试探物理科技小制作

　　摘 要：阐述物理教学中开展物理科技小创作的意义和类型，提出了在物理科技小创作中对教师和学生的要求．
　　
　　关键词：物理教学；科技小创作；物理模型
　　
　　物理学科具有探究性、实践性和创造性的特点．初中物理教师应注重培养学生分析、研究问题的能力，创新思维的能力，培养动手实践、创造的能力，运用理论解决实际问题的能力．这些能力中，创新能力是最可贵的，单纯靠教师在课堂上的传授是远远不够的．初中物理课通过各种形式与课内外、校内外活动紧密结合，学生参加这些活动而形成的能力将成为这方面十分重要的补充，其中物理科技小制作、小发明则是一条非常有效的途径．
　　
　　1 积极开展物理科技小制作
　　当教师和学生发现了某些问题或创设了某些问题，探讨解决问题的方法，在进行观察、分析、比较、实验、设计、改进、创作后制成了一定的物理实物模型，能解决某种实际问题，这样的物理实物模型就是物理科技小制作、小发明，或称之为物理科技作品．物理科技作品在科技作品竞赛中也占据着十分重要的地位．物理科技作品制作的主要依据原理是物理科学知识．若按其创作的深度与层次分，可分为制作型、改进型、创造型等三种．制作型物理科技作品通常是教师指导学生或学生自己对所学的物理知识在较为深刻认识理解的基础上，运用物理知识制作出来的一些学具、小制作．这些作品起源于物理基础知识的直接运用，主要是物理课本中现有的实验仪器或日常生活中的用品、工具的直接模仿、制作，可以说是学生对物理知识的学习、运用和创新能力的一种最基本、最简单的体现．学生作品制作的过程，本身就是再次学习的过程，化抽象为形象，既强化了书本知识的记忆，增强了知识的运用与动手能力，又激发了学习的兴趣，为学习提供了较持久的动力．物理新教材(苏科版)在内容编排上为学生创设了一个宽松、愉快的空间，书中有不少这样的物理科技小制作，如制作“人工虹”、潜望镜等．
　　
　　在活动中，学生学习了磁铁同名磁极互相吸引、异名磁极互相排斥的道理后制成了悬挂式笔架、磁悬浮笔架，成了学习中的一道风景线，其乐融融．学生在学习关于杠杆的应用时，每人自制了一个小杠杆，做称量物体质量的实验，又用一个稍大的和一个稍小的秤砣各测了一次，学生发现了实际测量值偏小、偏大的情况．通过制作和实验，学生既培养了动手制作能力，有效获得了知识的直接感官印象，还深化了知识内容，真正感到学习不枯燥．改进型是学生对所学物理知识有了更深刻的理解和认识，主动挖掘知识的内涵，扩展知识的外延，在实际应用中综合、分析、比较后发现了一定的问题，提出要解决问题，经过多次探讨、修改、完善，制作成作品，巧妙弥补原来存在的不足．
　　
　　在此过程中，需要学生灵活运用所学的物理知识去解决实际问题，成功地去实现知识的迁移，让死的知识转化为活的能力，可以说，这带有了一定的研究性质．其对问题的认识和研究问题的方法甚至让入耳目一新．活动中，有位学生用气门芯、橡皮塞、可乐瓶等材料制成了较复杂的带降落伞的水气压火箭，运用了气体压强与体积之间的关系、物体间力的作用是相互的、力的作用效果等物理知识，还有位学生利用液体压强、大气压的原理、浮力和简单电路等知识，使用科技制作材料制成了自动上水装置．制作的过程让学生深刻地理解了物理“学什么?为什么?怎么用”?有效地增强了学生知识的灵活运用能力，提高了动手创新能力．不仅对制作人本身大有裨益，对全班同学也起到了很大的带动与促进作用，其效果可谓事半功倍．创造型 比上述两种类型作品的价值更高，其思想一般说来比较独特、有创意．
　　
　　尽管大多数思想观点并不具有学术研究的价值，但这是学生独立思考创作且是首创的作品，具有一定的新颖性、先进性和实用性．这不但要求学生物理知识掌握得好，有时还需要综合其他学科知识，灵活运用，再加上科学合理的创新思维，往往要经过一番努力方能成功．具体创作时，学生用塑料管和水壶，运用大气压原理制成魔力壶，可多次倒水．还有学生颇有创意地用双面胶做赛车轮子的履带，安装变速箱，制成了爬坡车，巧妙运用了增大摩擦力的方法，解决了普通车不能爬陡坡的难题．更妙的是有位学生受塑料挂衣钩在瓷砖上能滑行而难以拔下来的启发，运用到爬坡车上，不仅能爬更陡的，还能爬超过9O度的坡呢！
　　
　　2 物理科技制作活动对教师和学生的要求
　　对于教师而言，首先应加强物理实验教学，为学生提供实验示范作用．改革物理实验教学的模式，可以为学生的亲身体验创造更多的机会．这要求教师首先将物理实验教学作为物理教学的主要任务加以落实，而不只是作为物理教学的辅助手段．要让学生参与实验，而不只是教师做演示．某些演示实验可以让学生操作，条件许可的情况下可改为分组实验．要研究扩大分组实验的途径，鼓励学生改进教材中的实验，让他们根据自己的设想或设计进行实验等；其次，指导学生阅读科普读物，举办科普知识讲座．根据学生的知识基础，教师要指导学生阅读有关的科普读物，使学生能更多地了解科技知识和科技发展的新动向，增加学生的科技知识，并定期组织实用物理知识竞赛等，使学生掌握更多的科学文化知识，培养学生的科技阅读能力．
　　
　　在举办科技讲座时，要认真选择材料，撰写讲稿，利用活动课，分组或集中学习，可以收集军事科学、航天技术、通信技术、空间技术、科学家的故事与贡献等材料，对学生进行思想品德和科学素质教育，还可以联系社会生活中的物理，让学生自己搜集资料在班上进行专题介绍，还可以利用板报介绍科普知识以及物理知识的应用；最后，组织社会调查活动．学生可以利用教材中的知识，结合实际去解决生活、生产中的实际问题．
　　
　　如在学习水资源与利用后，可调查当地水资源与利用情况、污染情况，并提出改进意见．对学生而言，学生要注意观察老师的演示实验，独立做好分组实验，做好课外小实验、小制作，能经常查阅资料，要留心分析日常生活中的物理现象，学生平时要注意收集一些废品，如塑料盒、注射液瓶、塑料饮料瓶、废锯条、饮料罐等，这些可用作一些自制作品的原材料．教师应让学生明确活动的基本环节，在活动方案、材料选取与操作、现象观察、问题处理、故障排除及结论的得出等一系列环节中以及设计思想、物理学方法、制作技巧等方面及时指导、评价，促进发展．加强学科问的渗透与交融．特别要加强物理与化学、生物、地理等学科的联系教学，进行开放教学，鼓励学生思考、讨论和交流．在这样的氛围中，思维才会活跃．通过思考和讨论，学生不但加深了对知识的理解和掌握，还学会了思考，善于思考，乐于思考，注重了非智力因素的开发，注重了创新精神和实践能力的培养，自主发展，继而促进课堂所学知识的巩固和提高，从而达到提高整体素质的目的．物理科技小制作、小发明，与真正的科技制作、发明还是有相当的距离的．何况，科技创新通常只有极少数人才能获得创新奖项．
　　
　　我们不要要求学生作品十全十美，再说，学生个人能力也有差异．制作应充分考虑自身条件，量力而行、扬长避短，重在参与．创作还应注意结合生活实际，尽量以生活用品等身边的常见材料和废弃物为原材料，适当修饰，美观大方、经济实用．可乐瓶、电动机和电池可制成一个甩干机就是个好例子．物理科技作品制作不能进入唯创作的误区．创作不仅是一个创作过程，更应该是一个再学习、提高能力的过程，是努力超越于知识学习之上的过程．及时对学生进行指导、评估，使学生在相对独立的探究、创作活动中体会创新的艰辛与愉悦，促进学生在知识与技能、过程与方法、情感、态度与价值观三方面都得到发展．通过制作与实验，教师应激发学生的好奇心、求知欲、学习兴趣，鼓励学生大胆质疑，创造性地运用物理知识，解决生活实际问题，发展学生个性与特长，陶冶情操，挖掘其创新能力，鼓励学生多动口、多动手、多动脑．通过造就学生的进取心、成就感、荣誉感、快乐感，成功地发挥激励作用，使学生更加乐于学习、好于学习．