淺談初中物理實驗資源的開發(fā)和利用

楊平

【摘 要】實驗改革是物理課程改革的重要環(huán)節(jié)，是落實物理課程標(biāo)準(zhǔn)，全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑，也是重要的課程資源。怎樣更好地開發(fā)和利用實驗資源呢？

【關(guān)鍵詞】初中物理 實驗資源 開發(fā)利用

中圖分類號：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2017.06.160

教學(xué)資源是教師在開展教學(xué)活動的過程中，以課程內(nèi)容為中心，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知特點，充分利用現(xiàn)有的物質(zhì)條件，運用一切方法查找或收集相關(guān)教學(xué)資料，進(jìn)一步補(bǔ)充或拓展的課程資源，是實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的物質(zhì)基礎(chǔ)。課程資源是教學(xué)資源的核心，教學(xué)資源是課程資源的深化。因此，教學(xué)資源是教師對課程資源的再加工。本文就探討在初中物理實驗教學(xué)中如何開發(fā)和利用實驗資源。

一、初中物理實驗教學(xué)資源開發(fā)的原則

科學(xué)與開發(fā)的原則。初中物理實驗教學(xué)資源的開發(fā)，首先要遵循科學(xué)性原則，即所開發(fā)的實驗教學(xué)資源必須具有科學(xué)性，在此基礎(chǔ)上，才能篩選出符合教師專業(yè)發(fā)展、適合學(xué)生身心特點#結(jié)合教學(xué)實際內(nèi)容的教學(xué)資源。開放性原則主要針對兩個方面，一是開發(fā)者思想觀念層面的開放，資源的本質(zhì)屬性之一就是多樣性，所開發(fā)的實驗資源不一定局限于實物類，也可以是視頻、動畫、閱讀性材料等；二是參與開發(fā)的人員須開放，不論是大學(xué)教師還是中學(xué)一線教師，亦或是學(xué)生都有資格參與到實驗教學(xué)資源的開發(fā)過程中，通過不同類別人群之間的交流與協(xié)作，豐富和精煉實驗教學(xué)資源，達(dá)到提高課堂教學(xué)效率的目的。

貼近生活與低成本的原則?！皬纳钭呦蛭锢恚瑥奈锢碜呦蛏鐣笔切抡n程的基本理念；低成本物理實驗是教學(xué)要素多元化的統(tǒng)一體，是物理學(xué)與生活之間的橋梁和紐帶。因此，所開發(fā)的實驗教學(xué)資源應(yīng)在實驗條件允許的前提下，盡量使用生活中常見的材料，利用身邊的物品充當(dāng)實驗器材，設(shè)計出能夠重復(fù)利用的低成本物理實驗，把物理學(xué)與學(xué)生的經(jīng)驗緊密地結(jié)合起來，發(fā)揮學(xué)生的積極性、主動性、自主性和創(chuàng)造性。

常規(guī)與非常規(guī)實驗想結(jié)合的原則。常規(guī)實驗是現(xiàn)有實驗教學(xué)資源的主要形態(tài)之一，與現(xiàn)有物理教學(xué)的融洽性很強(qiáng)，而非常規(guī)物理實驗所具有的自創(chuàng)性、體驗性、趣味性和簡易性又恰恰是常規(guī)實驗所欠缺的。因此，在資源開發(fā)的過程中，應(yīng)將常規(guī)實驗與非常規(guī)實驗相結(jié)合，取長補(bǔ)短，這有助于學(xué)生獲得大量形象、感性的認(rèn)識，激發(fā)學(xué)生的探究欲望和學(xué)習(xí)興趣。使其在親自參與實驗的過程中，深刻地體會物理概念形成的過程，從而更好地理解概念，更準(zhǔn)確地領(lǐng)悟物理知識，更好地在實際生活中應(yīng)用物理知識，并進(jìn)一步做到學(xué)以致用。

二、挖掘生活資源，體會生活處處皆物理

用身體做實驗。身體是學(xué)生自身的物理實驗資源，每個人都有且不受時間、地點的影響，隨時隨地可以進(jìn)行。通過切身的體驗更能加深理解所學(xué)知識。例如：在研究聲音產(chǎn)生的條件時，可讓學(xué)生用手摸自己發(fā)聲時聲帶的振動；在學(xué)習(xí)杠桿的應(yīng)用時，可讓學(xué)生用手拿字典，感受費力杠桿省距離；在研究摩擦力的時候，可讓學(xué)生兩手心相對，感受兩手滑動時摩擦力的存在。通過增加兩手的壓力，感受摩擦力的變化；學(xué)習(xí)做功改變物體內(nèi)能時，可讓學(xué)生雙手互相搓一搓，體會溫度變化；學(xué)習(xí)氣體壓強(qiáng)與體積的關(guān)系時，讓學(xué)生吸氣和呼氣體會體積變化等等。實驗簡單，又加深印象，一舉兩得。

用生活、學(xué)習(xí)用品做實驗。用日常器具做實驗，簡便、直觀、原理單一，有利于提高學(xué)生的實驗技能和創(chuàng)新意識。在實際教學(xué)中我力爭壇壇罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實驗。例如用生活用品做實驗：用飯盆研究聲音產(chǎn)生的原因；用尺做實驗說明弦樂器的音調(diào)與長度的關(guān)系；用塑料尺研究摩擦起電；用手表的鬧鐘功能研究材料的隔聲性能；用美術(shù)課用的顏料研究顏料的混合；用易拉罐研究小孔成像；用小鋼勺研究凸面鏡和凹面鏡的成像規(guī)律；用籃球、足球、乒乓、研究日食、月食；用玻璃水杯研究凸透鏡的會聚作用和慣性；近視眼鏡研究凹透鏡的成像；塑料尺觀察光的折射；音樂卡研究電路的組成等等。再如用學(xué)習(xí)用品做實驗：學(xué)習(xí)流體壓強(qiáng)與哪些因素有關(guān)時，可以讓學(xué)生拿兩張白紙做實驗；學(xué)習(xí)慣性時可以用小紙條和鋼筆帽做實驗；學(xué)習(xí)壓力作用效果時，可以用手抵住削尖的鉛筆兩端來感受面積不同效果不同；學(xué)習(xí)滑動摩擦和滾動摩擦?xí)r，可利用幾根鉛筆放在文具盒下面拉動文具盒體會相同條件下滾動摩擦小于滑動摩擦等等。

三、運用數(shù)字化實驗工具，豐富實驗教學(xué)資源

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)、多媒體、傳感器等資源和工具正被逐步利用到課堂教學(xué)中，中學(xué)物理實驗教學(xué)的內(nèi)容和方式都在不斷的創(chuàng)新和發(fā)展。上海市二期課改過程中，DIS（數(shù)字化信息系統(tǒng)）實驗系統(tǒng)的研發(fā)，更為中學(xué)實驗手段的多元化提供了技術(shù)支持，使物理實驗資源更加豐富。但在調(diào)查與訪談中發(fā)現(xiàn)，由于新的實驗器材不到位或教師在思想認(rèn)識方面等原因，相當(dāng)一部分教師對新實驗操作系統(tǒng)與傳感器技術(shù)在教學(xué)中的運用不甚了解，甚至采取回避態(tài)度，不愿去接觸和使用。經(jīng)驗告訴我們，新的技術(shù)和工具只有在不斷使用過程中才能更好地掌握它的使用方法，才能設(shè)計出更好的實驗、開發(fā)出更多的功能。

DIS實驗系統(tǒng)的應(yīng)用目前在高中階段的教學(xué)實踐中取得了不少經(jīng)驗，有很多突破和創(chuàng)造性的發(fā)展，但在初中物理教學(xué)中的實踐研究還處于起步階段，需要我們在教學(xué)過程中不斷實踐和運用，才能更好地發(fā)揮它的功能和作用。在各種傳感器中，溫度傳感器的應(yīng)用可以相當(dāng)廣泛，它使用非常方便，實驗裝置也比較簡單，學(xué)生很容易理解。如：先讓學(xué)生體驗在同一環(huán)境中的泡沫塑料塊和鐵塊的冷熱程度，再用溫度傳感器測量兩者的溫度，發(fā)現(xiàn)得到的結(jié)論不一致，讓學(xué)生形成思維沖突，激發(fā)探究的興趣和熱情，即可以說明僅僅憑感覺來進(jìn)行判斷有時不一定可靠，所以要進(jìn)行科學(xué)的測量，同時又為溫度這個物理量的教學(xué)創(chuàng)設(shè)了很好的教學(xué)情境。又如：“摩擦做功使物體的溫度升高”的實驗，運用溫度傳感器可以實時測量物體溫度的變化情況，使實驗更加直觀；在“比熱容”、“晶體的熔化”等實驗中都可以運用DIS實驗設(shè)備進(jìn)行實驗，發(fā)揮出傳感器在數(shù)據(jù)采集方面和數(shù)據(jù)分析方面的優(yōu)勢。

總之，教師在平時的教學(xué)中運用物理知識本身就是不斷發(fā)現(xiàn)素材、利用素材來將內(nèi)容變得鮮活豐富。這樣一來，學(xué)生覺得物理的學(xué)習(xí)既有趣又有用，平時我們也可以發(fā)動學(xué)生積極參與到挖掘?qū)嶒炈夭?、開發(fā)物理資源的活動中去，培養(yǎng)學(xué)生動手實踐能力和不斷創(chuàng)新的能力。讓學(xué)生愛上實驗，讓學(xué)生喜歡物理！