物理实验资源的有效利用与开发
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新课程改革，改变了以书本为主、实验为辅的教学模式，注重科学探究，提倡学习方式多样化。现行的新教材中，几乎每一节都有一个实验。现在的实验室设备和条件，虽然已经有了很大的改善，但并不是每一个实验都有配套的实验器材，有些实验虽然有配套的器材，也只能作演示，可见度不够高，实验效果不理想。在教学实践中，笔者不断尝试将实验室里的实验配套器材或已经废弃的器材改装、重组,使它们发挥新的功效。同时重视身边的资源，注意挖掘常见的生活用品，利用身边的物品、廉价的材料,因陋就简,替代短缺器材或自制仪器，自创和设计各种物理实验，解决无法开展实验教学的困境。下面结合教学实际谈谈自己的一些体会，供参考。
一、挖掘现有实验器材的各种功能，力争做到一物多用
实验器材的性能直接影响到实验的效果，一种实验器材并不是只具有单一使用功能，可从它的物质形态、结构特点等不同角度去挖掘，充分发挥它的不同功能，让它发挥更大的作用，从而做到一物多用。比如“用天平称固体的质量”的配套器材中的铜、铁、铝圆柱，利用其可以滚动的特性，可以用来代替“探究阻力对运动的影响”和“平均速度的测量”实验中的小车，因它们质量不等，又可以用来“探究动能与什么因素有关”，改进后的实验与原实验相比，既可以克服小铁球滚动方向的不确定性又可以扩大碰撞面，以防止因不正碰而出现的斜碰现象； 利用其结构特点，在长度测量中测圆的直径、周长和圆柱体高，利用其体积相等密度不同的特性，还可以用来做“探究浮力大小与物质的种类是否有关”的实验。又如刻度尺本是测量长度的工具，利用它的弹性形变较好的特性可用来探究声音的音调、响度，用不同材质的刻度尺如塑料尺和钢尺还能探究音色，把钢尺弯曲不同程度将弹纸弹出，根据其弹出的距离不同，得出弹性势能与弹性形变程度大小有关。学生用同样的器材经历不同的探究过程，可在提高动手能力的同时，培养学生的发散性能力。
二、开发闲置过时器材的可用功能，有效利用实验器材
无论是演示实验，还是分组实验，总有一些实验器材本身有一定的缺陷，实验现象不明显，从而增加了实验的难度或是使实验误差较大，甚至引起学生对知识的误解，本来是由学生探究得到的实验结论变为教师生硬给出的“正确结论”，失去探究的意义，久而久之学生对实验失去了探究的兴趣。在教学实践中，深入研究教材中某些实验的不足和缺陷，然后根据实验器材的性能，从使实验操作简易、方便，实验效果明显，实验数据准确出发，对实验器材进行改革，同时改进实验的方法，使学生能通过自己的探究得到结论。学生在体验成功的同时充分调动学习积极性，使学生对所学知识有更深的认识和理解。如在探究平面镜成像特点的实验中，蜡烛燃烧后变短，与未点燃的蜡烛不再相同，会出现蜡烛的像与物不重合的现象，很难得出物像大小相等的结论，配套下来的器材中是用假蜡烛代替真蜡烛，但又因为不发光的“蜡烛”在玻璃板上形成的像比较暗，看不清。笔者使用带灯座的小灯泡代替蜡烛，用通电后发光的小灯泡可以克服蜡烛燃烧变短的缺点，又避免假蜡烛不发光成像不清晰的不足。又如热胀冷缩的内容，新教材中已经删除，原来的配套器材双金属管和双金属弹片闲置多年不用。
教师只要多换位思考、想方设法，不断尝试将实验室里的器材加以组合或开发，就可以利用它来做更多的实验，为学生创造更多的动手机会，培养学生的创新能力。
三、资源共享，理、化互用
对于物理实验器材比较短缺、落后的学校，充分利用化学实验室资源。化学实验室中的烧杯、酒精灯、量筒、铁架台等器材完全可以用于物理实验。如果用水槽做光的折射实验，“铅笔水中向上弯折”“直尺在水中的刻度变密”，由于观察角度较大，视线倾斜度足够大，实验效果非常显著；气体的扩散实验、升华与凝华实验，可用蒸馏实验装置演示汽化和液化等。此外，还可以利用试管探究音调问题。用嘴对着空试管吹，让其发声，再在试管中加一些水，再对着试管口吹气，让学生去体会声音的不同，从而感知音调的变化；在学习大气压强的时候，可以做“大小试管”的实验，用集气瓶做覆杯实验，让学生体会大气压强的存在。在学习浮力的时候，可以在集气瓶内放适量沙子，演示上浮、悬浮、下沉实验，还可以在集气瓶内安置气球，制作潜水艇模型，演示潜水艇原理。理化实验资源共享可为学生开展科学探究活动提供便利。
四、外借实验器材，提高实验资源的使用率
改变实验室的封闭式管理状态，开放实验室，让学生主动探究实验，但因实验室管理等各种因素的制约，较难大面积推广。如何能够既不增加管理者的工作量又能让学生充分利用实验室的丰富资源？笔者在实验室管理中是这样做的：在教室里设置一个“实验柜”，与课程学习同步，由每个班的科代表去实验室借来仪器（不容易弄坏的器材）放在教室并负责保管。一方面便于那些动作较慢、在课堂上没有完成实验的学生，利用课余时间继续进行探究，相当于课堂学习的延伸。另一方面，鼓励学生课外主动利用实验仪器进行各种探究活动，可以是课本上的实验，也可以是学生自主提出来的感兴趣的探究课题，这样既可以培养学生的探究兴趣又能为学生提供更多的实验机会，从而有利于实验教学的开展。如在学习滑轮一节时，可外借滑轮组、铁架台、细线、弹簧测力计，学生可以利用课间探究“使用滑轮组提升物体时的省力情况”，也能探究“使用滑轮组水平拉物体前进时的省力情况”和“使用滑轮组是否多移动距离”等实验。在学习“机械效率”的内容时，课本上只安排“探究斜面的机械效率”，没有设置“测滑轮组的机械效率”的实验，由于学生手上有实验器材，不受时间的制约，利用课余时间就能进行“测滑轮组的机械效率”、“ 探究滑轮组的机械效率与滑轮组绕线的关系”，爱动手的学生在理论分析提高轮组的机械效率的基础上，验证减轻动滑轮重，增加物体重是否可以提高滑轮组的机械效率。刚开始实行时，有些教师对学生不放心，生怕学生把实验器材弄坏，疑心重，对学生约束过多，使学生宁肯放弃不做实验也不愿意借实验器材。了解情况后，我们做学生思想工作，让他们没有思想顾虑，在班风比较好的班级中先设置“实验柜”，利用学生的好胜心理再在其他班级推广。只要在学生中选择有责任心的人，初中电学、声学、光学、力学实验器材几乎都可以外借，对于教师给予的信任，学生也以文明的行动回报教师，他们不但保管好实验器材，使实验器材得到充分利用，还会担任实验指导员，积极指导那些学习困难的同学，充分发挥学生的帮教作用，从而提高教学质量。
四、挖掘常见的生活用品，替代短缺器材
在学生的日常生活中，可以利用的实验资源十分丰富，学生身边可以用于实验的物品比比皆是，教师如能巧妙设计,发挥生活用品的作用, 替代短缺器材，如老式的手摇电话机，可以拆取部分零件做手摇发电机，在学生开始学习电学时做触电的实验，只要轻轻摇几下，五六个手接手的同学都能体验到明显的触电感觉，同时因是手摇发电，这个实验非常安全。这个实验让学生尝到了被电的滋味，他们既害怕又兴奋，最大限度地激发了学生的学习兴趣。在检验物体是导体还是绝缘体的实验中，课本中没有安排实验，也没有灵敏的检验器材，常规做法是接入简单电路中，根据能否使小灯泡发光来检验，因小灯泡发光需要较大电流，有些导体电阻较大，小灯泡不发光，容易让学生误认为是绝缘体。对这个实验可利用小孩玩具手机放入漂亮的包装盒子里替代小灯泡电路，从玩具手机的声光触发键端子处引出两个接线柱固定在盒子上，不但一般的金属材料、盐水可以检验，连泥土、人体、潮湿的木筷子，是否涂有绝缘材料的油漆门等等，也能通过玩具手机是否发声发光来检验。显著的实验效果充分调动了学生学习情绪，学生的亲身体验给学生留下了深刻的印象。实验结束下课了，学生还意犹未尽地用它来检测各种物品。再如在普通透明无色玻璃杯中放入按杯形切割的双面平面镜，利用平面镜成像做成魔术杯，表演断链连接魔术；利用学生常玩、爱玩的溜溜球讲解动能和势能的转变比用滚摆演示效果更好。喝水时用的一次性的水杯，作为实验容器可以反复使用，价廉物美。总之用日常用品做实验,具有简便、生动、形象,贴近生活等优点，还可以培养学生节俭的良好品质。
当然，按朱正元教授倡导的“瓶瓶罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”，在开发利用日常用品做实验时，要遵守经济可行性原则，要充分考虑器材易于准备原则，实验时易于操作和控制原则、实验效果显著可行性原则。此外，作为一个物理教师本身除了要有一定的专业知识外，还需要有多方面的才能，如能使用电焊机、能做简单木工及电工活。这样一来在必要的时候可亲手维修损坏的仪器，制作、改造教具。
“垃圾是放错地方的宝贝”，只要教师在日常工作和生活中做个有心人，时时留意身边的生产资料、生活用品、儿童玩具等，看见一个物品，就立即想这个东西能做什么实验，它有什么特殊的功能，这些用品是否可以替代实验中的某些器材，使实验效果更明显、可见度更大、成功率更高，培养自己勤俭持“家”的良好习惯，就会达到“目及之处皆器材，动手之时皆实验”。平时注意对一些一时用不上的有用物品多积累，使实验器材不断得到补充完善。一方面可以解决实验器材的不足。另一方面也培养了学生的创造能力，同时也拉近了物理学与生活的距离,使学生深切感受到物理来源于生活，又为生活服务。
每个物理实验教师都应树立以学生发展为主的理念，建设和管理好实验室，有效利用和开发实验资源，使物理实验室更好地为教学服务。
参考文献
［1］张大昌主编.新课程理念与初中物理课程改革-《全日制义务教育物理课程标准（实验稿）》解析［M］.长春：东北师范大学出版社，2003.
［2］徐荣亮主编.物理实验设计与指导［M］.长春：东北师范大学出版社，1999.
［3］中华人民共和国教育部.科学（7-9年级）课程标准（实验稿）［S］.北京：北京师范大学出版社，2001.
(责任编辑 易志毅）
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