初中物理自制实验教具的设计及应用

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中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008 -0333（2025）20-0107 -03

初中物理教学是学生科学素养形成的基石，更是探索自然奥秘、培养逻辑思维能力的重要途径.然而，传统的实验教学模式往往受限于实验器材的单一性、实验过程的枯燥性以及资源的有限性，难以充分激发学生的兴趣和探索欲[1]．自制实验教具作为一种创新的教学手段，正逐渐走进初中物理课堂.

自制实验教具的设计原则

自制教具是指教师为了辅助教育教学活动，利用身边可获取的材料，自己设计制作而成的教学辅助工具或设备，旨在提高教学效果，增强学生的学习兴趣，使抽象概念具体化，复杂问题简单化，从而帮助学生更好地理解和掌握知识点[2].教师在自制实验教具时，需要遵循以下几个设计原则

1. 1 教育性原则

教育性原则是自制实验教具设计的核心要求，它不仅强调教具必须紧密围绕教学目标和教学内容展开，更要确保学生能够通过教具直观理解物理概念和规律.教师在进行教具设计时，要避免出现教具华而不实或偏离主题的情况，而是要追求简洁明了，直接服务教学需求.在设计过程中，教师需要充分考虑学生的学习需求和认知水平，确保教具在教学过程中能够发挥积极作用.

1. 2 科学性原则

科学性原则是指在设计和制作自制实验教具时，必须基于科学的理论和方法，确保教具能够准确反映和演示所要教授的科学概念和原理.这一原则要求教具的结构、功能、操作过程和实验结果都要符合科学规律，具备可靠性和再现性，从而避免误导学生，保证教学效果.科学性原则的核心在于通过严谨的科学验证和合理设计，使教具成为有效的教学工具，帮助学生直观理解和掌握科学知识.不遵循科学性原则会严重削弱教具的教育价值，甚至产生负面影响，阻碍学生的思维发展.

1.3 实用性原则

实用性原则是自制实验教具设计中不可或缺的要求，强调教具在教学过程中的实际应用价值.根据该原则，教具不仅要符合教学内容，还要具有操作简便、成本适中、使用灵活的特点，确保在课堂中能够有效使用，提升教学效率.教师在设计教具时应充分考虑学生的认知水平和课堂环境，避免复杂或难以操作的设计，确保学生能够自主参与实验过程.例如，教具的体积和重量应适合课堂演示，并易于携带和储存.同时，材料选择要经济耐用，以降低制作成本，增加使用寿命

1.4 创新性原则

创新性原则强调教具的设计要具有新颖性和独特性，能够突破传统教学方式的局限，激发学生的学习兴趣.教师在设计教具时，要勇于尝试新的材料、技术和方法，使教具更具创造性和趣味性.该原则的核心在于通过新颖的设计，让学生在操作和观察教具时产生探索和思考的动力，进而深化对教学内容的理解.例如，教师可以运用现代科技，如3D打印技术或智能传感器，设计具有互动功能的教具，从而提升学生的参与感和动手能力.通过遵循创新性原则，教师不仅可以提高教学的趣味性和吸引力，还能帮助学生培养创新思维，促进其综合能力的发展

2 自制教具的实际应用实践

2.1 运用自制教具，激发学生学习兴趣

兴趣是学生主动学习和积极思考的动力源泉.物理作为一门抽象且理论性较强的学科，容易让学生产生畏难情绪，进而失去学习的热情.教师通过运用自制教具，能够激发学生的好奇心和探索欲，使他们更加主动地参与到课堂活动中来.当学生对物理现象和原理产生浓厚兴趣时，他们会更加专注地听讲、积极地思考并乐于动手实验，从而化解这种畏难情绪，更深入地理解和掌握物理知识.自制教具打破了传统教学方式的单一性，带来了更加生动、直观的学习体验.自制教具往往具有灵活性和趣味性，能引发学生的好奇心，使他们更愿意主动参与学习活动.同时，这种教学方式能够增强学生的感官刺激，激发他们对知识的探索欲望，增加课堂互动，从而提高学习效果.

例如，在进行“静电”部分教学时，教师可以以塑料袋、毛巾、塑料管为材料，自制“静电章鱼”，激发学生的学习兴趣.首先，剪下一段塑料带，末端打结，再把塑料带撕开，做成章鱼的造型，如图1所示.接着，把“章鱼”平放桌子上，用毛巾朝一个方向摩擦.再用毛巾摩擦塑料管，如图2所示，当听到有嘅里啪啦的声音后，停止摩擦.最后，将塑料管放在“章鱼”的下方，就可以看到静电“章鱼”如图3所示.通过这种自制教具，学生可以直观地看到静电现象，体验静电的产生和作用，为学生提供一个生动、有趣的学习体验，从而激发他们对物理学习的兴趣。（剩余1814字）