中學(xué)物理教材資源在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的開發(fā)與利用

摘 要：教師在按照教材上的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，既符合教學(xué)的要求，也易于順利完成教學(xué)任務(wù)，但容易使學(xué)生感到枯燥乏味，不利于培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。針對(duì)這一矛盾，筆者認(rèn)為，開發(fā)教材資源迫在眉睫。本文主要從把握實(shí)驗(yàn)中的“意外”、對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深度挖掘、一具多用三種途徑開發(fā)與利用課程資源，以期對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)產(chǎn)生潛移默化的影響。

關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn);教材資源;開發(fā)與利用

中圖分類號(hào)：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-624X（2019）28-0045-02

引? ? 言

物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，對(duì)于以形象思維為主的中學(xué)生來(lái)說(shuō)，直觀的物理實(shí)驗(yàn)更為重要，并且在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師和學(xué)生融為一體，能實(shí)現(xiàn)師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，達(dá)到課堂教學(xué)效果的最優(yōu)化。同時(shí)，在國(guó)家基礎(chǔ)課程教學(xué)改革不斷深化的新形勢(shì)下，中學(xué)物理教材更加注重物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，但是由于受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，使學(xué)生更注重結(jié)果，提前記住了課本結(jié)論，或者提前上了只有視頻沒(méi)有實(shí)驗(yàn)的物理課，導(dǎo)致學(xué)生按部就班地利用教材資源，失去了它應(yīng)該有的效果，不但不能激起學(xué)生的興趣，更不能有效培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)。針對(duì)這一矛盾，很多執(zhí)教者認(rèn)為不能丟掉教學(xué)大綱，但如果按部就班，就不能完成教學(xué)任務(wù)中培養(yǎng)學(xué)生能力的目標(biāo)。針對(duì)這一困境，筆者認(rèn)為，教師要在熟悉教材資源的基礎(chǔ)上有意識(shí)地對(duì)其進(jìn)行深度開發(fā)。

一、要把握實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的“意外”現(xiàn)象

在物理教學(xué)中，教師要教給學(xué)生的不僅僅是物理知識(shí)，更重要的是科學(xué)方法、科學(xué)思維及科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于教師做了充分準(zhǔn)備并經(jīng)過(guò)反復(fù)操作，或者在無(wú)形中規(guī)避了一些偶然因素，所以很多時(shí)候會(huì)演示出他們想要的實(shí)驗(yàn)。可是在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生雖然明確了目標(biāo)，明確了實(shí)驗(yàn)過(guò)程，在實(shí)際操作的過(guò)程中仍然可能存在各種各樣的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)環(huán)境的不同、理解程度不深、注意事項(xiàng)的忽視等都可能使他們隨時(shí)遇到問(wèn)題，而這些意外的問(wèn)題也是重要的教學(xué)資源，能幫助學(xué)生正確對(duì)待實(shí)驗(yàn)的失敗，逐步培養(yǎng)學(xué)生解決問(wèn)題的意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，加強(qiáng)其對(duì)知識(shí)的深度理解[1]。

例如，在探究水的沸騰實(shí)驗(yàn)時(shí)，其他小組的水都沸騰了，只有一個(gè)小組的水還沒(méi)有沸騰，這組的學(xué)生有點(diǎn)焦急，東張西望。教師可以抓住這個(gè)“意外”，讓學(xué)生分析原因，原來(lái)他們的水加得太多了。教師問(wèn)：“那現(xiàn)在怎么辦呢？倒出去一部分水？但是燒杯太燙了，操作起來(lái)有點(diǎn)危險(xiǎn)，還有其他辦法嗎？”小組成員說(shuō)：“給它做個(gè)蓋子?！?/p>

接下來(lái)，每組學(xué)生在分享實(shí)驗(yàn)成果時(shí)，又意外地發(fā)現(xiàn)，這個(gè)小組的水沸點(diǎn)比別的組都高一些，這是什么原因?qū)е碌哪?？學(xué)生回答：“誤差，每組實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)確性不同?！庇谑墙處熥屝〗M之間互相分析、討論，發(fā)現(xiàn)這個(gè)組的水沸點(diǎn)高得有點(diǎn)多，好像不僅僅是誤差，還可能是什么原因呢？教師問(wèn)道：“本組同學(xué)可以告訴我你們與其他組的區(qū)別嗎？”小組成員回答：“我們比他們多了一個(gè)蓋子?！苯處煟骸岸嗔艘粋€(gè)蓋子導(dǎo)致什么后果呢？”小組成員：“壓強(qiáng)大、沸點(diǎn)高?！?/p>

二、要有對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深度挖掘的意識(shí)

中學(xué)物理教材中有很多有趣的實(shí)驗(yàn)，但是有的教師只是停留在按照教材按部就班地教學(xué)上，甚至只是停留在“依葫蘆畫瓢”的表面，并沒(méi)有真正地思考為什么教材設(shè)置了這些實(shí)驗(yàn)，所以教師要對(duì)課本教材進(jìn)行更深入的挖掘。在挖掘的過(guò)程中明白編者的意圖，思考還存在哪些不足，也可以對(duì)教材、器材進(jìn)行更廣、更全的開發(fā)[2]。

1.挖掘本節(jié)內(nèi)容中出書者安排這些實(shí)驗(yàn)的意圖

例如，蘇科版中學(xué)物理九年級(jí)上冊(cè)12.4中探究了“做功——改變內(nèi)能的另一種方式”，課本中列舉了反復(fù)彎折鐵絲、空氣壓縮引火儀兩個(gè)例子進(jìn)行驗(yàn)證，得出結(jié)論。反復(fù)彎折鐵絲可以驗(yàn)證做功能改變固體的內(nèi)能，空氣壓縮引火儀可以驗(yàn)證做功能改變氣體的內(nèi)能，深度挖掘，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)這里并沒(méi)有證明做功可以改變液體的內(nèi)能，就直接推導(dǎo)出做功可以改變物體的內(nèi)能，這在邏輯上是不嚴(yán)密的，因此，教師可以開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)去彌補(bǔ)漏洞。這里我們就可以利用攪拌機(jī)對(duì)水做功，再用靈敏溫度計(jì)測(cè)量水的溫度是否改變這一實(shí)驗(yàn)。

2.常規(guī)實(shí)驗(yàn)新用途

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)，教材中一個(gè)實(shí)驗(yàn)有時(shí)只著眼于一個(gè)問(wèn)題，但是如果拓展視角，就會(huì)發(fā)現(xiàn)常規(guī)實(shí)驗(yàn)還涵蓋更多的探究點(diǎn)。比如，在探究“阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”時(shí)，利用本實(shí)驗(yàn)我們觀察到阻力越小，物體運(yùn)動(dòng)得越遠(yuǎn)，最后理想推理出如果不受力，小車將做勻速直線運(yùn)動(dòng)。我們的著眼點(diǎn)被課本設(shè)定在了這個(gè)固有的視角下，如果換不同的角度去思考，我們甚至可以利用這個(gè)小實(shí)驗(yàn)統(tǒng)籌力與運(yùn)動(dòng)整章節(jié)的知識(shí)點(diǎn)，可以引導(dǎo)學(xué)生思考：（1）實(shí)際上小車在水平方向做什么運(yùn)動(dòng)？（受與運(yùn)動(dòng)方向相反的力，做減速運(yùn)動(dòng)，力改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)）（2）最終小車處于什么狀態(tài)？受力嗎？受哪些力？什么特點(diǎn)？（靜止?fàn)顟B(tài)，重力、支持力，二力平衡）（3）小車在斜面上做什么運(yùn)動(dòng)？（加速運(yùn)動(dòng)，受力方向與運(yùn)動(dòng)方向一致）

3.合理開發(fā)變式實(shí)驗(yàn)

教師在備課時(shí)要努力開發(fā)變式實(shí)驗(yàn)，在演示時(shí)運(yùn)用變式實(shí)驗(yàn)啟發(fā)學(xué)生思考，會(huì)吸引學(xué)生的注意力，使其形成頭腦風(fēng)暴，這樣更有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新思維。例如，用蠟燭放在揚(yáng)聲器前方，燭焰隨著聲音的節(jié)奏晃動(dòng)，說(shuō)明聲音具有能量。其實(shí)也可以觀察到燭焰左右擺動(dòng)，說(shuō)明聲音是由于物體振動(dòng)產(chǎn)生的。如果有學(xué)生質(zhì)疑這個(gè)現(xiàn)象，覺得現(xiàn)象不夠明顯，那有什么辦法使現(xiàn)象更明顯呢？這時(shí)教師可拿一個(gè)圓柱體，一頭對(duì)著擴(kuò)音器，另一頭套上橡皮膜，然后用一束激光筆對(duì)著橡皮膜，這樣會(huì)觀察到更加明顯的現(xiàn)象。

三、要有“一具多用”的意識(shí)

教材中提到的器材有時(shí)是為了某一實(shí)驗(yàn)而準(zhǔn)備的，但是教師很多時(shí)候都會(huì)忽視這些器材有其他功能，實(shí)事上這些器材可以多處利用，甚至可以統(tǒng)籌很多中學(xué)物理知識(shí)。因此，教師應(yīng)該要有“一具多用”的意識(shí)，充分利用我們熟悉的實(shí)驗(yàn)器材，開發(fā)新的實(shí)驗(yàn)。

比如，（1）利用簡(jiǎn)單的吸管可以探究聲音是由于物體振動(dòng)產(chǎn)生。（2）可以利用一根吸管，改變它的長(zhǎng)短，探究音調(diào)與頻率的關(guān)系。（3）利用吸管如何使一滴水更快干？探究影響蒸發(fā)快慢的因素。（4）激光通過(guò)一根透明的吸管，顯示出光路，探究出光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播。（5）一根吸管放在礦泉水瓶蓋上，用另一根吸管在衣服上摩擦，去靠近放在礦泉水瓶蓋上的吸管，發(fā)現(xiàn)帶電物體可以吸引輕小物體。（6）吸管插入密閉的飲料瓶，可以探究液體的熱脹冷縮。（7）將吸管彎曲，剪出彎曲處，別上一枚回形針，放到密封的礦泉水瓶，制作成懸浮子等。

結(jié)? ? 語(yǔ)

綜上所述，教師要在重視教材實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，重視對(duì)教材資源的開發(fā)與利用，這樣更有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和發(fā)散思維能力，加深其對(duì)知識(shí)的理解和記憶，使其更好地掌握物理知識(shí)。

[參考文獻(xiàn)]

黃開智·芻議從教材內(nèi)容到教學(xué)內(nèi)容的重構(gòu)[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2015（25）：1-2.

閻金鐸，郭玉英.中學(xué)物理教學(xué)概論[M].北京：高等教育出版社，2009.

作者簡(jiǎn)介：張巧玲（1989.12—），女，江蘇南京人，二級(jí)教師，區(qū)青年優(yōu)秀教師。