林瑞漢

（廣東省東莞市第一中學(xué)，廣東 東莞 523000）

很多時(shí)候，為了更加形象地說明物理問題，物理課堂教學(xué)的開展需要教具的輔助.然而，由于時(shí)間、條件等因素的限制，在多數(shù)的中學(xué)課堂，教具的使用頻率很低，教師結(jié)合實(shí)際教學(xué)需要自制教具就更是少之又少.不過，只要教師用心去觀察，還是可以發(fā)現(xiàn)在很多小的細(xì)節(jié)上，動(dòng)手做教具并應(yīng)用到課堂，可以大大提高教學(xué)效果和效率.

做一個(gè)有心人，用心去發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的難點(diǎn).自制教具要花費(fèi)教師很多的時(shí)間和精力，課堂演示也會(huì)花費(fèi)一些時(shí)間，因而教具的制作不應(yīng)當(dāng)是隨意的，而需要教師用心去觀察.從學(xué)生的課堂反映和課后對(duì)問題解決的情況去分析并發(fā)現(xiàn)教材中的難點(diǎn)所在，這樣才能把有限的時(shí)間和精力用在最需要的地方，即教學(xué)難點(diǎn)處，從而提高效率.比如高中物理必修2“圓周運(yùn)動(dòng)”這一章，難點(diǎn)有兩個(gè)：一個(gè)是向心力大小的影響因素，另一個(gè)是向心力的應(yīng)用中涉及的豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)和傾斜路面的汽車轉(zhuǎn)彎的受力分析.針對(duì)以上兩點(diǎn)，筆者完成了3個(gè)教具的的制作.

圖1

1 向心力大小影響因素

如圖1所示，制作材料和工序都很簡(jiǎn)單，只要一個(gè)礦泉水瓶、一根彈簧、一個(gè)小球和一些紗線.演示時(shí)，分別比較轉(zhuǎn)動(dòng)快慢不同和換用不同質(zhì)量的小球時(shí)彈簧的伸長情況，即做圓周運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速度對(duì)于向心力大小的影響.當(dāng)然這個(gè)教具沒有很全面的描繪所有的問題，但它的優(yōu)點(diǎn)在于形象的說明和直觀的了解.順著這個(gè)思路，筆者做了一個(gè)更為簡(jiǎn)單而又具有很好的操作性的教具，如圖2所示.只要紗線，小球和一個(gè)去了筆心的筆筒就可以完成.課堂可以讓所有學(xué)生都動(dòng)手試一試，親自感受一下不同情況下所需向心力的大小，學(xué)生的體會(huì)也就更深了.

圖2

2 豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)

過山車是這一知識(shí)點(diǎn)的最典型例子，但不是每一個(gè)學(xué)生都親自坐過過山車，就算是體驗(yàn)過，要想從自身的感受轉(zhuǎn)換到對(duì)另一物體的受力情況分析，也不是一件容易的事.如圖3所示，利用力矩盤可以做一個(gè)小小的過山車.演示時(shí)，在小紙盒里放上一小塊粉筆，先緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，等轉(zhuǎn)到或接近最高點(diǎn)，小紙盒口朝下時(shí)，粉筆掉落.怎么樣才能使粉筆順利通過最高點(diǎn)而不掉落呢，快速轉(zhuǎn)動(dòng)力矩盤，粉筆順利完成圓周運(yùn)動(dòng)而不掉落，等速度慢慢變小，粉筆又掉下來了.這樣，就把這一問題的關(guān)鍵所在——速度完美的展示出來了.

圖3

3 傾斜路面的汽車轉(zhuǎn)彎

轉(zhuǎn)彎的路面往往會(huì)設(shè)計(jì)成內(nèi)低外高，分析其原理也是“向心力”這一知識(shí)點(diǎn)的一個(gè)重要的應(yīng)用.然而，不少學(xué)生在分析受力時(shí)總出現(xiàn)如圖4所示的錯(cuò)誤，原因在于，課堂教學(xué)往往只給出了這個(gè)物理過程的一個(gè)局部，即轉(zhuǎn)彎處的路面，而沒有完整的展現(xiàn)全體.針對(duì)這個(gè)問題，我用硬紙板做一個(gè)簡(jiǎn)單的模型，如圖5所示，展示了彎道的整體和連接的一部分直道.這樣，可以清晰的讓學(xué)生看到，汽車轉(zhuǎn)彎所需的向心力方向在水平面內(nèi)，也就避免了錯(cuò)誤的分析.

圖4

圖5

圖6

做一個(gè)有心人，用心去發(fā)現(xiàn)學(xué)生的興趣所在.教具除了輔助說明知識(shí)點(diǎn)外，展現(xiàn)精彩的小實(shí)驗(yàn)、提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣是它的另一重要作用.很多時(shí)候，學(xué)生的興趣來自于意外，其實(shí)，意外的原因就在于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與自己生活經(jīng)驗(yàn)的推理之間的沖突.比如說，向心力的應(yīng)用里，簡(jiǎn)單的制作一個(gè)水流星并演示一下，就可以激發(fā)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)該知識(shí)點(diǎn)的興趣.另外，完全失重現(xiàn)象這一知識(shí)點(diǎn)也有不少讓學(xué)生驚喜的小實(shí)驗(yàn)，如圖6兩木塊夾著一條細(xì)長的紙巾，如果平放在桌面上，拉動(dòng)紙巾，則紙巾會(huì)斷裂，那么，如何取出紙巾而不斷呢？紙巾斷的原因在于兩木塊間的壓力，而在完全失重狀態(tài)下則可以做到壓力為零.這樣，當(dāng)在課堂上演示并取出完整的紙巾?xiàng)l時(shí)，學(xué)生對(duì)完全失重現(xiàn)象的理解也更加的深刻了.

做一個(gè)有心人，用心去挖掘現(xiàn)有教具的其它功能.教師畢竟不是工廠里的師傅，動(dòng)手制作的能力有限，時(shí)間、工具也有限，所以，很多時(shí)候需要教師用心去觀察和利用現(xiàn)有教具的多種用途，動(dòng)手改造現(xiàn)有教具以適用實(shí)際情況的需要.如前面提到的過山車模型，其實(shí)是對(duì)一個(gè)力矩盤做了小小的修整便完成了.另外，力矩盤和一塊橡皮，便可以用于演示水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)中，摩擦力提供向心力的情況.在講解自行車前后輪與地面間的摩擦力方向問題時(shí)，力矩盤也是一個(gè)很好的輔助教具.只要教師用心去觀察，便可以發(fā)現(xiàn)很多可利用的功能，讓教學(xué)工作更加富有創(chuàng)造性.

教學(xué)工作總是在細(xì)節(jié)中體現(xiàn)成功的，許許多多瑣碎的事，用心去完成，就成就教學(xué)中的成功.教具本意就是輔助教師展示物理知識(shí)原理，但課堂是真實(shí)的，學(xué)生是變化的，每個(gè)學(xué)生群體的具體情況不相同，想要課堂成功，就必須根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況去調(diào)整教學(xué)方式，因而教具的制作、改造都是不可缺少的環(huán)節(jié).

1 劉炳升.《中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與自制教具》學(xué)習(xí)建議（一）.大學(xué)物理，2001（2）.