自制教具和创新实验永无止境

1、自制教具和创新实验永无止境bp （今年九月中旬我有幸应邀参加全国第六届物理特级 教师学术研讨会暨江苏省第二届物理名师论坛会议，并安排 我做了题为“创设体验情境促进知识内化”的交流发言. 在会议期间遇到两个情节引起我执笔撰写此文.第一个情 节，有一位专家在大会上做讲座时，对一个静电演示实验指 出，“用塑料包扎带做摩擦起电演示实验，今天受天气湿度 的影响无法演示”当这位专家做完报告，主持人要求大家 发表自己的见解时，近四百人的物理名师会堂显得异常寂静. 此时我认为应该与这位专家及与会名师切磋自己对该实验 的演示方法，随即提出自己的教研体会：仅用一根塑料包扎 带（无需其他实验器材）就可以快捷、明了、

2、生动的演示多 个演示实验，包括摩擦起电演示实验，并且不受天气湿度的 影响我的现场精彩演示，赢得了会场的阵阵掌声，并且许 多与会名师当场要求我“再请你多介绍一些教研成 果”，掌声和呼声给我们提出一个警示：自制教具与创 新实验工作需要进一步加强，其研究成果需要进一步加强交 流.第二个情节，在大会休息期间，除了有众多名师跟我探 讨自制教具与创新实验永的工作外，我还听到另外两种声音. 一种声音：有的老师说，“我们现在都在忙于学生的复习迎 考，哪有时间去搞自制教具和实验创新工作？ ”另一种声 音：有一个省级重点中学的校长说，“现在学校的实验配备 相当不错了，能满足教材的需求，同时现在有多媒体等现代 教学

3、手段，自制教具是多少年前的玩意了 ”这两个情节使 我感慨万端，小实验为何能引起同行的极大兴趣？自制教具 与创新实验过时了吗？是教学之外的事吗？对此我谈点个 人看法：自制教具与创新实验永无止境.bp） 1自制教具与 创新实验的地位及作用自制教具是教师和学生为了改进教学方法，就地取材，自己制作的教具自制教具是教具的重要组成部分，它具有 教具的基本属性：教育性和直观性.它的特点是：取材方便, 制作简单，成本低廉，贴近教学，易于推广.自制教具一般 都是针对教学的重点、难点，或针对现有教具的品种、功能、 数量的不足而进行研究制作的，因此它有很强的针对性.另 外，自制教具还具有明显的创造性和灵活性，体现在

4、自制教 具的选题、设计、取材、制作和使用等诸方面，自制教具的 创新导致实验内容的创新和实验方法的创新.它在教学过程 中拓宽感知渠道、突出本质因素，促进理性升华发挥的作用 是一般教具无法比拟的开展自制教具与创新实验活动是物 理实验教学活动的重要组成部分，在教育教学改革，实施素 质教育和培养跨世纪人材等方面起着重要作用.我国在二十世纪六十年代、七十年代，自制教具活动非 常盛行，许多教师通过自制教具（学具），将学生领进了物 理学的殿堂，为我国教育事业的发展起到了巨大的推动作用. 那时自制教具工作倍受人们的重视，师生参与的热情都很高. 而现在，虽然用自制的教具演示的创新实验能引起师生的极 大兴趣，但是

5、自制教具与创新实验活动的热情远不及以前， 使自制教具活动有滑坡的现象究其原因，主要是对自制教 具与创新实验的地位及作用认识不足.因此，加强对自制教 具与创新实验的地位及作用的认识很有必要.1.1自制教具与创新实验有利于培养'研究型”教师英国课程专家斯腾豪斯提出“教师要成为研究者”，这 一理念已成为一线教师的共识.随着新课程改革的不断推 进，对物理教师的素质要求越来越高，尤其是在引领学生进 行“探究性学习”过程中，教具制作已经成为物理教师必需 的一项技能 “研究型教师”就是指具备一定研究素质，在 教学实践中勤于反思，善于反思，能不断发现问题，分析问 题，解决问题，并能自觉运用先进的教育思

6、想和方法来指导 实践，改进自已实践行为，积极探索创新，提高教学效果. 提倡、鼓励教师动脑动手改进和制作科学实用、得心应手的 教具，不仅对提高教学质量，而且对培养教师开展教学研究、 提高研究能力，都有其深远意义.自制教具与创新实验，是应用科技知识，结合教学经验 进行创先性劳动的过程是一项深入细致的教科研活动，需 要教师熟练教学大纲要求，吃透教材内容，明确教学的重点、 难点，钻研科学原理它不仅需要深厚的教学经验的积淀， 而且需要制作者为此付出潜心的观察生活中的事物，把自己 所学的知识与实际生活联系起来，认真的思考、反复的论证、 精心的制作和无数次的试验、修改与完善等等艰辛的劳动才 能够完成.教师在

7、这个过程中实现了自我学习和向学生学 习，开拓了视野，提高了动手操作能力因此，可以毫不夸 张地说，一件好的自制教具，就是一个制作者心血和汗水、 聪明与才智的结晶，更是一个教育工作者爱岗敬业、勤于奉 献的例证.自制教具与创新实验能训练、考验和提高老师各 方面的素质，也是培养“研究型教师”的一个有效途径.1.2自制教具与创新实验有利于培养学生的创新精神和 实践能力基础教育要培养合格加特长的各类人才，其创新精神、 操作能力和创造能力的培养是必不可少的，这也正是我国教 育特别是基础教育工作中的薄弱环节.新课程标准重点关注 学生创新精神的培养，强调科学世界观和方法论的形成.自 制教具与创新实验在实施新课程

8、标准的物理教学中有着十 分重要的价值，在提升教学效果，培养学生创新精神等方面 都有着很大的促进作用.自制教具是教师、学生针对教学中 的重点、难点和急需解决的问题而设计、制作的教学器具， 具有很强的针对性和灵活性.它不仅仅是自制教具，而且是 实验教具的创新、实验内容的创新、实验方法的创新和实验 手段的创新，整个过程中，蕴含丰富的创新思路，无不潜移 默化的启迪学生.自制教具与创新实验能够引发学生用“科 学”的观点去观察、认识环境中的事物和现象，加强学生自 身体验麦克斯韦说过“实验的教育价值与仪器的复杂性成 反比，学生自制的仪器，虽然经常出毛病，但它却会比用仔 细调节好的仪器能学到更多的东西” 学生

9、通过自制的教 具，能加深对知识的深入理解，因为制作仪器的过程就是一 个运用知识的过程.自制教具绝不是简单的仪器仿制，制作 方案的制定、制作材料的选取、制作工具和技术的使用都需 要创造性思维的参与，从发现问题，解决问题到创造性地设 计出新教具，都要经过深入思考和反复论证.自制教具与创 新实验能使学生的能力和思维都得到极大的发展，从中可体 验到创造的无穷乐趣.如摩擦力方向的确定是学生的难点， 用海绵刷就能一目了然用玩具弹力球创设教具，创新碰撞 和能量守恒演示实验，用水和玻璃做光的色散实验等，这些 器材学生比较熟悉，有利于使学生明白物理就在身边，物理 与生活联系非常紧密自制教具中体现的“一物多用，废

10、物 利用，借用它物”的思想，正是启迪智慧，开拓思维，调动 学生创造性思维的金钥匙学生通过'做中学”去体现新的 课程理念，深化实验教学的内涵，增加学生的实验动手能力, 启发学生的创新能力，能很好地培养学生的创新思维和创新 精神. 1.3自制教具与创新实验有利于激发学生学习兴新课程标准特别关注学生的兴趣与好奇心，特别关注学 生的求知欲望.而自制教具贴近生活，有较强的针对性与趣 味性，用它来呈现科学现象，探索科学规律，学生感到亲切, 感到好奇，感到兴奋，学生从感性认识过渡到理性认识，学 生容易接受，理解也容易，例如“色光的三原色”，只要制 作“三色板”，快速旋转，学生就可以直观的观测到七颜六

11、 色，而且印象深刻，因此能激发学生的求知欲望，提高学习 的主动性.在学生中广泛开展物理学具自制活动，使其猎奇、好动 的天然禀性得以调动和引导，会大大激发学生的学习兴趣. 不仅使枯燥的理论知识变得生动有趣，而且在学具制作过程 中会经历失败的苦恼和通过不懈的努力获得最终成功的喜 悦这对于促进学生非智力因素的发展和心理素质的增强， 都起着十分重要的作用 “浓厚的兴趣能弥补智能的不足， 持久的兴趣会导致发明创造” 教师根据教材要求和特点， 精心自制教具，增设一些对学生具有吸引力的演示实验，能 有效地帮助教师突破教学中的难点，帮助学生理解相关概 念，使教师教得轻松、愉快，学生学得扎实、透彻如学生 通过自

12、制音乐贺卡，自制水果电池，不但更好地理解科学知 识，更感受到了科学的魅力有利于激发学生学习兴趣，提 高教学效果.1.4自制教具与创新实验是开发实验资源的重要途径 丰富课程资源则是新课程改革顺利进行的根本保证实验资源是物理课程资源的重要组成部分，因为自然学科的探 究离不开具体事物的支持开发和利用实验课程资源将有利 于物理教师的教学设计，有助于教师个性化的教学，它能进 一步体现物理学科的实验特色，并有助于知识和技能、过程 和方法、情感态度和价值观三维课程目标的实现.没有课程 资源作为改革的坚实后盾，再美好的愿望也只是空中楼阁. 提倡用日常器材做实验，决不是权宜之计，而是丰富实验室 课程资源和全面提

13、高学生科学素养的需要，即使是发达国 家，在实验条件相当优越的情况下，仍然将学生身边的各种 器材列入实验室的课程资源.自制教具与创新实验是贯彻教育创新的理念，促进教学内容和教学方法的改革，支持新课程的全面实施的重要举 措，自制教具就是实验创新的一个方面的应用自制教具与 创新实验往往立足学生基础，借助常见的生活用品，为了突 破教学重难点，经过大量的脑力和体力劳动创造出来的因 此，自制教具与创新实验是弥足珍贵的实验资源，是开发实 验资源的重要途径.2自制教具与创新实验认识上的几个误区近年来，为何自制教具与创新实验活动出现滑坡现象呢？是因为一部分人对自制教具与创新实验在认识上、理念 上存在一定的误区，

14、主要表现在以下几个方面：误区之一：有了多媒体，自制教具过时了随着科学技术的高速发展，电脑、多媒体和互联网等现 代化的技术手段已在教学中广泛应用.多媒体教学手段把文 字、图片、视频、声音、动画等集于一体，能对学生进行多 种感官刺激.它契合了学生仍以形象思维为主的思维特征， 激发学生大脑思维具有不受时空限制的再现性和运动变化 的可控性、模拟性以及强大的交互功能运用多媒体进行物 理教学可以改变传统教学的信息传递方式，图文并茂，声像 并举，能够有效地渲染课堂气氛，还能创设情景启迪学生的 思维，同时也能更好地激发学生学习物理的兴趣，有效地提 高课堂效率因此，对于自然界罕见或肉眼不能观察到的现 象，或在对

15、于一些实验条件要求较高、常规实验条件下不能 发生的（如牛顿第一定律、a离子散射）现象，我们借助计 算机采用虚拟技术模拟出来，效果就特别好.有人认为，当计算机及其网络出现之后，有了多媒体， 什么样的实验、什么样的现象都能够模拟出来，实验教学似 乎没有必要了，有人把'黑板上做实验”改为“屏幕上做实 验” 这不仅是对教育信息化认识的一种误区，也是对自制 教具与创新实验活动认识的误区如果用多媒体取代亲历实 验过程，那就本末倒置了.因为课件只能在必要的时候作为教学的一种补充，而不 能用多媒体课件完全替代传统教学.虽然多媒体教学尽管模 拟实验有面面清晰、过程有序、结果准确完美等优点，但它 毕竟是虚

16、拟的，在一定程度上缺乏真实感可对学生来讲， 基础教育阶段，是科学启蒙的重要阶段，此阶段教育的重要 内容就是要启迪思维、激发兴趣，教给学生探求知识的本领 和方法，奠定他们未来投身科学事业的坚实基础而要真正 做到这一点，就必须注重培养学生勤于观察、善于思考、勇 于实践的良好习惯所以，对于众多的实验现象，必须让学 生身临其境，进行实际观察，让他们通过自己的感官去获得 第一认知、第一印象，惟有这样，才是真实的.误区之二：实验仪器充足，自制教具没有必要了有一部分人（特别是省重点中学、县中的部分人）认为, 现在实验教学的成品仪器已非常丰富，学校的实验设备配备 充足，完全可以满足教学的需要，没有必要再花精力

17、去搞自 制教具了.要知道，即使学校的实验仪器配备相当完善，我们也不 能忽视自制教具的工作.因为自制教具有着购买产品教具所 不能代替的深层意义.自制教具仍然是教学活动“永恒的主 题” 这是因为自制教具的直接应用具有不可替代的功能： 对于教学中的一些难点和重点，不同的教师会有各自不同的 讲授方法和手段，用自制的教具授课更能体现教师的风格和 特点；自制教具简单明了，易于揭示实验现象的本质特征； 自制教具取材容易、操作方便，在教学中应用易使学生产生 亲切感；与成品仪器相比，自制教具价格低廉，易于普及.随着我国经济的快速发展，许多学校的办学条件有了重 大改善，教学仪器设备逐年配套，教学仪器设备的配备无论

18、 在数量上还是在质量上，都有了根本性的改善，实验教学的 条件得到了 一定的保证.但是，我们也应该清醒的认识到： 我国是一个发展中国家，是穷国办大教育，很多地区特别是 贫困地区的中小学无力大量购买教学仪器，这是一个基本国 情许多中小学校实验室的教学仪器配置尚未达到甚至远未 达到教育部中学理科教学仪器配备目录规定的现时最高 标准类标准，实验室仪器装备现况也离“数量充足、质量完善”的理想要求还相距甚远，装备建设任务还相当繁 重、艰巨.批量生产的教学仪器往往会滞后于教改发展.教育要发展，教材的内容和教学的手段就必然要进行相应的 改革，而教材的改革，必然会使实验教学的内容超前于实验 仪器的更新.这样，势

19、必会造成成品仪器的问世滞后于教材 变革的现状，自然满足不了教学改革的需要所以，因时制 宜地自制教具，填补教材所需实验仪器的空缺，是深化教学 改革的需要教学第一线的教师，就地取材、变废为宝，与 同学们一道制作直观教具，解决教学中的重点难点问题，既 是培养学生动手能力和提高教学质量的一项重要活动，其作 品往往也是教学仪器产品的雏形，自制教具能够成为研制教 学仪器和改革实验教学的先导.世界上永远没有最好的东 西，实验教学也是如此当某项实验的装置或方法经历了长 时间的应用和推敲之后，自然会发现其诸多的缺陷，此时惟 有凭借教学实践的感触，进行开发和创新（自制），才能为 其再注活力.误区之三：搞自制教具会

20、影响教学质量由于受传统“应试教育”思想的影响，许多教育者将考 试学科的成绩视为教学质量，片面追求分数和升学率在一些 学校还普遍存在.不少教师认为自制演示实验教具费时、费 工、费神，挤占学生学习时间，影响教学任务的完成，影响 学生的学习成绩.致使学生无暇参与课堂以外的、各种对发 展智力十分有益的自制教具与创新实验等活动，从而出现知 识面狭窄，高分低能的局面面对教育中的急功近利的种种 现象，我们还得回过头来追问教育的本质是什么？这个问题 不清楚，我们就会找不准教育前进的方向，我们就会犯南辕 北辙的错误，就会远离教育的本质.自制教具与创新实验的自创性、体验性、简易性、生活 化等特点为学生在最大限度内

21、自己动手、自主实践提供可 能，实践的目标是将客体（生活材料或物品）生成具有物理 意义的“新结构”或揭示现象的内在本质，该过程是学生通 过自己独特的认知方式和生活经验对客体交互活动、对外在 信息独特理解、感悟、体验和特定情境下的心理加工、构建 知识意义和价值理念的过程在我们的教育教学过程中，存 在着一些不符合教育规律的问题，如过分强调学生的考试成 绩，忽视学生的差异和内在需求；过分强调教师教的作用， 忽视学生的参与和体验.开展自制教具与创新实验活动，是提高课堂教学质量的 需要教具作为教师辅助教学的用具，有着其它手段不可替 代的作用.自制教具的使用可以更大程度地调动学生学习的 积极性，培养学生的实

22、践能力和创新精神在物理教学中自 制教具已经成为小组合作探究活动必不可少的实验装置教 育学心理学的研究成果表明，学生在形成知识的最初阶段， 都必须借助于感觉，先把具体事物的观察和接触转化成与具 体事物相关的感性认识，再把感性认识转化成为抽象、概括 的理性认识.学生利用日常生活手边身边的物品制作实验教具，通过 自身体会，固有的好奇心与求知欲引导激发，产生进一步对 日常生活的事物进行自主探究，研究的是日常生活中的问 题，不会受到以往实验室的各种条款的限制，大胆猜想，按 照自己的思维自主进行实验探究，从而产生了个性化的知识 机构，摆脱了传统的固有的思维定势，体现出个性独立与创 造性.如引导学生探究物体

23、的沉浮条件的教学中，通过创新 的手法很方便的使乒乓球可以沉在水下或浮在水上.在实验 室中常会受到资源量、时间和规则的限制，学生很难发挥自 主性与创造性，使学生失去学习的兴趣，大部分只能当作完 成学习任务，使物理实验的真正的教学目标不能达到要求， 有时还会起到负面作用开展自制实验器材和科技制作可以 调动大部分学生设计实验和动手操作的参与热情，培养了实 事求是、尊重自然规律的科学态度，提高了探究能力，发挥 了学生的自主性，培养了学生的创新思维，形成了学习上的 良性循环所以积极开展自制教具和科技制作活动为学生在 学习物理过程中发挥主动性、自主性和创新性奠定了物质条 件基础.自制教具不但对提高教学质量有益，对教学方法的改革 和人的素质培养也有益.这就要求我们从改革、创新、质量、 素质培养的高度来看待自制教具的积极作用教师本身必须 具备创新意识，还得具备很强的操作能力与动手能力，才能 制作出更加完