自制教具在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用研究

自制教具在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用研究在中學(xué)物理教學(xué)中，教學(xué)教具是教學(xué)過程中的重要組成部分，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、增強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)知能力和創(chuàng)造力。然而，當(dāng)前我們所使用的教具大多是商業(yè)化的，價(jià)格昂貴，很難滿足教學(xué)需求。因此，對(duì)于自制教具的研究和應(yīng)用顯得尤為重要。本文就自制教具在中學(xué)物理教學(xué)中的研究和應(yīng)用進(jìn)行討論。

一、自制教具的形式和類型

“教具”是指為教學(xué)而制作的物品，應(yīng)該具有易于操作、具有重現(xiàn)性等特點(diǎn)。自制教具不僅能夠滿足這些要求，而且具有經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的特點(diǎn)，更符合現(xiàn)代教育理念。

自制教具的形式多種多樣，主要表現(xiàn)為三個(gè)方面：

（1）手工制作的簡(jiǎn)單教具：通過廢舊材料、紙板、木板等簡(jiǎn)單材料制作，例如：棉線簡(jiǎn)筆畫、木板拼字等。

（2）電子自制教具：使用Arduino等單片機(jī)、電子元件、傳感器等構(gòu)造出的具有自動(dòng)控制、反饋，可擴(kuò)展的自制教具。

（3）3D打印等高端制造技術(shù)的自制教具：通過3D打印、激光雕刻等高端制造技術(shù)制作的自制教具，可以制作出非常精細(xì)的結(jié)構(gòu)。

根據(jù)教學(xué)需求的不同，自制教具的種類也不同，例如：

（1）模型類教具：包括各種物理現(xiàn)象的模型，例如黃瓜和莫比烏斯環(huán)等。

（2）實(shí)驗(yàn)類教具：包括用于進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的各種儀器裝置，例如各種電學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置、光學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置等。

（3）演示類教具：包括各種發(fā)生物理現(xiàn)象的演示裝置，例如各種萬有引力示范、光的演示等。

二、自制教具在中學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用

（1）教學(xué)效果更好

在物理教學(xué)中，通過自制教具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)或者演示，能夠幫助學(xué)生更好地理解物理現(xiàn)象，提高情感體驗(yàn)，達(dá)到以做代教的教學(xué)目標(biāo)。自制教具能夠針對(duì)物理現(xiàn)象的精妙之處，使學(xué)生更加容易理解，教學(xué)效果更好。

（2）節(jié)約經(jīng)費(fèi)，可持續(xù)發(fā)展

自制教具使用廢舊材料、簡(jiǎn)單材料來制作，成本低廉，價(jià)格昂貴的教具可以以更低的成本制作實(shí)現(xiàn)同樣的教學(xué)效果，同時(shí)也可以通過學(xué)生參與自制教具的制作，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力，綠色可持續(xù)發(fā)展。

（3）擴(kuò)展學(xué)生的科學(xué)視野

通過自制教具的構(gòu)建和操作，學(xué)生會(huì)大大擴(kuò)展視野，不僅僅是學(xué)習(xí)知識(shí)，更是通過具體體驗(yàn)形式了解自然界中普遍存在的物理現(xiàn)象，建立起學(xué)科之間的聯(lián)系，擴(kuò)充以至融會(huì)貫通，這是非常有意義的。

三、自制教具的制作與應(yīng)用

制作自制教具并應(yīng)用于教學(xué)中，需要教師和學(xué)生有一定的技術(shù)水平和動(dòng)手能力，需要了解物理知識(shí)和相關(guān)科學(xué)技術(shù)的原理。例如，制作一個(gè)大氣壓實(shí)驗(yàn)器，需要學(xué)生了解到大氣壓的相關(guān)知識(shí)以及手工制作的技術(shù)；而制作一個(gè)溫度計(jì)演示裝置，需要學(xué)生掌握一些基本的電子技術(shù)。在制作的過程中，學(xué)生可以循序漸進(jìn)的形成思考方法，如動(dòng)手能力的提高，空間圖形的想象與拼湊、問題解決的能力加強(qiáng)等。在制作好的自制教具在教學(xué)中的利用上，需要教師以小組形式，引導(dǎo)學(xué)生共同研究物理問題和自制教具的設(shè)計(jì)、選材、制作和應(yīng)用。

四、自制教具在不同的教材環(huán)境中的應(yīng)用

當(dāng)我們談及使用自制教具時(shí)，我們還必須考慮教材的環(huán)境。不同的教材環(huán)境適合運(yùn)用不同的自制教具。在實(shí)驗(yàn)性教材中，需要富有挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)命題和自制教具，讓學(xué)生能夠?qū)⒅R(shí)進(jìn)行實(shí)踐操作，并且在此過程中形成有趣的思考過程；而在理論性教材中，自制教具的作用有很多，除了鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)際問題，同時(shí)能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的深層次理解。

在有些地方，自制教具非常適用于鄉(xiāng)村和貧困區(qū)域，因?yàn)檫@些地區(qū)的學(xué)校耗費(fèi)的經(jīng)費(fèi)相對(duì)較少，不能購(gòu)買昂貴的教材。學(xué)生們往往處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)，缺少創(chuàng)新和應(yīng)用能力。在這種情況下，當(dāng)學(xué)生使用自制教具作為教材和實(shí)踐工具之一時(shí)，會(huì)更容易理解物理知識(shí)的復(fù)雜性。

總之，自制教