開發 物理實驗資源 提升 學生學科素養

傅榮檳

摘 要：本文結合校情、學情、生情，對開發初中物理實驗資源，提升學生學科素養進行探索。

關鍵詞：物理；實驗；資源；科學素養

本文作者所在的學校已經通過福建省初中義務教育標準化學校的驗收，在實驗室建設方面，學校多方面籌措資金投入，逐步健全了學校物理實驗室的器材。可以說學校的實驗器材基本上能夠滿足初二年、初三年的物理教學的演示實驗或者學生分組實驗的需求。為了充分利用學校現有的實驗資源和條件，積極探索適合本校物理教育教學發展的新途徑和新方法，同時發揮物理教師們的主導作用和學生的主體作用，物理組的老師們對物理實驗資源的開發，學生學科素養的提升進行了一定積極而有益的探索。

一、樹立實驗資源開放意識，推進全體同學學以致用

著名物理教育家朱正元教授曾說過“壇壇罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗”。《物理課程標準》中也明確提出：“應該逐步做到大部分物理課在實驗室中進行，要為達到這一目標創造條件”。這一要求更加凸顯了物理實驗資源開發的重要性、必要性和緊迫性。這就要求我們物理教師樹立課程資源開發意識，不斷的提高對于課程資源的開發水平和能力，因地制宜地開發和利用各種實驗資源，組織學生共同研究和制作一些簡單實用的實驗器材。在物理實驗資源開發的過程中，培養學生創新設計能力和操作實踐能力，同時有效提升學生的物理學科素養。

初中學生的一個十分顯著的特征是：有強烈的好奇心和求知欲。學生課外動手實驗的熱情是高漲的，由于實驗儀器條件的限制，很多學生想去探究的實驗還是無法親自動手去嘗試，而實驗室資源卻處于閑置浪費的狀態。為了改變這一現狀，我們學校開放了物理實驗室。為了更好的進行實驗室的管理，同時也是為了更為有效的開發和利用實驗室資源，我們建立起更符合學生實際，更具有操作性，更為人性化的規章制度。比如，實驗的時間基本上是在周一至周五的下午放學之后這段時間；小組的人數控制在5人以內；組建的小組由學生自己組合，但要求小組中要選出本組的組長負責整個小組的安全，實驗等組織活動；學生進入實驗室之前，物理教師必須審核各個小組的實驗計劃，實驗方案，并提出相應的指導意見；每次到實驗室教學物理實驗資源的開發過程中，均要求有一位物理教師在場，對學生的實驗進行進一步的指導和幫助。學生在學以致用的過程中，進一步的認識到學習物理的價值所在，激發了他們進一步學習物理的信心和興趣。

二、鼓勵大膽利用身邊資源，培養學生動手實踐能力

《物理課程標準》指出：“使用身邊隨手可得的物品進行探究活動和各種實驗，可以拉近物理學與生活的距離，讓學生深切感受到身邊的物理。感受到科學和社會，科學和日常生活的關系”。除了利用物理實驗室的資源，我們還鼓勵學生利用好身邊的物理實驗器材資源，開展各種的自主探究活動，鼓勵學生大膽去做好物理課外實驗，培養學生設計簡易卻蘊含豐富物理知識的初中物理小實驗，增強學生實際的動手操作實驗器材能力，也能夠有效的培養學生的發現問題、分析問題、解決問題的綜合能力。比如，在初二年學習《多彩的光》中的“光的傳播”的有關光的直線傳播的應用中，學生就對“小孔成像實驗”產生了濃厚的興趣。學生在學習書本知識、思考設計的方案、動手實踐操作中，不斷的加深對“光的直線傳播”的深入理解，體會到學習物理所帶來的無窮樂趣。有一組同學的設計思路是這樣的：找來兩個不同的圓紙筒，將小紙筒套進較大的一個紙筒中；將較大的紙筒向外的一端密封好，并在正中間鉆一個小孔；將較小的紙筒向外的一端蒙上一層薄薄的塑料。在較暗的環境中，調節光源、紙筒的位置，就能夠清晰觀察光的直線傳播而出現有趣的“小孔成像”現象。他們的實驗裝置引來了其他組同學的圍觀，有的同學在觀看、操作、思考、實踐，對這一裝置還嘗試使用不同的實驗資源來制作，真真正正體會到了學習和使用物理知識的樂趣所在。

又如，學生在探究有關“大氣壓強”的實驗中，就是利用簡易的實驗器材來設計物理實驗，展現物理實驗的現象，領會物理實驗包含的有趣的物理的規律。這個實驗主要是用塑料瓶、眼藥水瓶來做實驗。第一，是把塑料瓶裝滿水，并把蓋旋緊；第二，是用釘子在瓶壁上同一高度的地方鉆幾個孔，水并不會流出來（孔不能太大也不能太小）；第三，把塑料瓶裝滿水后用瓶蓋反面把瓶口擋住，然后慢慢地把瓶倒立，瓶蓋不會掉，水也不會流出來。本實驗還可以用眼藥水瓶來做實驗：把眼藥水瓶的空氣壓去一部分，然后放進盛水的玻璃杯中，觀察，發現水會慢慢的進入眼藥水瓶。這兩個實驗都能說明大氣壓的存在。此外，學生還可以用水壺，暖水瓶等許多物品來做實驗，展現他們各自善于觀察生活，設計實驗，學以致用的能力。

三、激發學習課外資源熱情，讓學生領略物理的魅力

為了加強物理學科素養的培養的實效性，我們學校組織學生觀看科普教育片，邀請科普講解宣傳員到學校為學生開設物理科普講座，學校組織學生參觀泉州科技館，充分利用各種科技資源，引導學生進行學習、思考，激發他們對物理學習的熱情。通過一系列有目的地組織學生聽講座，參觀等形式，讓學生主動參與、體驗，激發科學興趣，對學生進行情感態度和價值觀的教育。

我們學校還分別組織初二年和初三年學生參加科技小論文的撰寫，讓他們能夠在查閱大量的物理科技書籍的過程中，不斷的思索，不斷的動手去實驗，不斷去發現神奇的物理世界的奧秘。然后，將更有創新的小論文推薦到市里參加評選，或者直接推薦到刊物上發表。這些做法，有效的推動學生學習物理的熱潮，領略到物理神奇而美妙的世界，無形中提升了物理的綜合素養。

四、開展學生學具制作比賽，開拓創新物理學習天地

教師結合具體的實驗特點，要求學生在學習了一些基本的實驗研究方法后，讓學生懂得查閱資料， 弄清實驗的基本原理， 讓他們自己選擇合適的實驗材料和實驗方法，來進行學具的制作比賽。比如在學生的共同探討和研究，以及教師的科學引導下，學生制作了針孔照相機、潛望鏡觀察杯中的硬幣的演示儀器、光的折射的分析演示儀、不怕壓力的雞蛋、吹不滅的蠟燭、向日葵的變化、花朵色彩之謎、在水中不濕的紙等等。

學生在展示有關凸透鏡模型時，他們發揮著各自的聰明才智，制作出來的凸透鏡也是五花八門。有盛滿水的圓底玻璃杯、盛滿水的透明氣球、盛滿水的透明飲料瓶、盛滿水的一次性塑料杯、盛滿水的廢舊燈泡、白色的跳棋玻璃球，以及還有自己磨制的冰塊等等。學生的制作熱情很高，同時也表現出對實驗觀察的結果的好奇。這樣的物理實驗資源開發簡單又容易做，就地取材也方便。學生對物理的學習也通過不斷查閱資料，探討，交流的過程中，進一步的開拓創新物理學習的新天地。拉近初中物理學習與現實生活的距離，對學生的獨創性、想象能力的培養有極大的好處，大大增強了學生的物理學科素養。

實踐經驗發現，開展物理實驗資源的開發，對提高初中學生的物理學科素養是極其有益的。這在知識與技能，過程與方法，情感、態度與價值觀這三維目標的落實上，得到了良好的體現。當然，提高學生的物理學科素養并不是一朝一夕的，它更要求廣大的初中物理教師要樹立教育教學新理念，充分認識物理實驗的思想方法的重要性，積極穩妥的開發物理實驗資源，力求讓學生的物理學科素養得到有效的升華。