǎn)單明了 效果優(yōu)異的觀察實(shí)驗(yàn) 或把人家的一些具 有極大使用和推廣價(jià)值的成熟自制教具積極引進(jìn)教學(xué)中啪 2 4 3 教師的自制教具能力有待提高 通過調(diào)查顯示 見附錄二 在教師自制教具能力的自我評(píng)價(jià)中 認(rèn)為較 強(qiáng) 般和較差的比例各為1 5 3 3 0 5 和5 4 2 可見 從總體上看 教 師隊(duì)伍的自制教具能力較差 具體表現(xiàn)在以下方面 設(shè)計(jì)能力較差 取材能力 較差 制作能力較差等方面 因此 教師的各項(xiàng)能力都亟待提高 第二章對(duì)自制教具的認(rèn)識(shí) 2 4 4 學(xué)生參與自制教具的程度不夠 自制教具并不是只要教師的參與 更重要的是要讓學(xué)生參與 使他們能更 主動(dòng) 更生動(dòng)活潑地學(xué) 通過自制教具過程培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和動(dòng)手實(shí)踐能 力啪3 但是 筆者在調(diào)查表中問及 您是否經(jīng)常讓學(xué)生參與自制教具活動(dòng) 回答 經(jīng)常 的占9 2 有時(shí) 的占1 8 1 很少 的占6 3 6 不會(huì) 的占9 1 另外 我們從和學(xué)生的談話中了解到 有的教師是這樣給他們說 的 如同學(xué)們感興趣 可回家后自己找材料制作 可見 科學(xué)教師組織 學(xué)生自制教具 大部分是在課外進(jìn)行 并且基本處于放任狀態(tài) 大都是布置過 就了事 學(xué)生參與自制教具的程度明顯不足 1 4 第三章設(shè)計(jì)和制作自制教具的要求 第三章 設(shè)計(jì)和制作自制教具的要求 上一章中筆者對(duì)自制教具功能 意義做了比較全面的分析 闡述了自制教 具在培養(yǎng)學(xué)生能力 填補(bǔ)教具空缺 提高教師職業(yè)技能等方面的獨(dú)特優(yōu)勢(shì) 讀 者閱讀后 心中也許或多或少萌發(fā)了自制教具的想法 那么設(shè)計(jì)和制作自制教