第一篇:自制教具在中学物理教学中的作用及实例展示
自制教具在中学物理教学中的作用及实例展示
xxxx 摘 要:简述了物理教具制作与研究的必要性和现实意义.论述了物理教具设计的基本思想和要求,并以电容器充放电演示仪与多用玻璃瓶的制作及演示为例证实之。关键词:教具;物理教学;电容器;充放电;玻璃瓶
Abstract:Description of the physical design of learning materials and the necessity and significance.Discusses the basic ideas of physical teaching aids design and requirements, and to charge and discharge the capacitor Demonstrator and the use of multi-purpose glass bottles and presentation as an example and confirmation.Keywords:instrument ; physics teaching ;Capacitor ; service charge capacitors;glass bottles 0 引言
物理学是一门以实验为基础的基础学科,各类仪器广泛地应用于物理学的教学和科研中。在基础教育阶段,教学仪器主要分为商品教具和师生自制教具。自制教具是师生为适应教学需要、改革教学方法而自行设计的形象化教学器具,虽然它在数量上远远少于商品教具,在规范性、功能、外观上也比不上商品教具,但它却凝聚、体现着第一线教师丰富的教学经验,是教学科研成果的重要形式之一。《中学物理教学大纲》中明确指出:“要发动学生和教师一起自制教具”。开展自制教具活动有助于培养创新精神和增强实践能力,是教学改革的重要活动,它正日益受到各级领导和广大教师的重视。设计和制作直观具体、形象生动的教具,能很好地突破教学的重、难点,从而达到从感性到理性,从具体到抽象,从简单到复杂的教学目的,是教学成败的关键。下面从几个方面阐述自制教具的意义及作用以及如何设计和制作物理教具,并以自制电容器的充放电演示仪以及多用玻璃瓶演示仪为例展示。
1.自制教具的必要性和现实意义
物理学是以实验为基础的科学。没有物理实验就没有物理学。物理实验也是物理教学的基础,可以说,没有物理实验也就没有物理教学。然而,长期以来师生对物理学科的本质特性,对物理教学的根本任务认识还不够到位,即便是认识到了,但囿于学校教学条件差,缺乏物理教学的实验仪器和设备。故此在物理教学中只强调对理论知识的传授,不注重物理实验教学,或者是“只能在黑板上做实验”。这种现象在本省中学,特别是农村中学极为普遍。这样下来,许多学生虽然在中学已经学习了几年的物理知识,但仍然不能理论联系实际,应用物理学的知识和技能解决实际问题的能力极为低下。从客观上讲,我省大部分贫困地区,教育基础差,起点低,教育资金严重匮乏,而物理实验教学的支出相对又大,配备必要的物理实验仪器一时难以做到,许多农村中学根本就没有实验室,致使这些中学要普及物理实验教学的确是十分艰难的事情。虽然说.“中
学校长,物理教师难为无米之炊”,然而,借鉴其它省份同类学校成功的经验,倡导、鼓励、发动师生自力更生、周陋就简、因地制宜地研制物理教具,强化物理实验,不失为一种切实可行的好办法,其中的关键环节是物理教师既要有克服困难、知难而上的意识,更要具备一定的物理实验能力、操作技能和教具制作能力。
2.教具制作在教学中的作用。
观察和实验是学习物理的基础,也是物理教学的重要手段。制作教具与使用教具对学生的感性知识的形成,提高直观教学效果具有独特作用。自制教具一方面可以弥补学校实验仪器的不足;另一方面又能充分利用学校实验室设备条件,有针对性地设计制作教具,演示物理现象,创设物理情景,激发学生学习物理知识的兴趣,培养学生的能力。自制教具在物理教学中作用很大,具体体现以下几个方面: 2.1给学生提供丰富的感性材料
观察和实验是物理产生和发展的基础,物理实验在物理教学中的作用是不言而喻的。自制教具就可以有针对性进行演示。自制教具还能针对学生的疑难问题,设计有引导作用的实验。有这样一道题:“浮在盆中的小塑料盒内有一金属块,若把金属块从小盒中拿出来投入水中,问盆中的水面高度如何变化?”这个问题如果用数学方法演示给学生看,虽然学生也能勉强接受老师的解答,但对结论不是很信服,如果取一简单的仪器,设计一个实验来演示,问题很容易讲清楚,又如,有些学生对“同种液体产生的压强大小只决定于深度,而与容器的横截面大小无关”不易理解。我们用两个尽量相同的气球,都装了水,其中一个气球接粗玻璃管,另一个气球接一根细玻璃管,在玻璃管中灌水。通过比较,可以看出气球膨胀的大小与玻璃中水的高度有关,而与玻璃管的粗细无关。
2.2激发学生对物理课的兴趣
物理学以其丰富多彩的实验为培养学生学习兴趣提供条件。例如,学生喜欢打陀螺,我们就让学生在陀螺上描上红、绿、蓝三中种颜色,使陀螺转动将三种颜色混合。通过实验启发学生掌握物理知识。又如学生喜欢玩具电动机、可以让学生用硬纸片做多种不同颜色的纸片拼成原盘来实验。这样寓教于乐的例子是很多的。在讲“物体沉浮条件应用”后,我们发动学生去观察鱼在水中的浮沉情况,学生通过观察,发现鱼和潜水艇相仿,能在水中自由的上浮下沉,那么鱼又是靠改变什么来达到上浮或下沉的目的的呢?为了搞清楚,我们又动员学生去观看杀鱼,看看鱼鳔里是不是有水,这样通过创造条件做实验,既解决了问题,学生又感兴趣。2.3 加强理论与实践的联系
无论是老师,还是学生,自制教具的过程无疑是把物理知识应用到具体的实践中去,通过教具的制作,可以检验自己设计的合理性和所学到知识的正确性。如果让广大师生都来自己动手设计、制作仪器,能使学生在掌握教材的基础上,吸收实验经验和实际知识来充实自己加深对理论的理解,提高运用所学理论解决实际问题的能力,从而掌握比
较全面的知识,也是克服目前存在片面追求升学率,沉溺于“题海”的有效措施之一。2.4 提高仪器的利用率、改善了实验的效果
中学物理演示实验的主要目的就是要最大限度地重视自然界中的物理现象,通过演示来唤醒沉睡在学生头脑中对自然现象的记忆。把自然现象、生活实际和课堂教学融合起来。例如,用二个卷纸筒,一个凸透镜,一块毛玻璃就可以制作一个照相机模型。学生通过实验都能熟练掌握相机的焦距原理。
自制教具还可以发挥一物多用的特点,例如:用注射器可以装配成水压机模型,可以做液体沸点与压强关系演示实验中的抽气机,还可以做测量大气压强的实验等。
自制教具还可以改进某些演示实验,达到简化操作手续,缩短实验时间,改善实验效果的目的,使学生能更加集中注意力,观察主要的物理过程,例如在演示气体热膨胀时,将一个气球装在一根玻璃管上,玻璃管下端连接一个烧瓶,把烧瓶浸入到热水中时,气球就会膨胀起来,通过这样的改进,实验的可见度大大提高了。
3.如何制作教具
3.1物理教具设计的基本思想
物理教具的设计首先是为教学内容服务的,设计的教具应当作为辅助教学的工具。它能够准确地、形象地展示物理现象或揭示其教学规律.便于教师教学,也便于学生学习。其次,教具的设计必须是切实可行的。根据学校的实际情况,能够提供多少物力和财力量力而行,最好是就地取材、因陋就简。最后,教具的设计还要考虑趣味性,中学生正处在青春期.他们对周围的世界有着广泛的兴趣。物理教学本身就有许多有趣的东西,如果我们能在教学中把这些有趣的东西结合起来.就会激发起学生学习的热情.从而收到良好的教学效果。3.2物理教具的设计要求
物理教具的设计要求,一般有以下几条:
(1)教具能正确地说明问题,能揭示事物的本质,使学生观察到的现象是明显的、突出的。
(2)结构简单,使用方便。物理实验用的教具,以结构简单为好,要让学生一眼就能看清楚教具的各个部件,能直接看出教具所揭示的物理内容。
(3)自制的教具必须有较好的稳定性,较高的实验成功率。如果教具在实验过程中很难操作,或者实验成功率低,这样的教具给学生演示,学生会愈看愈糊涂,他们会感到物理难学,产生学习物理的消极情绪和畏难情绪。
(4)记录数据要准确,利于实验结果的统计与分析。
(5)要有足够的可见度。好的演示仪器要有明显的效果,可观察性要强,演示时要尽量能让所有参与的同学都能看得清楚。
(6)尽量使一个教具具有多种功能。
(7)自制教具要就地取材,因陋就简。(8)设计教具应该注意使用安全和保管方便。
4.实例展示
4.1电容器充电、放电演示器 4.1.1原理
电容器是电气设备中的一个重要元件,在实际中有广泛的应用。在两个正对的平行金属板中间夹上一层绝缘物质-电介质,就组成一个最简单的电容器。实际上,任何两个彼此绝缘又像个很近的导体,就可以看着一个电容器。
把电容器的一个极板与电源的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板上分别带上了等量的异种电荷这个过程叫做充电。如果把充电后的电容器的两极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电,这个过程叫做放电。将电容器与电源相连,电容器两极板带上等量异种电荷,说明电荷由电源转移到了电容器上,电荷的这一转移过程将使整个回路产生电流;同理,电容器的放电过程也将在回路中产生电流。电流是看不见的,如何将电荷的移动直观形象地展示在学生面前,化抽象为具体?这里笔者将两块电流表串联在电路中,电路中有电流流过时,电流表的指针会发生偏转。这样就将不易观察到的现象转化为可观察的具体事例了。电容器的充放电是一个短暂的过程,且充电与放电时电流的方向是相反的,为了体现电容器的这一特点,笔者将两支不同颜色的发光二极管反向并联后再串联入电路中,电容器的充电与放电过程中,相应的发光二极管闪亮一下,这可以体现出充放电时间的短暂,而充电与放电过程,对应着不同颜色的二极管发光,说明充电与放电过程电路中电流的方向是相反的。电容器在充放电过程中,其两端的电压会发生怎样的变化呢?笔者在设计时将一块电压表并联在电容器两侧,这样就可以通过电压表指针的变化来判断出电容器充放电过程器两端的电压变化规律了。4.1.2器材及制作:
(1)长50cm、宽35cm 的三层板固定在木板上。
(2)三层板正面画如图1所示的电路图,背面布电线,各元件均装在相对应的符号旁边。
(3)单刀双掷开关有三个接线端,分别是B、A、C端(也可装小型的单刀双掷拨子开关)。
(4)A1表和A2表用的是永胜电表厂生产的99C1-A型微安表,此表可见度大(也可装其他演示电表),固定在板上,A1表和A2表演示时,用导线连接在板上的接线柱上。
(5)电压表V用的是普通直流电压表,量程为(0-6V),装在板上与电容器并联。(6)电源用天津耀华电子仪器厂生产的J120z一1型学生电源的稳压直流电压端.电
压为0-30伏。
(7)电容是1000uF.6.3V 的电解电容,装在板上电解电容图示的旁边。(8)发光二极管共4只,其中红的2只,绿的2只,装在板上。4.1.3用途:演示电容器的充电和放电现象。4.1.4使用:演示前向学生介绍预备知识二则
(1)二极管具有单向导电性 电流只能从二极管元件符号上箭头所指的方向流过(2)若电流表指针由中间0处向右偏转.说明电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出 若指针由中间0处向左偏转.说明电流从 “-”接线柱流 ,从 “+”接线柱流出。4.1.5演示电容器充电现象
方法:按照正面电路图在三合板背面接好线.闭合单刀双掷开关至B端,给电容器充电。现象:A1表的指针向右偏转至最大、A2表的指针向左偏转至最大,同时两只红色发光二极管都先闪亮一下(如图2),后两表指针都慢慢回到中间处,红色发光二极管变暗熄灭(如图3)。此过程中,电压表的指针慢慢向右偏转、至示数达到6.3V(与电源的电压相等)时停止。
分析:从A1表指针向右偏转和A2表的指针向左偏转以及红色发光二极管闪亮. 说明电容器充电时电流方向是从电源的正极流向电容器的正极,从电容器的负极流向电源的负极。两表指针回到中间处,红色发光二极管暗熄灭,电解电容器正负极的电压为6.3伏,说明当电容器的正负两极极板所充的电荷而形成的电压与电源的电压相等时,充电停止,电路就没有电流。4.1.6演示电容器放电现象
方法:把开关与B端分开,闭
A1、合到C端.给电容器放电,现象:A2两块微安表的指针都向左偏转
至最大,后慢慢回到中间处. 同时两只绿色发光二极管都先闪亮一下(如图4),后变暗熄灭,电压表的的指针由6.3V处慢慢的回到零刻线处(如图5)。
分析:从A1、A2两块微安表的指针都向左偏转和两只绿色发光二极管闪亮一下,说明电容器放电电流与原充电时的电流方向相反. 从电容器正极出发,经过上边绿色发光二极管.叉从A2表的“-”端流入.从“+”端流出,再流过下边绿色发光二极管.从A1表的 “-”端流入,从“-”端流出.最后到达电容器的负极端。从绿色发光二极管熄灭,A1、A2两表示数为零,电压表指针指零,说明电容器放电过程中.随着电流流动.电容器两极极板之间的电压输出逐渐降低,直到两极极板的正负电荷完全中和。4.1.7演示效果
电容器的充放电过程是电容器工作的最基本的过程。在此过程中,电路中的电流和电压都是瞬态变化量,而且是看不到、摸不着的。该演示器能用电流表、发光二极管的亮暗显示充放电过程电流的变化规律;用电压表的示数显示电路中电容器两极板间电压的变化规律。这样就把抽象的概念,变成了形象直观的过程。使用这套教具进行课堂教学,它的有效作用是帮助学生建立直观感性认识,在讲授电容器的充放电原理时,老师引导学生对教具的直接观察,在理论联系实际的教学中激发学生的学习兴趣,启发学生的积极思维,学生通过分析思考,提出问题,从而使抽象结构具体化,深奥的原理形象化,不但使这部分内容变得容易理解和接受,而且还容易引起学生对物理学科的学习兴趣,激发学习热情,保持注意力的集中,并有利于培养学生的观察能力及动手操作能力,提高教学质量。4.2玻璃瓶的妙用 4.2.1器材及制作
250ml玻璃瓶一个、毛细玻璃管一根、橡皮塞一块,如图6所示,将毛细玻璃管穿插在橡皮塞中,并将橡皮塞紧紧的套入玻璃瓶中。其设计优点在于简单、巧妙、可一物多用。4.2.2演示
(1)演示微小形变
盛装液体于玻璃瓶中,为便于观察,建议盛装有色液体,调节毛细管中液柱高度刚好置于管中部(如图7甲),然后用两
手掌握住玻璃瓶稍用力挤压,液柱上升可明显地将微小形变放大(如图7乙)。
(2)演示汽化吸热
用一块毛巾醮酒精包在玻璃瓶外壁上,片刻后管中液柱下降,说明酒精汽化吸热导致瓶中液体温度降低,然后冷缩。
(3)演示热胀冷缩 盛装液体于玻璃瓶中,同样,为便于观察,建议盛装有色液体,调节毛细管中液柱高度刚好置于管中部,然后将玻璃瓶置于盛有热水的水槽中,可观察到玻璃管中的液面逐渐上升,说明玻璃瓶中的液体受热膨胀;再将玻璃瓶置于盛有冷水的水槽中,可观察到玻璃管中的液面下降,此现象说明玻璃瓶中的液体遇冷体积缩小。
(4)演示颜色与吸热
用同规格的二玻璃瓶和同规格的毛细管、橡皮塞各做一如图6所示的演示器,二玻璃瓶中盛等量的有色液体。将其中一瓶外壁用碳素墨水涂黑,调节二毛细管中液面处于同样的高度,然后用300w的辐射加热灯同时照射加热,可见涂黑瓶的毛细管液面上升明显要快要高一些,若将二瓶涂成不同颜色或不同深浅的同种颜色,所见现象相同,说明物体颜色不同、深浅不同对光热的吸收是不同的,颜色越深对光热的吸收能力越强。
(5)演示液体内部压强特性
在图6所示的演示器中放一15ml左右的小气球,用细线系住并穿入毛细管中,气球下系一小金属棒,向玻璃瓶中注入透明液体,在细管上方拉动细线使气球在玻璃瓶中上下移动,此时可观察到气球的体积随着其在玻璃瓶中的深度变化而变化,说明液体内部压强随着深度变化而变化。4.2.3演示效果
热胀冷缩、汽化吸热、微小形变等物理现象,在中学物理的教学中一直被列为教学难点之列,其原因在于这些现象在生活中不易观察到,在学生的直观意识里,它们是模糊不清的。就算是在教室讲解后,学生也只能是死记结论。而通过这些日常生活中能接触到的装置来演示这些现象,将物理与生活联系起来,不仅能使学生们从根本上理解物理规律,突破教学的难点,还能激发学生们对物理的学习兴趣。
5.结束语
实践证明自制教具中呈现出的新奇物理现象和成功的制作,能自然地引起学生浓厚的兴趣,激发他们的探究心理。而且实验一旦有所收获,有所创新,有所前进,就会使趣味性更加稳定,就会继续探索,继续登攀,从而喜欢物理,热爱科学。自制教具是一项科学、高尚、勤劳的探索性实验教学活动,具有一定的教育价值和教学功能。它的意义不仅超出了仪器使用的范畴,也远远超出经济的范畴;在教育现代化,教学手段现代化的新形势下,它更凸显了时代特色,并在不断的创新中显现出更为重要的作用。自制教具已经成为学校教育教学工作的一个重要组成部分。
总之,鉴于我省目前中学物理实验教学现状,自制教具既可以培养师生的创造能力和开阔学生思维,也是解决当前仪器不足提高教学效果的有效途径。因此.在教学工作中,加强教具的研究与制作,养成设计和制作教具的习惯,对于教学工作是很有很大帮助的,这也是一个优秀物理教师的必备条件。
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第二篇:浅谈自制教具在教学中的作用
浅谈自制教具在教学中的作用
观察和实验是人类认识与研究自然的基本途径,也是引导学生热爱科学、激发学习兴趣、调动他们的积极性、主动性和创造性的重要方法和有效途径。教会学生观察和实验的本领,是自然教学的重要目的之一。在自然教学中,教师运用直观教学的方法,通过教具的演示及学生亲自动手实验,就可以较好地激发学生实验研究的兴趣,使学生在观察实验中,通过观察比较、归纳概括,提高自行获取知识的能力。这是其它教学方法所难以达到的。它在学生的素质教育中有着不可替代的作用。
目前,随着教育理论的不断深化,实验教学作为学生直接认识自然、了解自然事物发展变化基本规律的重要工具、作为自然教学的重要组成部分,正越来越受到人们的重视。自然实验教学运用得好,不仅有利于学生更好地获取知识,而且对提高学生诸方面技能和能力,培养学习兴趣和爱好及形成良好的科学素质等都有着及其重要的作用。因此选择和运用好恰当的实验教具,就成为上好实验课的关键一环。随着自然教学改革的不断深入,教学内容也在不断变化。传统的实验教具已跟不上教材变化的需要,很多在教材中已不适用,急需补充新的教学仪器与实验器具,这是教学改革的需要,是发展教育的需要。但是新的教具的开发、研制、定型、生产,需要有一个较长的过程,相对课本而言,具有较强的滞后性,还不能及时满足新的实验教学的需要,自制教具就成为教师填补这一空白的重要手段。我通过长期应用大量自制教具的教学实践,感觉到它在搞好实验教学、提高学生素质有着以下几方面的重要作用。
一、自制教具一般具有取材容易、经济、可大量利用现代生活产生的废弃物,而且制作都比较简单、方便,有利于师生共同完成。这不仅容易做到人人动手实验,还有利于培养学生的求知兴趣、动手能力及创造精神。
例如:饮料瓶、易拉罐、吸管、小药瓶、泡沫塑料、塑料片等都是师生共同制作自制教具的常用材料。
我们在“水的压力”一课中所研制的水的压力实验演示器,用的就是一些大饮料瓶,瓶盖、粗铁丝等,在“热胀冷缩”一课中用小药瓶配饮料管来研究液体的热胀冷缩效果就很好,学生们人人都可以亲自实验,以下还有很多,就不一一举例了。
二、趣味性是吸引学生注意力的极好手段,它对增强学生们的好奇心,激发学生们的学习兴趣,都起着重要的推动作用。如果在实验课教学中加入一两个带有趣味性的实验,对于提高整节课的教学效果是极其有利的,自制教具正好在这方面有着巨大的优势,它不用象正规教具那样“正规”,它完全可以不拘一格从身边发生的自然现象中寻找素材来设计一些有趣的实验,这也是自然教师们经常采用的方法。
例如:在“热胀冷缩”一课中的热喷泉实验,冷喷泉实验;“摩擦起电”一课中的听话的小飞机等。既有趣味性,能极大地吸引学生的注意力,又含有深刻的科学道理,可激发学生去积极思考这是怎么回事?为进一步研究开一个好头儿。
三、自制教具一般都是教师针对现有实验之不足而设计制作的。实验结果更明显更直观,学生更容易观察到。
例一:在三年级“水的压力”一课中,课本上的实验设计是利用两个蒙有橡皮膜的漏斗,中间用乳胶管连接起来,把其中一只漏斗按入水中,观察另一只漏斗上橡皮膜的变化,从而发现水有压力。该教具的设计和使用都存在着较大的缺点。因为实验条件的限制,分组实验时,不可能有较多较大的玻璃容器供学生使用。由于水的深度有限,当把蒙有皮膜的漏斗放入盛有水的容器中时,另一只漏斗上橡皮膜的变化实际上是不大明显的。尤其是在观察不同深度水的压力时,因漏斗较大,水较浅,就更不容易观察到膜的变化了,而且学生在做起实验来也很困难。这对学生的认知和实验能力的培养都是不利的。因该项实验是本课的重点实验,起着突出重点突破难点的作用,如果做得不好,就会影响本节课的教学效果。为此我们对原实验作了改进,利用蒙有皮膜的饮料瓶盖代替漏斗,并固定在一根粗铅丝的下端,让其还能自由转动;用装有红水的U型玻璃管代替另一只漏斗,再用乳胶管将两者连接起来。在实验中,把饮料瓶盖插入水中时,随着水的深度不同,U型玻璃管中的液面就发生明显的变化;这就大大增强了直观性,学生们通过实验观察,不但能够很容易地发现水越深,压力越大这一科学道理,而且通过改变瓶盖的角度,还能测知来自不同方向水的压力,进而发现在水下同一深度,各个方向上水的压力都是相同的。从而为突破本课难点起到了良好的作用。例二:在二年级“摩擦起电”一课中,课文中为证明摩擦后的物体带电,介绍了手拿氖泡接近摩擦过的物体,如果氖泡亮了,就证明该物体带电了,这个实验的立意是很好的,与人们用试电笔检测日常生活中的电联系起来,只要氖泡亮了就证明有电;但是摩擦过的物体所带静电一般都很少,氖泡接近时只微微一闪就没有了,如果环境亮度再大一点,就很难发现这一微小的闪光。因此这个实验如要做得成功,其中一个首要的条件就是要在黑暗条件下进行,越黑观察的效果越明显。然而一般学校很难有这样的条件,即使挂上黑窗帘,教室内仍不是很黑,就不能达到预计的效果,尤其是在做公开课时更是如此。怎样解决这一难题呢?我们采用了局部黑暗代替整体黑暗,把氖泡卡在了黑色胶卷盒内,两端焊出两个短金属棒。实验时指导学生捏住一个金属棒,并将胶卷盒扣在一只眼上,然后将摩擦过的带电体接近另一个金属棒,学生们很容易就观察到了氖泡的微小闪亮,实验时学生们兴趣非常浓,几乎把身边所能找到的物体都拿来摩擦一下,试一试是否带电。自制的教具既巧妙地解决了教学中的难点,又激发了学生们研究学习的兴趣和积极性。
例三:在六年级电学部分,“关于人体、不纯净的水和大地等是导体”不仅是本部分教材的重点,也是难点,而且与实际生活紧密联系,学生只有深刻理解人体、不纯净的水、潮湿物及大地等是导体,才能真正懂得安全用电的意义,使之成为自觉的行动。现教科书仍延用传统的实验方法,即利用灯泡、导线、电池等组成的,《电路检验板》来检验导体、绝缘体,并根据小灯泡的亮与不亮来进行区分,如人体、不纯净的水等接入电路后往往不能使小灯泡亮起来,由于没有理想教具,老师就只能告诉学生“人体、不纯净的水及大地等是导体。”以上知识因为不是学生亲眼所见,亲自实验的,就不能让学生真正信服,也就很难真正理解。以上内容就成为了本课实验的一大难点。为突破这一难点,我研制了“多功能电子声光演示器”教具。实验中学生们非常投入,研究兴趣极高,除了教师事前准备的以外,还把身边能找到的材料都找来实验,他们利用这一教具不但很容易地发现了人体、不纯净的水及大地是导体,而且通过实验还发现干手和湿手虽然都导电,但导电能力不一样,一个弱、一个强;湿木和干木一个导电一个不导电;以上实验不仅向学生渗透了世间一切事物都是在不断发展变化的辨证唯物主义思想,也让学生对安全用电的意义有了较深刻的理解。
四、自制教具可以较好地填补现有教具的空白,易于突破教材中的重点难点,实验效果更好。
例一:在“电流”一课中,电流在导体中是怎样流动的,这是一个很抽象的概念,学生们不能亲眼目睹,所以一般记忆都不很深刻,讲过后不久就忘掉了。能否制作一件教具,让学生能直观地、形象地看到电流在导体中是如何流动的呢?为此,我应用电子学知识,利用发光管象流水灯似的依次发光来模拟电流在导体中流动的情况。当电池反接时,“电流”也要反向流动,设计制作出了“电流在导体中流动演示器”,较好地解决了这一难点。该教具专利获得了94年首届全国金榜技术与产品博览会“金奖”。
例二:在“雷电现象”一课中,老师在讲雷电危害时,因没有恰当的教具,一般都是老师讲,学生议。有些雷电造成的危害,学生们因不是亲眼所见,印象不会深刻,有的甚至还会怀疑“这是真的吗?”针对这一难点,我利用起电机点燃汽油棉实验来以小比大,这不但激发了他们的好奇心,而且还加深了对雷电危害的认识。如何预防雷电给人们造成的危害呢?同学们会很自然地想到了避雷针,但是避雷针为什麽能避雷的道理,学生们并不清楚,如果能亲自体验一下,这些问题也就迎刃而解了。为此我利用起电机和一个磨尖了的小钉子,所做的模拟避雷针实验,达到了满意的效果。具体做法是让一个胆儿大的学生用手去触摸起电机的带电球,一下子被电了回来;再让其他学生来摸,结果没一人敢上来摸了。这时老师不慌不忙地手拿钉子去触摸带电的小球,学生们惊奇地发现,老师触摸小球时一点事都没有。老师再让其他同学用同样的方法试,也都没有什么感觉。学生们都感到奇怪,老师没有正面解释,而是让一个学生上前来仔细观察钉子尖在接近带电球时所发生的情况。…学生们终于明白了原来是钉子尖把带电球一次性较大规模放电变成了细小的多次放电。所以人也就没有什麽感觉了。这就是避雷针之所以能避雷的道理。
五、自制教具可缩短实验时间,在短时间内就能见到效果。
世界上一般事物的发展变化往往是比较漫长的过程,我们在实验室条件下就是要千方百计用尽可能短的时间让学生们看到这个变化,进而发现事物变化的规律,激发起学习的兴趣和积极性。如果实验的时间较长,效果再不明显,学生的注意力就会分散,教学效果就会受到影响。另外,只有缩短了每一项实验的时间,才有可能在40分钟的教学过程中,增加实验个数,加大教学密度,从而提高教学效果。
例如:在四年级“热胀冷缩”一课中,气体、液体的热胀冷缩变化比较明显,学生们较容易观察到,而固体的热胀冷缩往往就不明显。需要较长的时间,老师们一般采用“金属热胀球实验”,做这个实验要看到结果,约需一分钟,而如果用酒精加热金属棒的金属线胀演示实验。则需要十几分钟或更长的时间,这个实验因时间太长,既减小了实验的密度,同时因时间一长还会降低学生们的注意力。为缩短实验时间,我设计制作了带指针的金属线胀演示器,利用电加热金属丝代替了酒精槽加热金属棒,这就大大缩短了实验时间,实验一次只需几秒钟,一分钟之内就可以重复多次,而且实验的效果还非常明显。做完此项实验后,金属球也被加热好,这时老师就给学生们演示金属球钻圈实验,这时金属球已经钻不过去了。说明金属球受热后体积已经胀大了。老师接着提出问题:“要想让球还能钻过铁圈怎麽办?”学生们会说把球放到冷水里冷一冷就行了。这时老师可以不把球放到冷水里,而是往球上浇一杯冷水,同样是受冷,因方法不同,效果也就有较大的差异,当冷水浇到金属球上时,学生们亲眼看到了球受冷缩小后穿过铁圈的全过程。这就更能激起学生们的好奇心和注意力,提高学习研究的兴趣。
六、自制教具可较快地把现代科技溶于其中,弥补现有教具之不足,使实验课上得更精采。
例如:在“摩擦起电”一课中,学生们通过实验懂得了物体通过摩擦可以带上静电,带电体可以吸引一些轻小的东西。我们讲静电,难道就只是让学生们知道摩擦后的带电体能吸引一些轻小的物体吗?能不能让他们的思维再扩展一些呢?静电还有哪些更大的用处呢?为此我设计制作了一个消烟除尘的模拟装置;用日光灯管作“烟囱”,并让蚊香的烟从“烟囱”中冒出,然后再用起电机产生静电将烟尘除掉,通过以上实验,不但使学生们加深了对静电知识的理解,开扩了他们的眼界,而且还向他们渗透了环境保护知识及现代科技知识。但是,我研制的“消烟除尘”教具,最初因采用感应起电机来产生静电,效果总不是十分理想,这是因为起电机产生的静电较少,用它消除一根蚊香冒出的烟还可以,多了就不行了。同时它受天气的影响又较大,一旦天气不好,实验就做不成了,而我们的实验课不应受天气的左右,即使天气不好,实验课也应照常进行,实验的效果还要越明显越好,要让全体学生都能看清楚。能不能办到呢?为此我应用现代科技成果,又研制了“电子起电机”,利用电子技术来产生高压静电,并用它来做静电的应用实验。果然有了它,效果就大不一样了,它不但不受天气的影响,而且产生的静电也大多了,即使4-5根蚊香同时点燃的烟也一下子就被消除干净了。这个实验在数百人的礼堂里都能看得很清楚。另外利用电子起电机来做雷电现象及危害的实验中,用它来点燃酒精棉及做油汽爆发实验,效果都非常理想,一做就成功,这对于提高教学效果起到了关键作用。该项教具在96北京国际发明展览会上还获得了“铜奖”。
七、自制教具是在广大实验教师不断实践、创新的基础上产生出来的,它为新教具的开发、生产提供了大量的可借用的素材。
例如:我研制的“多功能电子声光演示器”已经成为我市很多学校电学部分必备的教具。有的中学还把它作为科技材料供学生进行制作。
又如:我研制的袖珍油气爆发演示器是为研究内燃机的工作原理而设计的,它是由电子打火机中的电子点火器与胶卷盒的巧妙结合而成,盒是汽缸、盖儿是活塞、点火器伸进盒中的放电部分相当于火花塞。使用时,只要将沾有酒精的棉球在盒的内壁擦一擦,然后盖紧盖儿,当盒内酒精挥发与盒内空气充分混合后,按动点火器产生火花放电,油气爆发而产生巨大的能量,将盒盖崩得老远,并发出很大的响声。这个实验说明油气爆发有力量,同时也说明了小小内燃机为什么有那么大的力量能拉着汽车到处跑。这比以前教师用火柴点蜡纸筒做油气爆发实验的效果就好多了,它不但安全可靠,而且百试百灵。后来,我又在此基础上增加了一个纸火箭筒,成为能够反复发射的袖珍纸火箭,学生们非常爱玩,当他们俨然象科学家那样按倒记时方式按动电钮发射火箭时,当时的心情是可想而知的。后来该教具作为学具已写入北京市科技活动课本中被推广应用。
八、在教学实践中不断研制和完善自制教具、努力提高自身素质是实验教师一个永恒的课题
既然自制教具在学生素质教育中有着非常重要的作用,作为一名实验教师就应该在教学实践中不断学习新的科技知识,不断努力提高自身素质及创新意识。目前科学技术正以前所未有的速度飞快向前发展,新科技新材料不断涌现,这就为实验教师提供了一个广阔的天地,只要科技在发展,社会在进步;教学内容就会不断变化,国家对教具的开发与研制工作就要一直进行下去,研制和完善自制教具工作就成为实验教师一个永恒的课题。
第三篇:浅谈自制教具在教学教育中的作用(范文)
浅谈自制教具在教学教育中的作用
素质教育的发展,对学生各个方面的能力培养都提出了更高的要求,包括学生联系实际生活的应用能力、操作创新能力和道德品质的培养等。既有智力因素的培养,也有非智力因素的培养。针对新课程改革的发展需要,广大教师在教育教学中大胆创新,通过自制教具,引导学生制作学具,并应用于实践,有效地促进了学生综合能力的持续发展。本人就自制教具在中小学教育教学中的作用谈一点粗浅的看法。
一、自制教具在教育中的作用
在新的教育理念:“以人为本”、“可持续发展观”的指导下,培养学生的创新能力和关心社会、热爱自然的科学素养,已成为现代教育的一大目标。自制教具所取材料,都是生活中一些常见的物品或一些废弃物,对这些物体的“再创造”,培养了学生具有变废为宝、节约资源、爱护环境、热爱自然、关心社会的可持续发展的科学素养,让学生在教育教学中自然而然的感受到爱护环境就在身边。
二、自制教具:师生创新的源泉
(一)自制教具,淋漓尽致地表达了教师的教学独创性
自制教具是教师在把握了深入理解教材,充分了解学生,精心设计教学过程这三者联系后的产物,是满足教学需要的工具,是教学效果的有效支撑和补充。例如在物理教学中,利用废弃医用塑料注射器、气体打火机和水笔芯橡皮帽自制教具,对液化演示实验进行教学改进。使该实验操作简便、安全有效,更利于学生理解。自制教具中涵盖着很大创造因素,它在设计、取材、局部结构等方面都渗透着教师的心血,体现着教师的创造性和主动性。
(二)自制教具是引发学生直觉兴趣和创造动机的“导体”
教师在构思和制作教具过程中,就体现着教具使用的科学性和实用性,符合教学的需要。同时自制教具取材容易,制作简单,生动有趣,有利于消除学生在探究中的神秘感,有利于激发学生的学习兴趣和创造潜能。学生的创作不再满足“欣赏”和“照搬”,而是“品头论足”甚至“百般挑剔”,想法创作,从而点燃了创新的欲望。学生在学习理念、学习方式、学习效果上都有了突破性的体现。
三、自制教具在教学中的应用
(一)激趣——新课的导入
好奇作为思维和兴趣的先导,是中学生思维上的一个特点。兴趣是最好的老师,好奇心是成功的起点。在教学中,利用自制教具适时适度地进行演示,有意识的创设好奇情景,激发学生的求知欲,导入新课。例如,在讲述“物体的浮沉” 时,根据课程特点,我选择了大型饮料瓶、气球、金属体和棉线等制作了一个沉浮子演示器。新课开始,出示自制教具(学生惊讶:老师要干什么?)接着老师演示:一手托住瓶身并用力轻压,气球沉浮子下降,同时像玩魔术一样,另一只手加以指示,且口中念念有词:“上„„下„„”把学生带进一个神奇变幻的境界。顿时,学生的注意力都集中到了一起:老师真有这么大的本事?此时不失时机导入新课:“今天,我们一起来研究物体的沉浮„„。这样,利用自制教具创设好奇情景,因势利导组织教学,对于激发学生求知欲,提高教学质量,将有极大的帮助。
(二)放大情景——更形象直观
演示实验主要是把要研究的现象展示在学生眼前,引导学生观察、思考,配合讲授或师生、生生讨论完成教学任务,它是一种最有效、最直观的教学手段。自制教具最大的一个优点是对其研究的情景现象起着放大、直观的作用。例如在讲述月相的变化时,就可以用纸板板和彩色贴纸等制作成天空和月相模型,根据时间的话月亮出现在天空的不同位置并且形状还发生有规律的变化,增大了直观性,加深和丰富学生的感性认识,弥补了实地观测的不足,便于学生观察和体验。这样的教学突出了以学生为主体的教学思想,体现了为学生创设教学情景的教学模式。
(三)扩大视野——变演示实验、小实验为探究活动
培养学生良好的实验习惯是培养学生科学素养的基础。有资料显示:有半数以上的学生乐于接受老师采用实验的方法上课,并且 “也想做老师做的实验,但没有合适的器材,只好作罢。”可见小学生具有好奇、好动的主要特点,但这需要的是老师的指导和帮助。例如,我在“液化演示实验的改进”教学课后,鼓励学生课外收集材料,主动制作学具,共同探究液体的汽化以及气体的液化等实验,从而理解液化石油气在生活中的应用。这样,在教学中利用自制教具鼓励学生模仿、创新制作学具,注重科学探究精神的培养,扩大了学生活动的视野。
(四)补充实验课程资源
通过实验能再现人类探索的漫长历程,认识人类探索的途径、方法和结果。研究表明:中学生获取信息的过程常常离不开具体事物的支持,作为自然学科的探究更是如此。可是,在现今小学实验配备中,能适应新课程改革教育理论的仪器设备并不多。新课程的综合性和生活化、整体化、情景化的特点为老师专研教材教法、潜心实验教学研究提出了更高的要求。课程资源无处不在,只有用心探索,悉心教研,制作更多、更精良、更实用的教具,以弥补现有教材和教具的不足,才能体现新教材、新课程的优势。
英国物科学家麦克斯韦就主张:科学教学在系统讲授的同时,还应辅以表演实验,并要求学生自己动手。这里的表演实验其实就是科学探究活动。“这些实验的教育价值,往往与仪器的复杂程度成反比。”如今,在新课程理念下,自制教具却是一种十分重要的课程资源,尤其是在科学课程的教育教学中更显现出特有的优越性。
第四篇:浅谈自制教具在物理教学中的作用
浅谈自制教具在物理教学中的作用
物理学是一门实验科学,教学仪器是开展实验教学的必要物质条件,在仪器短缺的年代,许多教师通过自制教具,将学生领进了物理学的殿堂。现在实验教学条件有了极大的改观,各种各样设计精巧,制作精良的现代教学仪器,还有丰富的实验教学软件可供教师使用。但是,在新的课程理念下自制教具仍非常必要。主要体现在:(1)自制教具能有效培养学生学习的主动性。
麦克斯韦说过“实验的教育价值与仪器的复杂性成反比,学生自制的仪器,虽然经常出毛病,但它却会比用仔细调节好的仪器能学到更多的东西”。在中学实验室里教学仪器数量有限,使用一般都强调要按步骤操作,如果非正常损坏,则要赔偿,甚至罚款。因此,学生普遍存在害怕心理,使用时小心谨慎,不敢越雷池一步。学生处于被动实验状态,学习的积极性和主动性受到了压制。而自制教具取材容易,制作简单,损坏了可以再制作,这是商品仪器无法比拟的,它能有效地提高了学生的学习积极性和主动性。另外,学生通过自制的教具,能加深对教材内容的深入理解。如在讲解自由落体的失重现象时,引入“水瓶下落”实验。当瓶子从高处下落时,小孔竟然不漏水。学生看到这个意想不到的现象,无不感到新奇有趣。继而发问,水为什么不漏了?是什么“堵”住了小孔?其中有何奥秘?学生受到这种新奇的实验现象的吸引,注意力集中,且教师的问题恰是他们脑中的疑问,激发他们积极开动脑筋。上述系列问题主要目的还只是在于引发学生对新学内容的理解。为了进一步锻炼学生的创新思维能力,在讲解完该内容后,本人又继续展示那个水瓶,并提出这样一个问题:刚才的现象距离比较远的同学不容易看清楚实验现象,你们有没有什么办法让实验现象更加明显一点?此问一出,学生的一些想法马上涌现出来:“看地上有没有湿”、“把水换成红墨水”、“把瓶子举高点,下落久一点观察时间长些”、“用一张白纸垫在后面,看水有没有喷湿白纸”,气氛异常活跃。
学生们边实验边观察,加深了对知识的理解,加上教师有针对性的提出问题,调动了学生学习的积极性和主动性。
(2)自制教具创设物理情境引入新课题,引导和诱发学生学习物理的浓厚兴趣
“浓厚的兴趣能弥补智能的不足,持久的兴趣会导致发明创造”。教师要利用学生对实验的热爱,组织好实验教学。根据教材要求和特点,精心组织教材要求的每一个演示实验,同时还要想方设法自制教具,增设一些对学生具有吸引力的演示实验,努力使物理课节节有物。如在讲自感现象之前可以做这样一个演示实验:两节干电池串联后组成电池组,让学生用两只手分别去接触电池的正负极,问有无感觉?学生立即答到无感觉。将电池组与镇流器串联,如图1所示,然后让一位学生用两只手分别接触镇流器两端,老师突然断开电键,该学生突然发出一声叫喊,同学们觉得奇怪,学习兴趣和积极性被调动起来,老师再讲解自感现象的有关知识,学生一定会认真听课。俗话说:“要想知道葡萄是不是酸的,可以亲口尝一尝”,要想把物理现象认真观察好,最好的办法是自己动手实践一下,初中物理课本序言中说得好:“我们一定要懂得,只有通过细心观察物理现象和动手实验,才能真正掌握物理知识。”在教学实践中我们看到,学生对动手实验的参与意识是很强的,而普通中学又没有条件将实验室全日开放,所以在观察思考的基础上,放手让学生利用废旧材料做实验从中领悟一些物理知识,不失为一种好方法,如用普通铁皮和电线做一台小电动机模型,用健力宝罐做“针孔照像机”小玩具等等。当他们成功时会兴趣大增,学生对学习物理有了兴趣,他就会获得成功,只要老师会选择,巧安排趣味实验,就一定会点燃“我爱学”物理的火花,从而激发学习物理的兴趣。(3)自制教具能充分培养师生的创新精神和能力。
自制教具从设想开始到动手设计、制作、试用,最后定型,都要经过深入思考和反复论证。发现问题,解决问题到创造地设计出新教具,师生的能力和思维都得到极大的发展,从中可体验到创造的无穷乐趣。
例如,对于演示楞次定律的实验,学校实验室里有一现成的相应的演示装置,但是效果并不明显,主要原因是单匝铝框的磁通量变化较弱,产生的感应电动势和感应电流不大,因此感应电流的磁场不强,原磁场与感应电流的磁场作用力不大。为了使演示现象更加明显,我用漆包线绕制两个匝数约为100匝,直径约为8cm的圆形线圈。其中一个线圈将线头上的漆刮掉,把两个线头连接起来形成一个闭合线圈;另一个不连接成闭合线圈。演示实验时,将学校实验室里原本的楞次定律演示器上两边的铝环取下,分别换上两个线圈。在利用这个演示实验讲解完楞次定律后,取出原来配置的铝环,并告知学生这是“原配夫人”,是原来这个楞次定律演示器上的装置之一,然后用这个铝环再次进行演示,要求学生观察实验现象并对比前后两次实验现象有什么差别。学生很踊跃地指出了后者现象并不明显。进而问:“你知道老师是怎样想出用这个线圈来替代铝环的吗?”这实际上是要求学生思考演示实验设计的思路,学生在教师的引导下,不仅仅懂得了用线圈替代铝环的原理,并且更重要的是,学会了一种自制教具的思路:发现原演示实验不足之处→从原理上找原因→针对原因改进演示实验。而这种思路,就是进行思维创新的有效途径。
第五篇:自制教具在教育教学中的作用
自制教具在教育教学中的作用
素质教育的发展,对学生各个方面的能力培养都提出了更高的要求,包括学生联系实际生活的应用能力、操作创新能力和道德品质的培养等。既有智力因素的培养,也有非智力因素的培养。针对新课程改革的发展需要,广大教师在教育教学中大胆创新,通过自制教具,引导学生制作学具,并应用于实践,有效地促进了学生综合能力的持续发展。本人就自制教具在中小学教育教学中的作用谈一点粗浅的看法。
一、自制教具在教育中的作用
在新的教育理念:“以人为本”、“可持续发展观”的指导下,培养学生的创新能力和关心社会、热爱自然的科学素养,已成为现代教育的一大目标。自制教具所取材料,都是生活中一些常见的物品或一些废弃物,对这些物体的“再创造”,培养了学生具有变废为宝、节约资源、爱护环境、热爱自然、关心社会的可持续发展的科学素养,让学生在教育教学中自然而然的感受到爱护环境就在身边。
二、自制教具:师生创新的源泉
(一)自制教具,淋漓尽致地表达了教师的教学独创性
自制教具是教师在把握了深入理解教材,充分了解学生,精心设计教学过程这三者联系后的产物,是满足教学需要的工具,是教学效果的有效支撑和补充。例如在物理教学中,利用废弃医用塑料注射器、气体打火机和水笔芯橡皮帽自制教具,对液化演示实验进行教学改进。使该实验操作简便、安全有效,更利于学生理解。自制教具中涵盖着很大创造因素,它在设计、取材、局部结构等方面都渗透着教师的心血,体现着教师的创造性和主动性。
(二)自制教具是引发学生直觉兴趣和创造动机的“导体”
教师在构思和制作教具过程中,就体现着教具使用的科学性和实用性,符合教学的需要。同时自制教具取材容易,制作简单,生动有趣,有利于消除学生在探究中的神秘感,有利于激发学生的学习兴趣和创造潜能。学生的创作不再满足“欣赏”和“照搬”,而是“品头论足”甚至“百般挑剔”,想法创作,从而点燃了创新的欲望。学生在学习理念、学习方式、学习效果上都有了突破性的体现。
三、自制教具在教学中的应用
(一)激趣——新课的导入
好奇作为思维和兴趣的先导,是中学生思维上的一个特点。兴趣是最好的老师,好奇心是成功的起点。在教学中,利用自制教具适时适度地进行演示,有意识的创设好奇情景,激发学生的求知欲,导入新课。例如,在讲述“物体的浮沉” 时,根据课程特点,我选择了大型饮料瓶、气球、金属体和棉线等制作了一个沉浮子演示器。新课开始,出示自制教具(学生惊讶:老师要干什么?)接着老师演示:一手托住瓶身并用力轻压,气球沉浮子下降,同时像玩魔术一样,另一只手加以指示,且口中念念有词:“上„„下„„”把学生带进一个神奇变幻的境界。顿时,学生的注意力都集中到了一起:老师真有这么大的本事?此时不失时机导入新课:“今天,我们一起来研究物体的沉浮„„。这样,利用自制教具创设好奇情景,因势利导组织教学,对于激发学生求知欲,提高教学质量,将有极大的帮助。
(二)放大情景——更形象直观
演示实验主要是把要研究的现象展示在学生眼前,引导学生观察、思考,配合讲授或师生、生生讨论完成教学任务,它是一种最有效、最直观的教学手段。自制教具最大的一个优点是对其研究的情景现象起着放大、直观的作用。例如在讲述电流表、电压表、水表等的使用和读数时,就可以用层板和彩色贴纸等制作成电压表、电流表刻度盘演示器、水表刻度盘演示器,其大小为80cm×60cm左右,且为活动教具,增大了可见度和直观性,克服了常见固定仪器的一些缺点,便于学生观察和读数。这样的教学突出了以学生为主体的教学思想,体现了为学生创设教学情景的教学模式。
(三)扩大视野——变演示实验、小实验为探究活动
培养学生良好的实验习惯是培养学生科学素养的基础。有资料显示:有半数以上的学生乐于接受老师采用实验的方法上课,并且 “也想做老师做的实验,但没有合适的器材,只好作罢。”可见中学生具有好奇、好动的特点,这需要的是老师的指导和帮助。例如,我在“液化演示实验的改进”教学课后,鼓励学生课外收集材料,主动制作学具,共同探究液体的汽化以及气体的液化等实验,从而理解液化石油气在生活中的应用。这样,在教学中利用自制教具鼓励学生模仿、创新制作学具,注重科学探究精神的培养,扩大了学生活动的视野。
(四)补充实验课程资源
通过实验能再现人类探索的漫长历程,认识人类探索的途径、方法和结果。研究表明:中学生获取信息的过程常常离不开具体事物的支持,作为自然学科的探究更是如此。可是,在现今中学理科实验配备中,能适应新课程改革教育理论的仪器设备并不多。新课程的综合性和生活化、整体化、情景化的特点为老师专研教材教法、潜心实验教学研究提出了更高的要求。课程资源无处不在,只有用心探索,悉心教研,制作更多、更精良、更实用的教具,以弥补现有教材和教具的不足,才能体现新教材、新课程的优势。
英国物科学家麦克斯韦就主张:物理教学在系统讲授的同时,还应辅以表演实验,并要求学生自己动手。这里的表演实验其实就是科学探究活动。“这些实验的教育价值,往往与仪器的复杂程度成反比。”如今,在新课程理念下,自制教具却是一种十分重要的课程资源,尤其是在农村中小学的物理、化学、生物、自然、科技等科学课程的教育教学中更显现出特有的优越性。