物理實(shí)驗(yàn)室的課程資源利用與開發(fā)

◎福建省福清元洪高級中學(xué) 韋傳營

物理實(shí)驗(yàn)室的課程資源利用與開發(fā)

◎福建省福清元洪高級中學(xué) 韋傳營

物理實(shí)驗(yàn)室的課程資源利用和開發(fā)可以通過以下的方法與途徑：安排足夠的課堂實(shí)驗(yàn)，建立開放式的實(shí)驗(yàn)室，充分利用實(shí)驗(yàn)室中的掛圖與日常用品，充分利用信息化系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室等。

物理實(shí)驗(yàn)室；課程資源；利用；開發(fā)

物理課程資源形式多樣，有文字類教學(xué)資源、實(shí)驗(yàn)室資源、多媒體教學(xué)資源、網(wǎng)絡(luò)資源、社會教育資源、自然資源等。物理實(shí)驗(yàn)室資源是物理課程的重要組成部分。由于客觀需要許多學(xué)?；ㄙM(fèi)很多資金建設(shè)實(shí)驗(yàn)室，物理實(shí)驗(yàn)室中有電腦、多媒體和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等現(xiàn)代化設(shè)備，很多學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室都有朗威數(shù)字化信息系統(tǒng)。但是，目前很多學(xué)校管理模式跟不上，還是“倉庫式的管理”，儀器、模型等整齊有序擺放在柜里，利用率不是很高，造成物理實(shí)驗(yàn)室的資源浪費(fèi)。很少學(xué)生會在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)活動，更談不上在實(shí)驗(yàn)室里探究。身為物理教師應(yīng)充分認(rèn)識到開發(fā)與利用物理實(shí)驗(yàn)室的課程資源的重要性。下面主要對如何利用和開發(fā)物理實(shí)驗(yàn)室的課程資源談幾點(diǎn)個人的見解。

一、安排足夠的課堂實(shí)驗(yàn)（學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)）

由于各種原因，相當(dāng)多教師關(guān)注的核心是教學(xué)的成績，身邊課程資源只有教科書、教參、練習(xí)冊。有時實(shí)驗(yàn)也只靠教師講解，在黑板上畫裝置圖。然后實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)靠學(xué)生的想象，這樣會失去物理學(xué)科的實(shí)驗(yàn)特色。從學(xué)生平時答卷和參加實(shí)踐過程中所反映的問題，如游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)沒能被大多學(xué)生所掌握，實(shí)踐過程給個多用電表檢查電路，相當(dāng)多學(xué)生不會動手，有的甚至不敢動手。這些情況說明，只注重口頭上講，會帶來嚴(yán)重的后果。物理實(shí)驗(yàn)有待深入開發(fā)。

首先，應(yīng)當(dāng)充分地利用實(shí)驗(yàn)室里已有的器材。如學(xué)到游標(biāo)卡尺時，將不同規(guī)格的都發(fā)給學(xué)生練習(xí)，然后各組間再相互交換。以便弄清構(gòu)造和原理，還可以提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。力求對多年沒用到的器材及廢舊的器材進(jìn)行改造，加以利用。也可用來開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)。例如，演示薄膜干涉，有牛頓環(huán)和肥皂液膜。其實(shí)緊壓兩片玻璃片也能觀察到彩色花紋。上課時，每桌發(fā)兩片載玻片，指導(dǎo)學(xué)生把玻璃片擦干凈，不留下纖維絨毛，再將兩玻片合在一起，稍用力擠壓，就能看到彩色條紋。并且條紋隨壓力的變化而變化。對于說明固體分子引力也可用兩片載玻片來完成，把干凈的兩片載玻片合在一起碾壓后發(fā)現(xiàn)兩玻片“粘”在一起。這實(shí)驗(yàn)會加深學(xué)生對分子引力的認(rèn)識。實(shí)驗(yàn)室配置J0203型的電磁打點(diǎn)計(jì)時器，打點(diǎn)針是金屬的，需用復(fù)寫紙才可打點(diǎn)，要是復(fù)寫紙不轉(zhuǎn)動，在紙上就沒點(diǎn)?？梢杂勉U筆芯替代金屬打點(diǎn)針。這樣去掉復(fù)寫紙也能使用。

其次，巧用物理試驗(yàn)室的器材做演示實(shí)驗(yàn)。如演示絕緣體變導(dǎo)體的實(shí)驗(yàn)，將廢舊燈泡打破，取出內(nèi)部的玻璃芯和燈絲引線，然后與額定電壓為220V的燈泡串聯(lián)，通過插頭接入220V的照明電路，因玻璃是絕緣體燈泡不亮，后用酒精燈對準(zhǔn)玻璃芯加熱，發(fā)現(xiàn)玻璃芯被加熱到發(fā)紅時，燈泡逐漸變亮了。說明玻璃在高溫下由絕緣體變?yōu)閷?dǎo)體。

二、建立開放性的實(shí)驗(yàn)室

課程資源的利用和開發(fā)最終目的是讓學(xué)生的能力有所發(fā)展，因此利用和開發(fā)實(shí)驗(yàn)室的課程資源不只是教師的事情，學(xué)生不是旁觀者，他們可充分享受學(xué)校提供的實(shí)驗(yàn)室課程資源。把實(shí)驗(yàn)室的管理模式變一變，盡可能向?qū)W生開放，讓學(xué)生帶著課堂中的問題及老師布置的作業(yè)進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，老師審閱后鼓勵學(xué)生自己動手做實(shí)驗(yàn)，可一人一組或幾人一組進(jìn)行操作。例如，伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)，可以提這樣的問題，用伏安法測電阻不能精確測出待測電阻的阻值是什么原因？用什么辦法可以測出精確值？開放實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生去熟悉和選擇各種儀器和設(shè)備，利用課余時間自己去探究。教師應(yīng)鼓勵學(xué)生大膽主動多做課外實(shí)驗(yàn)。

三、利用日常用品做實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)室的課程資源不是限定于實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有的設(shè)備，還有學(xué)生身邊常見的物品和器具，如飲料瓶、硬幣、氣球等，也是重要的實(shí)驗(yàn)室資源。利用日常用品做實(shí)驗(yàn)，有很多優(yōu)點(diǎn)，不用花很多時間組裝成套儀器，而且取材容易，方法又簡單而且學(xué)生也會覺得更有趣。這對培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，鞏固物理知識，鍛煉動手操作能力作用較大。因此應(yīng)鼓勵學(xué)生多利用身邊的物品做實(shí)驗(yàn)。例如可以用一條線從中間對折后綁在椅子上，然后兩手各提一股線，并逐漸分開來研究分力與合力的關(guān)系。再如把兩根筆并在一起，通過縫隙看日光燈來觀察光的衍射現(xiàn)象。這些都簡單容易做，有助于破除學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的恐懼感。還有可用飲料瓶研究失重現(xiàn)象，在一個塑料瓶子的下部鉆幾個小孔（瓶子是開口的），在瓶子內(nèi)裝水后，水就會不斷的從小孔中流出。將瓶子拋向空中，在下落過程中，注意觀察，會發(fā)現(xiàn)小孔中不再有水流出。因?yàn)樗芰掀吭谙侣溥^程是做自由落體運(yùn)動，加速度方向向下，大小等于g，所以瓶子處于完全失重狀態(tài)。瓶里的水對塑料瓶的側(cè)壁壓力為零，就不會有水從孔中流出。學(xué)生在驚奇之余了解到失重現(xiàn)象。再如研究電荷間相互作用規(guī)律可用氣球做實(shí)驗(yàn)，用細(xì)線將兩只吹鼓的氣球系在一起且緊挨著，如果用毛衣分別磨擦兩氣球，松開手后，可看到兩氣球不再緊挨在一起。因?yàn)橥N電荷相互排斥而分開。這些實(shí)驗(yàn)取材方便，方法簡單，引導(dǎo)學(xué)生課外做一做，多多少少會讓他們通過簡單的實(shí)驗(yàn)對所學(xué)的知識加深理解。

四、開發(fā)利用實(shí)驗(yàn)室中的掛圖，展示物理情景

掛圖的特點(diǎn)：1.比較直觀、形象。掛圖文圖并用，可以有效提高教學(xué)效果。如初中學(xué)習(xí)天平使用時，可以引導(dǎo)學(xué)生對照掛圖和實(shí)物逐一弄清天平各個部分的名稱和作用，并讓學(xué)生親手調(diào)節(jié)，具體體會。2.省時、簡便，拿出就用，掛起就能看。3.有利于鞏固、復(fù)習(xí)。

掛圖的使用：靈活運(yùn)用掛圖，先激發(fā)學(xué)生觀察掛圖的欲望，如講安全用電時，在出示掛圖之前，先講些觸電、電起火的故事。讓學(xué)生意識到不安全用電的危害性和危險(xiǎn)性，學(xué)生會迫不及待想知道怎樣才是安全用電。掛圖掛出，學(xué)生的注意力就集中到掛圖上，再緊扣教材內(nèi)容講解。

在培養(yǎng)學(xué)生動手能力方面，掛圖是無法替代學(xué)生實(shí)驗(yàn)，但它的作用也不能忽視。利用掛圖可培養(yǎng)學(xué)生觀察和思考問題的能力，如學(xué)到電磁繼電器工作原理時，可運(yùn)用掛圖，先向?qū)W生提幾個問題，電磁繼電器由哪幾部分組成？主要部分是什么？最關(guān)鍵在哪部分？其起到什么作用？觀察后引導(dǎo)學(xué)生思考，電磁鐵的特性。磁性有無取決于電流的通斷，而銜鐵的作用取決于電磁鐵的有無，這樣掌握電磁鐵的原理既輕松，印象又深刻。

五、充分利用數(shù)字化信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室

物理實(shí)驗(yàn)室可利用和開發(fā)的資源不僅只有以上提到的儀器、掛圖等硬件資源，還包括現(xiàn)代化技術(shù)。教師應(yīng)充分利用現(xiàn)代化技術(shù)，大膽到數(shù)字化信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室上課。如磁場這部分知識比較抽象，學(xué)到磁感應(yīng)強(qiáng)度與電流的關(guān)系時，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)又很難得出準(zhǔn)確的結(jié)論，教師通常直接告訴學(xué)生結(jié)論，其實(shí)到朗威數(shù)字化信息系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室，這實(shí)驗(yàn)不難成功，將電流傳感器和磁傳感器分別接入數(shù)據(jù)采集器，再將電流傳感器、滑動變阻器、螺線管、電源串聯(lián)在電路中，磁傳感器探管頂端置于螺線管內(nèi)的某一位置，接著打開“組合圖線”窗口，添加“電流—磁感應(yīng)強(qiáng)度”圖線，調(diào)節(jié)滑動變阻器的觸點(diǎn)，從而引起線圈中電流大小的改變，得出一條“電流—磁感應(yīng)強(qiáng)度”圖線。接著再將磁傳感器探管放置于螺線管內(nèi)另一不同的位置，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，按同樣的方法多做幾次實(shí)驗(yàn)，可得出幾條不同的實(shí)驗(yàn)圖線。屏幕上會清晰顯示出“電流—磁感應(yīng)強(qiáng)度”圖線是一條過原點(diǎn)的直線。圖像非常直觀、形象，學(xué)生一看便知，螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與螺線管中的電流大小是成正比。這樣也會使學(xué)生加深印象。

總之，物理實(shí)驗(yàn)室的課程資源利用和開發(fā)并不是很困難，要發(fā)揮全組物理教師的智慧，只有教師全力合作，共同參與，才能將物理實(shí)驗(yàn)室的課程資源合理開發(fā)并真正發(fā)揮其作用，也才能鮮明體現(xiàn)出物理學(xué)科的實(shí)驗(yàn)特色。

（責(zé)任編輯：詹國榮）