淺談初中物理實驗資源的開發和利用

楊平

【摘 要】實驗改革是物理課程改革的重要環節，是落實物理課程標準，全面提高學生科學素養的重要途徑，也是重要的課程資源。怎樣更好地開發和利用實驗資源呢？

【關鍵詞】初中物理 實驗資源 開發利用

中圖分類號：G4 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2017.06.160

教學資源是教師在開展教學活動的過程中，以課程內容為中心，結合學生的認知特點，充分利用現有的物質條件，運用一切方法查找或收集相關教學資料，進一步補充或拓展的課程資源，是實現教學目標的物質基礎。課程資源是教學資源的核心，教學資源是課程資源的深化。因此，教學資源是教師對課程資源的再加工。本文就探討在初中物理實驗教學中如何開發和利用實驗資源。

一、初中物理實驗教學資源開發的原則

科學與開發的原則。初中物理實驗教學資源的開發，首先要遵循科學性原則，即所開發的實驗教學資源必須具有科學性，在此基礎上，才能篩選出符合教師專業發展、適合學生身心特點#結合教學實際內容的教學資源。開放性原則主要針對兩個方面，一是開發者思想觀念層面的開放，資源的本質屬性之一就是多樣性，所開發的實驗資源不一定局限于實物類，也可以是視頻、動畫、閱讀性材料等；二是參與開發的人員須開放，不論是大學教師還是中學一線教師，亦或是學生都有資格參與到實驗教學資源的開發過程中，通過不同類別人群之間的交流與協作，豐富和精煉實驗教學資源，達到提高課堂教學效率的目的。

貼近生活與低成本的原則。“從生活走向物理，從物理走向社會”是新課程的基本理念；低成本物理實驗是教學要素多元化的統一體，是物理學與生活之間的橋梁和紐帶。因此，所開發的實驗教學資源應在實驗條件允許的前提下，盡量使用生活中常見的材料，利用身邊的物品充當實驗器材，設計出能夠重復利用的低成本物理實驗，把物理學與學生的經驗緊密地結合起來，發揮學生的積極性、主動性、自主性和創造性。

常規與非常規實驗想結合的原則。常規實驗是現有實驗教學資源的主要形態之一，與現有物理教學的融洽性很強，而非常規物理實驗所具有的自創性、體驗性、趣味性和簡易性又恰恰是常規實驗所欠缺的。因此，在資源開發的過程中，應將常規實驗與非常規實驗相結合，取長補短，這有助于學生獲得大量形象、感性的認識，激發學生的探究欲望和學習興趣。使其在親自參與實驗的過程中，深刻地體會物理概念形成的過程，從而更好地理解概念，更準確地領悟物理知識，更好地在實際生活中應用物理知識，并進一步做到學以致用。

二、挖掘生活資源，體會生活處處皆物理

用身體做實驗。身體是學生自身的物理實驗資源，每個人都有且不受時間、地點的影響，隨時隨地可以進行。通過切身的體驗更能加深理解所學知識。例如：在研究聲音產生的條件時，可讓學生用手摸自己發聲時聲帶的振動；在學習杠桿的應用時，可讓學生用手拿字典，感受費力杠桿省距離；在研究摩擦力的時候，可讓學生兩手心相對，感受兩手滑動時摩擦力的存在。通過增加兩手的壓力，感受摩擦力的變化；學習做功改變物體內能時，可讓學生雙手互相搓一搓，體會溫度變化；學習氣體壓強與體積的關系時，讓學生吸氣和呼氣體會體積變化等等。實驗簡單，又加深印象，一舉兩得。

用生活、學習用品做實驗。用日常器具做實驗，簡便、直觀、原理單一，有利于提高學生的實驗技能和創新意識。在實際教學中我力爭壇壇罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗。例如用生活用品做實驗：用飯盆研究聲音產生的原因；用尺做實驗說明弦樂器的音調與長度的關系；用塑料尺研究摩擦起電；用手表的鬧鐘功能研究材料的隔聲性能；用美術課用的顏料研究顏料的混合；用易拉罐研究小孔成像；用小鋼勺研究凸面鏡和凹面鏡的成像規律；用籃球、足球、乒乓、研究日食、月食；用玻璃水杯研究凸透鏡的會聚作用和慣性；近視眼鏡研究凹透鏡的成像；塑料尺觀察光的折射；音樂卡研究電路的組成等等。再如用學習用品做實驗：學習流體壓強與哪些因素有關時，可以讓學生拿兩張白紙做實驗；學習慣性時可以用小紙條和鋼筆帽做實驗；學習壓力作用效果時，可以用手抵住削尖的鉛筆兩端來感受面積不同效果不同；學習滑動摩擦和滾動摩擦時，可利用幾根鉛筆放在文具盒下面拉動文具盒體會相同條件下滾動摩擦小于滑動摩擦等等。

三、運用數字化實驗工具，豐富實驗教學資源

隨著信息技術的發展，網絡、多媒體、傳感器等資源和工具正被逐步利用到課堂教學中，中學物理實驗教學的內容和方式都在不斷的創新和發展。上海市二期課改過程中，DIS（數字化信息系統）實驗系統的研發，更為中學實驗手段的多元化提供了技術支持，使物理實驗資源更加豐富。但在調查與訪談中發現，由于新的實驗器材不到位或教師在思想認識方面等原因，相當一部分教師對新實驗操作系統與傳感器技術在教學中的運用不甚了解，甚至采取回避態度，不愿去接觸和使用。經驗告訴我們，新的技術和工具只有在不斷使用過程中才能更好地掌握它的使用方法，才能設計出更好的實驗、開發出更多的功能。

DIS實驗系統的應用目前在高中階段的教學實踐中取得了不少經驗，有很多突破和創造性的發展，但在初中物理教學中的實踐研究還處于起步階段，需要我們在教學過程中不斷實踐和運用，才能更好地發揮它的功能和作用。在各種傳感器中，溫度傳感器的應用可以相當廣泛，它使用非常方便，實驗裝置也比較簡單，學生很容易理解。如：先讓學生體驗在同一環境中的泡沫塑料塊和鐵塊的冷熱程度，再用溫度傳感器測量兩者的溫度，發現得到的結論不一致，讓學生形成思維沖突，激發探究的興趣和熱情，即可以說明僅僅憑感覺來進行判斷有時不一定可靠，所以要進行科學的測量，同時又為溫度這個物理量的教學創設了很好的教學情境。又如：“摩擦做功使物體的溫度升高”的實驗，運用溫度傳感器可以實時測量物體溫度的變化情況，使實驗更加直觀；在“比熱容”、“晶體的熔化”等實驗中都可以運用DIS實驗設備進行實驗，發揮出傳感器在數據采集方面和數據分析方面的優勢。

總之，教師在平時的教學中運用物理知識本身就是不斷發現素材、利用素材來將內容變得鮮活豐富。這樣一來，學生覺得物理的學習既有趣又有用，平時我們也可以發動學生積極參與到挖掘實驗素材、開發物理資源的活動中去，培養學生動手實踐能力和不斷創新的能力。讓學生愛上實驗，讓學生喜歡物理！