初中物理老师自己动手做教具能辅助教学, 这能让一线教师更方便地带出个人风格的教学效果, 所以很多人觉得好的教材和好的教法必须搭配合适的教具才能更好发挥效果, 一套用着顺手的教具能让教学内容更有依据, 让教学过程变得活泼有趣, 还能提升教学效率, 既然有专门的厂家生产教具, 为什么还要自己动手做因为自己做的往往比买来的更合适, 首先说厂家生产的教具有一些不足之处, 一是了解使用者信息不够深入, 根本设计不出教学真正需要的仪器, 二是量产的时间问题导致研发速度跟不上教材改版和教学变化的需求, 从研发到最终量产最短也得两年时间, 而教学大赛允许用来搞创新实验的研究时间最多只有三到四周, 三是厂家为了赚钱会挑着做, 利润低的教具就算学校急着用厂家也不愿意生产, 造价高的教具虽然厂家利润高, 但学校因为经费有限根本买不起, 接下来看看自己动手做教具的好处, 一来能把老师上课用的演示实验变成学生自己操作的实验, 让学生拿出以前的生活经验来学习, 这样就能激发兴趣, 二来可以改进旧的实验器材, 让现象看得真、看得清, 操作起来简便很多, 更能体现实效性, 下面讲怎么自己动手做教具, 做教具的时候要注意几个关键点, 第一个是安全性也就是绝对不能有安全隐患, 关于用电安全这一点, 要是做给学生用的实验尽量用低压电源代替高压电, 具体的流程通常是先根据使用群体的需求进行研发, 然后做出机器让专家鉴定, 接着根据意见修改样本机, 再让群体试用并再次修改样本机, 最后经过教育装备部门的鉴定认可厂家才会量产并配发到学校, 这里还提到了一个化学安全问题要求熟悉化学物质的技术参数, 严格控制用量并在做实验前充分做好安全防范措施, 这段文字中还夹杂了一些类似页眉的内容如精选学习资料名师归纳总结以及第1页共7页这样的页数标识。
毛刺安全: 人手能触碰到的实验器材部位都要处理得圆滑。科学性意义明确: 要从多种实验方法中进行精选, 直接体现出实验原理的方法应该构造得简单: 去掉多余的部件, 突出主体部分, 展现出实验的直观性。
实用性方面: 实验现象要稳定可靠, 器材可以反复多次使用, 学生的实验器材最好尽可能地采用全封闭结构, 操作要方便, 仪器的调试和实验步骤操作简单, 这部分的权重占据最大。制作要方便: 取材容易, 自己制作也相对轻松。趣味性强: 寓教于乐, 能够提高学生的兴趣。关于自制教具的步骤。
第一点选题要准确需要做过度的必要性与可行性的认证要群策群力认真研究教材教法关注现有现实实验器材的缺陷提出改进要求通过专利网搜索来做出必要性与可行性的认证。
第二点构思要简单根据选题内容的难度和自身能力灵活使用构思方法依据物理实验的功能要求张主芳老师提出中学物理实验具有情景性功能体验性功能探究性功能以及应用性功能等四大功能。第三点绘图要精准把构思呈现在图纸上进行初步的可行性认证。
第四点加工要精细严格按图纸设计的要求进行加工在精度误差允许的范围内进行加工连接包括专业连接和普通连接这里略过木与木的连接可用白乳胶金属与玻璃的连接可用无影胶有机玻璃可使用氯仿AB胶则是通用胶水。最后是验证样品产品这部分选自学习资料名师归纳总结位于第2页共7页。
在包装方面, 我们采用专业烤漆工艺, 注重外形与色彩的协调, 力求让每一件优秀的教具同时具备美观的工艺品质。
附录中列出了制作所需工具的详细配置, 在钻孔环节, 需要用到台钻、手枪钻以及高速雕刻机套件, 钻头则包括合金钢和钨钢材质的直柄麻花钻、可调式木工钻, 并配备手工钻夹和适用于一至八毫米范围的螺丝弓。
切割工具涵盖台式三维雕刻机、线切割机、切割锯以及手提式曲线锯, 此外还需要铁皮剪、普通剪刀、白钢条和钨钢条用于制作划线针等专用刻刀。
打磨工作由落地式砂轮机装配金刚砂轮与抛光轮来完成, 同时还需预备台式砂带机、手提式砂皮机和角向砂磨机, 辅以木锉、钢锉、金刚锉等多种锉刀, 以及专用于铁、木、水等不同材质的大象砂纸, 再加上油砖套件。喷漆作业需要高压气泵和美工喷枪提供动力支持。
连接部分涉及调温电烙铁, 包含台式和短柄携带式款式, 焊接剂选择水性、膏状或松香, 焊锡需选用高纯度细丝。
除此之外, 还有交流点焊机、硅胶多股线和银制连接线、金属焊接片, 螺丝种类丰富, 涵盖铜质、不锈钢和铁质, 直径在一到八毫米之间, 分为平头和圆头两种样式, 并配有垫片、弹簧圈以及自攻螺丝, 工具中还包含热胶枪、胶水、热风枪、套管和一整套螺丝刀。
测量仪器包括螺旋测微计、游标卡尺、角尺、直尺、卷尺, 以及台式和便携式袖珍万用表。电源设备为台式直交流电源, 通常配备电表。照明使用台式工作灯, 绘图依赖台式电脑和单反照相机。
制作耗材方面, 硝基喷漆配合香蕉水使用, 丙烯颜料成套提供, 有机玻璃板有一到四毫米厚的彩色和无色透明两款管子内径在五至一百毫米的无色透明有机玻璃管, 一提到PC板是一到四毫米厚度的彩色板材。
电子元件方面精选高亮度和大小规格的LED贴片电阻, 开关选用带锁按钮开关和拨动开关, 木质材料包括三夹板和五夹板, 金属配件有直径三至五毫米的铜条, 电池相关制品涵盖一至五号电池弹簧、一点二伏和三点七伏纽扣型电池及蓄电池。
最后强调要充分发挥新材料、新技术和新工艺的作用, 比如在材料上选用廉价新颖的电子材料、磁性材料和传动工程材料等方面, 技术层面应用单片机无条件接受用户指令, 步进电机高精度执行动作, 减速电机通过强大功率对抗外界阻力以维持平衡运行, “DRS”等等器件也起到重要作用, 而五金链接和烤漆等工艺最终提升了产品的视觉美感。
验证环节必须确保实际操作真实有效。
将加工零件组合整体调试, 检验“整体可行性”, 6）样品, 主要任务是物理现象呈现科学性, （7）产品, 主要是任务完成的创新性。3. 常用的研制技法, 对常见现象与权威理论持怀疑、分析和批评的态度。
（1）缺陷例举法, 有意识查找“事”和“物”存在的问题或缺陷, 并以此改进的方法了解缺陷, 长期与“事”和“物”打交道的人, 才能提供较好的改进意见, 认识缺陷, 全面认识“事”和“物”的缺陷, 才能有效地改进缺陷, 常见缺陷包括安全性, 比如用电、药品、毛刺、操作问题, 功能性, 满足教师个性教学需要, 科学性, 实验不受环境影响, 比如光照、湿度、地点等, 利用廉价的电子新材料、报废的实验器材组合应用, 研制的简单自控装置解决了传统问题, ⅰ起始功能, 解决运动体在外部动力源下作匀速直线运动；ⅱ提出要求1, 解决运动体自控装置, 降低实验操作难度、精度；ⅲ提出要求2, 解决匀速直线运动体的系列实验, 斜面机械效率、摩擦力、二力平衡等；ⅳ提出要求3, 解决演示实验的可视度；ⅴ提出要求4, 解决实验器材整体操作与制作材料；ⅵ提出要求5, 解决实验器材拓展应用。
2）组合法, 将具有独立功能的“事”和“物”组合在一起, 其功效1+1＞2。
精选学习资料, 后面跟着很多波浪线分隔符, 接着是名师归纳总结, 后面也是很多波浪线分隔符, 当前位于总页数为7页中的第4页, 第三项内容是放大法, 这种方法会成倍地放大教具的大小, 这样就能够提高观察对象的可见度, 或者产生强烈的震撼效果, 第四项内容是专利资源法, 这种做法要求人们去调查相关的专利信息, 综合各种专利的优点, 并且利用专利存在的漏洞来进行创造性的发明活动, 第四大类方向是自制教具, 第一小点是土味教具和洋气教具同步进行研制, 使用廉价的集成电路、电子器件以及计算机技术来扩展教具的功能, 利用新材料和新工艺来自制教具会更加简便, 从而让自制教具的实用性提升到一个更高的水平, 单片机应用类似于自控电子开关, 它能够无条件地执行主人发出的指令并出色地完成任务, DRS设备类似于信号放大器, 它有能力捕捉那些人们无法直接观察到的信号, 新技术和新材料在研制教具的过程中发挥了积极的作用, 第二个小点是制作小型化的教具, 小型化教具通常是实验包的形式, 这种形式能够强化学生实验动手能力的培养, 第三个大点是研制具有趣味性的教具, 通过寓教于乐的方式来提高学生的学习兴趣, 第五大类是制作教具时需要注意的事项, 第一点是优秀的教具往往在于简单, 如果出现复杂的情况那往往是出于无奈, 第二点是突发奇想, 这通常指的是灵感, 它是一种瞬间感悟到的想法, 来得很快去得也很快, 所以需要及时进行详细的书面记录, 第三点是勤于关注教学改革的各种动态，同时要关注教与学这两个群体的需求, 并且要努力辅助学生创新素养的培育, 第四点是勤于关注新技术以及新材料的发展情况, 这样能够使研究和制作新的实验设备的工作提高一个台阶。
5）提倡要把那些被废弃的材料充分地利用起来, 这里面包括了那些已经报废的教学仪器, 要让人们看到它们其实还没有变成废物。接着来说说教具的使用问题。
第一点是要正确地使用教具, 必须确保教具能够处在最好的工作状态中, 并且要使得课堂上的实验教具也能处于最佳状态, 所以课前需要做充分且有效的调试工作这点显得极为重要哪怕每个实验只是非常简单也得加以调试, 只有这样才能够达到实验教学所预期的效果。
关于实验仪器的“可信度”这一方面, 我们应用一些新材料以及新技术, 特别是新材料比如说LED还有单片机方面的应用都是属于这一块的内容。大家需要精选学习资料, 这是一份名师归纳总结里的内容位于第5页一共7页。
我们要看演示仪器的活动部件是否具有灵活性比如电表指针弹簧测力计的指针验电器的金属箔片等等这些都是例子。然后还要看演示仪器的封口部件是否具有密闭性, 例如像马德堡半球真空落体管抽气机等都是这样的例子。再来说说演示实验的“可见度”。
教师在演示实验的时候, 实验步骤应该简明扼要, 需要观察的那些仪器的主要部件一定要清晰地展示在全体学生面前的视觉范围内同时还要注意演示操作的方位以免阻碍到学生进行观察。比较陈旧的演示仪器它们的指针和标度线必须明显如果演示仪器不具备足够大的话可以借助实物投影仪来进行展示也可以應用那种电子发光材料。
最后要谈的是演示实验的“可控度”。我们需要调控好实验的时间以此来减轻课堂教学的负担。举个例子来说就是要迅速地去捕捉那些稍纵即逝的物理现象比如说单摆运动实验中小球摆动的那些位置自由落体运动实验中两球落地时发出的声音等。
如果条件允许, 应当利用DIS实验系统去获取实验数据, 这时候必须把软件调试完善, 还要确保传输线的接口状况良好, 以此来达到万无一失的效果。这里需要特别强调几点内容, 第一是为参加教学大赛和创新大赛必须要准备应急措施, 最好是能携带备用的教具, 从而保证整个过程万无一失。
第二是在创新作品参赛之前, 应该做好国家专利申请的相关工作, 如果是好作品能够进行量产, 就要防止其他人在其之后进行量产使用。第三是关于创新作品的参赛要求, 包括具有腐蚀性的器材、有毒的材料以及易爆物品都严禁带入赛场；同时参赛作品的设计环节应当慎重考虑这些安全因素。
在演示过程中需要注意观众的视觉视角问题, 另外演讲的语言要尽量简明扼要, 只需要向评委讲明作品的名称、实际用途、创新点以及控制好时间在五到六分钟之内。
此外还需要管理好自己的参赛作品, 当你在与裁判员进行交流时经常会有一些人出于好奇而去拆散你的教具, 由此产生的后果是不可想象的, 因为在通常情况下会有三到四名看似合格的裁判来进行多次检查。最后是器材的管理工作, 除了常规的防锈、防霉和防潮措施之外还需注意防范磁场干扰。
例如小磁针随意地堆放在一只盒子里面会导致其磁极的磁性强度减小甚至磁极发生改变, 若课前没有进行细致的检查工作就会影响课堂教学的进行。对于长期不使用的蓄电池需要养成经常检查的习惯最好每个月为其充足一次电。
凡是出入实验室的器材应当及时地进行仔细的检查维修或者进行配置, 以此防止因为器材问题而影响教师正常的教学开展。
对自制教具进行反思, 第一点是认为发明能彰显人性的爱, 而创造则需要人对事物的领悟。发挥发明所表现的人性之爱, 是我应当履行的责任。为教育、为社会、为他人积极贡献出自己的创造, 这件事是有意义的。带来有益于教育、社会和他人的创造, 这件事是有价值的。
第二点引用了陶行知的话, 意思是处处都是可以发明的地方, 时时都是可以发明的时间, 人人都是可以进行发明的人。从客观因素来看, 有无穷无尽的领域可以涉足, 比如在穿衣、吃饭、居住、出行、工作和娱乐中玩出新创意。
有无尽需要更新的内容, 因为教育在发展, 教学和学习的群体需求不断变化, 这标志着没有完美无缺的物品, 同时这也推动了教师自身的发展。教师需要提高熟练操控教具、制作和维修教具的能力。熟练操控教具的能力可以提高, 这包括能够调试实验仪器、明确实验步骤和分析实验误差。
制作和维修教具的能力也可以提高, 这包括能够选题、构思、绘图、加工、验证、呈现作品并予以更新。从主观因素来看, 这种创作不受时间和空间的限制, 可以在业余时间进行非职务发明。这种创作不受从事专业的限制, 比如兽医曾经发明了轮胎, 农民曾经发明了喷药飞机。
这种创作也不受文化层次的限制, 因为发明与人感悟能力的高低以及创新观念的强弱成正比。结束语是课程要求在不断地发展和变化之中, 新材料和新技术的资源也在迎合着课程要求的不断生成。教学方法的改革必然会带动教具的改革。研制和完善自制教具的任务, 是对热衷于创新教育教学工作的教育工作者的一种挑战和责任。
只要做一个有心的观察者, 勤于思考且勤于动手, 就一定能够研制出实用的教具。这样做可以将教师的演示实验转化为学生实验, 更好地再现学生已有的生活经验, 从而有效地辅助教学。因此, 物理实验仪器的开发与研究值得受到关注。
挑选出来的学习资料, 由知名的教师经过整理和归纳总结后得到的结论, 位于第7页这一位置, 整个文件的总页数也是第7页。