初中物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中資源的開(kāi)發(fā)與利用策略

摘 要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源在新時(shí)期的物理教學(xué)中，呈現(xiàn)出不同的發(fā)展趨勢(shì)，除常規(guī)實(shí)驗(yàn)資源外，本文主要以物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)為研究對(duì)象，從資源的來(lái)源角度將新時(shí)期中學(xué)物理課堂教學(xué)資源分成三大類(lèi)，分別為生活型資源、現(xiàn)代技術(shù)型資源和網(wǎng)絡(luò)視頻型資源，并探索這三類(lèi)資源的開(kāi)發(fā)和利用策略。

關(guān)鍵詞：初中物理；課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)；資源開(kāi)發(fā)；策略

物理是一門(mén)以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)作為物理學(xué)習(xí)的重要方法，是初中物理教學(xué)的重要組成部分，介于初中生剛開(kāi)始接觸物理學(xué)，其邏輯思維能力和抽象思維能力都很欠缺，很多知識(shí)零碎抽象，教師借助實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)已經(jīng)成為初中物理教學(xué)的主要方式。在信息技術(shù)高速發(fā)展的現(xiàn)今，實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源具備了內(nèi)容趣味性、來(lái)源生活性、開(kāi)發(fā)價(jià)值多變性以及更加直觀、更加貼近科技前沿等特點(diǎn)，除常規(guī)實(shí)驗(yàn)資源不作考慮，本文主要以物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)為研究對(duì)象，從資源的來(lái)源角度將新時(shí)期中學(xué)物理課堂教學(xué)資源主要分成三大類(lèi)，即生活型資源、現(xiàn)代技術(shù)型資源和網(wǎng)絡(luò)視頻型資源，探索并提出這三類(lèi)資源的開(kāi)發(fā)和利用策略。

一、 探索生活型資源，提升實(shí)驗(yàn)的生活性和趣味性

中學(xué)物理課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)目前正在向生活化和簡(jiǎn)易化的趨勢(shì)發(fā)展，目前生活資源的實(shí)驗(yàn)在物理演示實(shí)驗(yàn)中占了很大比重，日常生活資源因?yàn)槠鋪?lái)源豐富、獲取方式簡(jiǎn)單便捷、實(shí)驗(yàn)效果明顯、親切易于接受、創(chuàng)新且具有開(kāi)發(fā)潛力等特點(diǎn)，備受教師所青睞，特別是在課堂實(shí)驗(yàn)演示教學(xué)中和學(xué)生活動(dòng)中常有應(yīng)用，這對(duì)于激發(fā)學(xué)生興趣、豐富教學(xué)內(nèi)容、體現(xiàn)物理與生活緊密聯(lián)系的科學(xué)思想、提升學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用物理知識(shí)的能力上都有重要的影響。

日常生活資源包括了日常生活用品、廢棄品、玩具甚至身體，教師應(yīng)當(dāng)善于去發(fā)現(xiàn)、開(kāi)發(fā)這些物體的教育價(jià)值，判斷能否利用它們?cè)O(shè)計(jì)出更簡(jiǎn)單、更直觀、更有趣的實(shí)驗(yàn)、它們能否代替一些器材起到對(duì)原來(lái)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行完善的目的、同一資源能否物具他用、能否二次開(kāi)發(fā)成為串接教學(xué)環(huán)節(jié)的系列性實(shí)驗(yàn)、資源能否體現(xiàn)適普化小組化讓學(xué)生回歸實(shí)驗(yàn)和體驗(yàn)的主體等。

例如，通過(guò)調(diào)整擺動(dòng)手臂的快慢，讓學(xué)生直觀感受可聽(tīng)聲的頻率有下限；將用完的膏藥皮套在“壓扁”“鼓起”的狀態(tài)下放在水中，類(lèi)比輪船改變自身排開(kāi)水的體積來(lái)實(shí)現(xiàn)浮沉；利用玩具吹風(fēng)機(jī)豎直向上吹泡沫小球，當(dāng)水平移動(dòng)吹風(fēng)機(jī)時(shí)，泡沫小球也向同方向移動(dòng)；利用吸管（或塑料筆管）、飲料瓶、錐子等制作簡(jiǎn)易噴霧器，以此驗(yàn)證流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系；利用鉛筆、鑰匙、小刀將鉛筆立于手指上，利用硬幣、叉子、高腳杯將硬幣邊立于杯邊上，說(shuō)明平衡力的特點(diǎn)；利用易拉罐、紙、膠帶、錐子、塑料薄膜自制小孔成像儀器，近視眼學(xué)生可將手指比成三角小縫來(lái)看清遠(yuǎn)處的字，亦可以說(shuō)明小孔成像；聲音的教學(xué)中設(shè)計(jì)吸管系列實(shí)驗(yàn)，將吸管一端剪成三角形狀，演示吹響驗(yàn)證聲音的產(chǎn)生條件，一邊吹吸管一邊用剪刀簡(jiǎn)短，驗(yàn)證音調(diào)有高低，收集各個(gè)音節(jié)對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度，固定好排成一排形成簡(jiǎn)易樂(lè)器排簫。

隨著應(yīng)用的推廣，很多教師開(kāi)始了不同程度的嘗試，隨之一些問(wèn)題也浮出水面，由于過(guò)于生活化，實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性、有效性還有待提高，需要更多的實(shí)踐嘗試和分析改良，例如物體的浮與沉中，教師利用鹽、水、橡皮薄膜（氣球）調(diào)試制造出在鹽水中的漂浮、懸浮、沉底三種狀態(tài)的橡皮球，但是由于放置時(shí)間一長(zhǎng)，水的蒸發(fā)和鹽的沉淀會(huì)改變?nèi)萜鲀?nèi)鹽水的密度，影響橡皮球的浮沉狀態(tài)。

再如壓強(qiáng)引入實(shí)驗(yàn)中，將水袋放在疏密程度不同的釘板上來(lái)類(lèi)比氣功大師躺釘床，從而讓學(xué)生直觀感受壓力作用效果和受力面積的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)效果很明顯，放在疏的釘板上水袋破了，而放在密釘板上水袋沒(méi)破，但是教學(xué)中仍然有問(wèn)題，由于裝水塑料袋被刺破漏出的水對(duì)教室環(huán)境、學(xué)生關(guān)注重點(diǎn)都有不同程度的影響。因此這里利用充氣氣球代替水袋，效果更加震撼但稍縱即逝，對(duì)此實(shí)驗(yàn)改造成在釘板四角設(shè)立木棒固定，這樣氣球不會(huì)滑落，氣球上也可以放平板進(jìn)行承重的加減，通過(guò)定量觀察可以更加直觀判斷兩次實(shí)驗(yàn)中壓力作用效果的好壞。再如利用鐵絲繞于筷子一端可以制作簡(jiǎn)易的密度計(jì)，但是實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)鐵絲纏繞的重心位置難以調(diào)整，易出現(xiàn)裝置無(wú)法豎直漂浮、鐵絲易于脫落等問(wèn)題，為此木瀆實(shí)驗(yàn)中學(xué)的王振學(xué)老師利用吸管代替筷子，將剛好能放入吸管中的螺絲代替鐵絲作為配重，利用熱熔膠槍將吸管底部封好，這樣制成的密度計(jì)完美解決了之前的問(wèn)題，裝置更易于制作和控制，可以制作多個(gè)裝置放于不同液體進(jìn)行比較，效果十分顯著。

二、 開(kāi)發(fā)現(xiàn)代技術(shù)型資源，展現(xiàn)細(xì)節(jié)魅力和現(xiàn)象魔法

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，手機(jī)等儀器或軟件逐漸被物理教學(xué)所使用，這些電子工具盡可能地打破實(shí)驗(yàn)在空間、時(shí)間以及條件上的限制，由于一些實(shí)驗(yàn)具有危險(xiǎn)性和破壞性，實(shí)驗(yàn)器具缺少或?qū)嶒?yàn)條件惡劣，很多實(shí)驗(yàn)不利于在課堂上直觀呈現(xiàn)，教師需要提前預(yù)備好實(shí)驗(yàn)視頻來(lái)實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)目標(biāo)，一些教師會(huì)選擇自己拍攝并操作實(shí)驗(yàn)視頻，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)視頻的親近感。

其中經(jīng)常利用手機(jī)攝像，將物理實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)和微小現(xiàn)象“放大”，把稍縱即逝的變化“慢放”，將一些因缺乏安全性和成功性的實(shí)驗(yàn)提前預(yù)備，例如電路短路、電燈因壓載過(guò)高而燒毀等現(xiàn)象因安全性經(jīng)常被教師作為口頭描述草草了事，再如馬德堡半球?qū)嶒?yàn)因?yàn)闅饷苄噪y控制，成功率不可預(yù)估難以在課堂上呈現(xiàn)，則可以讓學(xué)生提前在充裕準(zhǔn)備下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并視頻記錄。

此外，視頻錄制還常常針對(duì)一些需要特定角度來(lái)呈現(xiàn)的“魔術(shù)”現(xiàn)象，特別是光學(xué)實(shí)驗(yàn)，例如向一裝有燃燒的蠟燭的玻璃杯加水發(fā)現(xiàn)蠟燭并沒(méi)有熄滅，鏡頭拉遠(yuǎn)后發(fā)現(xiàn)蠟燭是平面鏡中的像；水杯模擬凸透鏡成不同的像；光的折射實(shí)驗(yàn)中筷子彎折，碗中消失的硬幣在加水過(guò)程中重新出現(xiàn)等。

此外，除了手機(jī)攝像，合理利用其他功能亦會(huì)產(chǎn)生出乎意料的效果。例如曾有教師利用手機(jī)的百度地圖進(jìn)行過(guò)家到學(xué)校的路程和位移數(shù)據(jù)采集，使得教學(xué)更加具體形象、貼近生活。再如手機(jī)下載音頻發(fā)生器軟件，讓學(xué)生實(shí)際感受超聲波與次聲波，以及自己的可聽(tīng)聲范圍；手機(jī)中的分貝測(cè)試儀軟件可以讓學(xué)生感受分貝的概念，通過(guò)測(cè)試教室最安靜時(shí)的分貝而進(jìn)行紀(jì)律教育。endprint

除了手機(jī)以外，內(nèi)窺鏡也被搬入課堂，幫助將投影儀無(wú)法顯示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象放大化。初中物理實(shí)驗(yàn)中也存在一些無(wú)法操作的實(shí)驗(yàn)，這里可以利用仿真實(shí)驗(yàn)室或flash等軟件，用于形象地分析物理規(guī)律及不同元件的物理原理，例如α粒子散射實(shí)驗(yàn)，馬德堡半球?qū)嶒?yàn)的原理，以及秒表、天平的flash元件可以在學(xué)生實(shí)驗(yàn)之前幫助學(xué)生熟悉秒表的讀數(shù)規(guī)律和天平的操作規(guī)范，照相機(jī)拍攝近景和遠(yuǎn)景時(shí)的鏡頭伸縮情況，人眼在正常、近視、遠(yuǎn)視的情況下晶狀體的平凸情況等。

錄屏軟件的使用進(jìn)行微課的錄制，特別是物理實(shí)驗(yàn)微課的錄制，最后轉(zhuǎn)碼成二維碼，幫助學(xué)生課后預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)，這在翻轉(zhuǎn)課堂中的應(yīng)用價(jià)值高，但亦可以適當(dāng)調(diào)整作為常規(guī)教學(xué)和導(dǎo)學(xué)案的一部分。

三、 應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)視頻型資源，拉近物理與科技時(shí)代的距離

雖然實(shí)驗(yàn)獲取和輔助的方式很多樣，但是礙于實(shí)驗(yàn)制作的繁瑣、工作任務(wù)繁重、器材條件不足、操作能力有限等因素，很多教師還是會(huì)普遍選擇陳述的方式，但是遇到問(wèn)題還是經(jīng)常會(huì)向網(wǎng)絡(luò)求助。網(wǎng)絡(luò)存在著很多新穎的、時(shí)代的資源，有些資源對(duì)于知識(shí)的詮釋和展現(xiàn)也更加生動(dòng)，對(duì)于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求學(xué)熱情有很大幫助，同時(shí)也拓展教師的認(rèn)知范圍，可以說(shuō)有很大的開(kāi)發(fā)價(jià)值。但是同時(shí)也存在著資源繁雜缺乏整合歸類(lèi)，知識(shí)針對(duì)性和教學(xué)目的性不明確等不足，因此需要提前取舍和篩選。課本中的主要實(shí)驗(yàn)教學(xué)參考中都有對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)視頻，教師在實(shí)際教學(xué)中也經(jīng)常會(huì)應(yīng)用，這里就不多做贅述。

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的普及，出現(xiàn)了種類(lèi)繁多的平臺(tái)資源可供教學(xué)參考，適當(dāng)結(jié)合這一類(lèi)資源對(duì)教學(xué)有效展開(kāi)有很大促進(jìn)作用，下文主要討論視頻型的網(wǎng)絡(luò)資源應(yīng)用策略。

很多新聞視頻資料常常可以和相關(guān)知識(shí)聯(lián)系，例如卡車(chē)急剎車(chē)被鋼材鏟平車(chē)頭可以說(shuō)明慣性的危害，汽車(chē)撞擊墻面的慢鏡頭可以說(shuō)明力的作用是相互的，加油站加油時(shí)一女士因穿毛衣險(xiǎn)些發(fā)生火災(zāi)則可在摩擦起電和分子概念時(shí)有所應(yīng)用。

此外，在講解音調(diào)時(shí)，可以先演示用濕潤(rùn)的手摩高腳杯壁產(chǎn)生音調(diào)不同的聲音的實(shí)驗(yàn)，接著播放音樂(lè)人用高腳杯奏樂(lè)的視頻，效果更加震撼。在力的作用是相互的新課最后，播放體驗(yàn)者利用飛行背包升空的視頻，讓學(xué)生感受物理學(xué)在技術(shù)發(fā)展中的重要地位，將新課立意提升。

利用世界最大空氣（煙圈）炮擊塌100m遠(yuǎn)處的空紙箱壘起的墻的視頻可以讓學(xué)生利用慣性知識(shí)說(shuō)明空氣飛行的原理。在講解次聲波時(shí)為區(qū)別超聲波，可以播放1940年美國(guó)塔柯姆大橋共振被毀的視頻，說(shuō)明元兇是風(fēng)形成的次聲波，因?yàn)橛羞`常識(shí)，所以學(xué)生表現(xiàn)出極大地驚奇和興趣。

關(guān)于水的十個(gè)神奇實(shí)驗(yàn)視頻中涉及密度、物態(tài)變化、凸透鏡成像和會(huì)聚陽(yáng)光取火、光的折射等知識(shí)，亦可以進(jìn)行篩選和利用等。

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不應(yīng)該內(nèi)容陳舊，教學(xué)的資源應(yīng)該隨著時(shí)代的進(jìn)步而衍生出不同的特征和內(nèi)容，通過(guò)以上分析可以看出，新時(shí)期物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源的開(kāi)發(fā)潛力無(wú)限，而我們也只是發(fā)現(xiàn)了極少的一部分，目前我們?nèi)鄙傧到y(tǒng)的資源開(kāi)發(fā)、整合及共享平臺(tái)，存在資源重復(fù)開(kāi)發(fā)和浪費(fèi)、交流局限等問(wèn)題有待解決。

同時(shí)，新時(shí)期的物理教師除了能夠從日常生產(chǎn)生活、網(wǎng)絡(luò)千變?nèi)f化的信息中發(fā)現(xiàn)資源的利用價(jià)值外，還需要具備一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和儀器制作的能力，這對(duì)物理教師的主觀能動(dòng)性和綜合素養(yǎng)又提出了一定要求，但是現(xiàn)實(shí)是我們?nèi)鄙俳y(tǒng)一的指導(dǎo)和專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)，物理實(shí)驗(yàn)資源“工坊”的落后使得一些復(fù)雜器材的開(kāi)發(fā)工作遇到瓶頸，教師有心而無(wú)力。

教育資源配置不均勻?qū)е碌霓r(nóng)村地區(qū)實(shí)驗(yàn)資源落后匱乏，教師易走向?yàn)榱擞觅Y源而用的誤區(qū)。針對(duì)新型資源的開(kāi)發(fā)和利用上，我們還有一段漫長(zhǎng)的路要走。

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作者簡(jiǎn)介：

楊靜，江蘇省蘇州市，木瀆實(shí)驗(yàn)中學(xué)。endprint