浅谈初中物理实验资源的开发和利用
作者 :  杨平

  【摘 要】实验改革是物理课程改革的重要环节,是落实物理课程标准,全面提高学生科学素养的重要途径,也是重要的课程资源。怎样更好地开发和利用实验资源呢?
  【关键词】初中物理 实验资源 开发利用
  中图分类号:G4 文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1672-0407.2017.06.160
  教学资源是教师在开展教学活动的过程中,以课程内容为中心,结合学生的认知特点,充分利用现有的物质条件,运用一切方法查找或收集相关教学资料,进一步补充或拓展的课程资源,是实现教学目标的物质基础。课程资源是教学资源的核心,教学资源是课程资源的深化。因此,教学资源是教师对课程资源的再加工。本文就探讨在初中物理实验教学中如何开发和利用实验资源。
  一、初中物理实验教学资源开发的原则
  科学与开发的原则。初中物理实验教学资源的开发,首先要遵循科学性原则,即所开发的实验教学资源必须具有科学性,在此基础上,才能筛选出符合教师专业发展、适合学生身心特点#结合教学实际内容的教学资源。开放性原则主要针对两个方面,一是开发者思想观念层面的开放,资源的本质属性之一就是多样性,所开发的实验资源不一定局限于实物类,也可以是视频、动画、阅读性材料等;二是参与开发的人员须开放,不论是大学教师还是中学一线教师,亦或是学生都有资格参与到实验教学资源的开发过程中,通过不同类别人群之间的交流与协作,丰富和精炼实验教学资源,达到提高课堂教学效率的目的。
  贴近生活与低成本的原则。“从生活走向物理,从物理走向社会”是新课程的基本理念;低成本物理实验是教学要素多元化的统一体,是物理学与生活之间的桥梁和纽带。因此,所开发的实验教学资源应在实验条件允许的前提下,尽量使用生活中常见的材料,利用身边的物品充当实验器材,设计出能够重复利用的低成本物理实验,把物理学与学生的经验紧密地结合起来,发挥学生的积极性、主动性、自主性和创造性。
  常规与非常规实验想结合的原则。常规实验是现有实验教学资源的主要形态之一,与现有物理教学的融洽性很强,而非常规物理实验所具有的自创性、体验性、趣味性和简易性又恰恰是常规实验所欠缺的。因此,在资源开发的过程中,应将常规实验与非常规实验相结合,取长补短,这有助于学生获得大量形象、感性的认识,激发学生的探究欲望和学习兴趣。使其在亲自参与实验的过程中,深刻地体会物理概念形成的过程,从而更好地理解概念,更�嗜返亓煳蛭锢碇�识,更好地在实际生活中应用物理知识,并进一步做到学以致用。
  二、挖掘生活资源,体会生活处处皆物理
  用身体做实验。身体是学生自身的物理实验资源,每个人都有且不受时间、地点的影响,随时随地可以进行。通过切身的体验更能加深理解所学知识。例如:在研究声音产生的条件时,可让学生用手摸自己发声时声带的振动;在学习杠杆的应用时,可让学生用手拿字典,感受费力杠杆省距离;在研究摩擦力的时候,可让学生两手心相对,感受两手滑动时摩擦力的存在。通过增加两手的压力,感受摩擦力的变化;学习做功改变物体内能时,可让学生双手互相搓一搓,体会温度变化;学习气体压强与体积的关系时,让学生吸气和呼气体会体积变化等等。实验简单,又加深印象,一举两得。
  用生活、学习用品做实验。用日常器具做实验,简便、直观、原理单一,有利于提高学生的实验技能和创新意识。在实际教学中我力争坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验。例如用生活用品做实验:用饭盆研究声音产生的原因;用尺做实验说明弦乐器的音调与长度的关系;用塑料尺研究摩擦起电;用手表的闹钟功能研究材料的隔声性能;用美术课用的颜料研究颜料的混合;用易拉罐研究小孔成像;用小钢勺研究凸面镜和凹面镜的成像规律;用篮球、足球、乒乓、研究日食、月食;用玻璃水杯研究凸透镜的会聚作用和惯性;近视眼镜研究凹透镜的成像;塑料尺观察光的折射;音乐卡研究电路的组成等等。再如用学习用品做实验:学习流体压强与哪些因素有关时,可以让学生拿两张白纸做实验;学习惯性时可以用小纸条和钢笔帽做实验;学习压力作用效果时,可以用手抵住削尖的铅笔两端来感受面积不同效果不同;学习滑动摩擦和滚动摩擦时,可利用几根铅笔放在文具盒下面拉动文具盒体会相同条件下滚动摩擦小于滑动摩擦等等。
  三、运用数字化实验工具,丰富实验教学资源
  随着信息技术的发展,网络、多媒体、传感器等资源和工具正被逐步利用到课堂教学中,中学物理实验教学的内容和方式都在不断的创新和发展。上海市二期课改过程中,DIS(数字化信息系统)实验系统的研发,更为中学实验手段的多元化提供了技术支持,使物理实验资源更加丰富。但在调查与访谈中发现,由于新的实验器材不到位或教师在思想认识方面等原因,相当一部分教师对新实验操作系统与传感器技术在教学中的运用不甚了解,甚至采取回避态度,不愿去接触和使用。经验告诉我们,新的技术和工具只有在不断使用过程中才能更好地掌握它的使用方法,才能设计出更好的实验、开发出更多的功能。
  DIS实验系统的应用目前在高中阶段的教学实践中取得了不少经验,有很多突破和创造性的发展,但在初中物理教学中的实践研究还处于起步阶段,需要我们在教学过程中不断实践和运用,才能更好地发挥它的功能和作用。在各种传感器中,温度传感器的应用可以相当广泛,它使用非常方便,实验装置也比较简单,学生很容易理解。如:先让学生体验在同一环境中的泡沫塑料块和铁块的冷热程度,再用温度传感器测量两者的温度,发现得到的结论不一致,让学生形成思维冲突,激发探究的兴趣和热情,即可以说明仅仅凭感觉来进行判断有时不一定可靠,所以要进行科学的测量,同时又为温度这个物理量的教学创设了很好的教学情境。又如:“摩擦做功使物体的温度升高”的实验,运用温度传感器可以实时测量物体温度的变化情况,使实验更加直观;在“比热容”、“晶体的熔化”等实验中都可以运用DIS实验设备进行实验,发挥出传感器在数据采集方面和数据分析方面的优势。
  总之,教师在平时的教学中运用物理知识本身就是不断发现素材、利用素材来将内容变得鲜活丰富。这样一来,学生觉得物理的学习既有趣又有用,平时我们也可以发动学生积极参与到挖掘实验素材、开发物理资源的活动中去,培养学生动手实践能力和不断创新的能力。让学生爱上实验,让学生喜欢物理!

文秘写作 期刊发表