分析高中物理實驗資源的開發與利用

黎宗南

【內容摘要】物理實驗資源是物理課程教學中不可獲取的元素，當前現有高中物理實驗資源已經無法滿足課程發展需求。以當前高中物理教學工作開展情況為基礎，結合近年來高中物理課程教育經驗，以科教版高中物理教材為例，對高中物理實驗資源的開發與利用進行分析，以期起到提升高中物理課程教學質量的效果。

【關鍵詞】高中 物理 實驗資源 開發 利用

教學資源隨著課程改革的不斷深入，價值性不斷顯現，實驗資源是高中物理課程資源中十分關鍵的內容，高中物理教育基礎即為實驗。要想切實掌握物理知識就必須要借助實驗進行解析，因為實驗資源設計范圍比較廣，學生在理解過程中比較困難。因此，如何高效開發利用高中物理實驗資源已經成為當前教師群體廣泛熱議的話題。

一、現階段高中物理實驗資源開發情況

其一，據現有調查結果，當前對我國高中物理實驗資源的開發與利用已經無法滿足課程教育改革的發展需求。實驗資源的開發與利用作為提升高中生物理實驗能力與核心素養的主要途徑，但是在實際課程教學中許多教師迫于升學的壓力，沒有重視實驗資源的開發與利用，在課堂教學活動中也并沒有為學生進行實驗操作演示，更沒有設置實驗操作環節鞏固學生的實驗能力①。但是大部分高中生表示希望教師可以自己展示教材中設置或者提及的實驗操作，并期望可以自主進行實驗操作，以此從整體上提升自我物理學習能力。

其二，許多高中學校沒有意識到實驗課程教育價值。學校購置的物理實驗儀器通常情況下都是被擱置的，實驗器材資源沒有得到充分開發與利用。每學期物理實驗操作課程課時少之又少，學生很少有機會自主實驗。這一問題若是不能得到切實解決，將會對物理課程教學發展帶來不良的影響。

其三，需要注意的是實驗資源并不是單一指向傳統課程教學中涉及到的實驗設備或器材，還包含多種信息技術、幻燈片、硬盤、多媒體等②。以上資源可以為高中物理實驗提供全面的信息服務，為高中生更好的學習物理知識創設優質條件，又進一步培養高中生的信息收集整合能力。因此，高中學校方面需要注重實驗資源的開發與利用，以此為基礎創新課程教學，進而從根本上提升高中物理課程教學質量。

二、高中物理實驗資源的開發途徑

1.不斷提升教師對實驗資源開發的重視

新課程教育改革要求教師必須要及時轉換教育角色，改革傳統教育模式，教師不再是單一的知識講授者，更是課程資源的開發者與利用者。但是從實際發展情況來看，許多教師認為個人力量過小，實驗資源開發工作需要由專家學者進行整理，沒有意識到自身的工作職責。由此我們可以看出教師群體自身缺乏對實驗資源開發的正確認知與重視。具體表現為高中學校方面為教師開展實驗教學購買諸多器材設備，但是教師卻很少使用，導致許多價值資源被無辜擱置或浪費③。基于此為了切實開發物理實驗資源，學校方面需要增加對教師群體執教能力與教學意識的培訓，使教師群體明確實驗資源開發的必要性。在強化教師群體實驗資源意識的基礎上，不斷強化實驗資源的使用能力，盡可能貼合生活實際，開發多樣化實驗資源，以此來切實激發學生的學習興趣。

2.積極構建多元化的物理實驗平臺

（1）完善優秀現有高中物理實驗

高中物理教師需要依據教材中涉及到的實驗內容，對實驗內現有器材進行整合，科學調配，保證教學器材可以充分發揮出自我價值。在日常教育活動中，教師需要盡可能多的開發實驗項目，依據實驗教學要求精心選取實驗室儀器，利用學生比較熟悉的事件進行知識引入，可以有效吸引學生的注意力。同時，教師需要對實驗內一些長期被閑置的儀器進行創新，深度挖掘實驗室儀器的教育功能。如：教師在教學用打點計時器測速度這一實驗時，教師可以靈活利用彩筆與紙帶模擬打點計時器，在學生進行操作過程中引導學生分析：彩筆打出的點是否可以準確無誤的記錄紙帶位置。在正式教學前需要要求學生事先閱讀打點計時器的使用說明書，在了解打點計時器內部構造，多個零件名稱的基礎上，對其操作方法及注意事項進行了解。經過實驗解析學生全面了解電磁打點計時器的工作原理，其主要是借助交流電的方向的變化來改變電磁鐵的磁極方向，進而促使振動片振動。與此同時，高中學校方面需要及時購進一批全新的實驗儀器，并將物理實驗資源的開發視為教育改革重點④。

（2）管理現存實驗器材資源，積極構建高中物理實驗室

新課程教育改革要求學生自主進行實驗，以實驗室的教育活動為主要形式，自主設計實驗操作方案，精心選取所需實驗器材，收集實驗所需的數據信息，總結實驗現象歸納物理實驗規律。為了促使高中生更加深入解析物理知識，熟練使用各種實驗器材，學校方面需要積極構建實驗室，鼓勵學生參與到實驗活動。同時，學校方面需要明確實驗室開放時間及制定各項規章制度，并為實驗室安排一至兩名專業的物理實驗輔導員。如：學生在探究加速度與力、質量的關系這一實驗時，在前期實驗方案設計環節，教師需要組織學生一同討論，并針對可能出現的問題進行解決方案的擬定。為了節省教學時間，教師需要依據學生的實際情況對學生進行合理分組，要求學生將實驗現象記錄在表格中。拿出事先準備好的小汽車若干輛，在車上貼上質量為200g標識，并注明“參照車”與“實驗車”，一端帶有滑輪的長木板若干個，一次性小塑料口杯及棉線套，50g規格鉤碼若干等。教師則需要指導學生借助實驗研究解析加速度與力和質量的關系，實驗方法為控制變量法；在學生設計實驗過程中教師需要在一旁進行指導，鼓勵引導學生對實驗數據進行處理，進而有效求解實驗結論。通過有效實驗，學生逐漸理解加速度與力和質量的定量關系，進一步強化了學生的物理實驗能力。

3.充分利用信息技術，構建物理仿真實驗室

實驗器材的動手實驗雖然可以很大程度滿足學生的學習需求，但是由于教學活動涉及到的實驗類型比較繁雜，再優質的實驗硬件條件也無法滿足高中生的學習需求，而物理仿真實驗室則可以切實解決這一問題。物理仿真實驗室主要是指利用虛擬技術來模擬物理實驗的一種系統。教師可以在利用傳統實驗的基礎上，借助flash和錄屏大師等軟件開發物理實驗資源，并及時將其資源整合在一起構成獨有的資源庫。或者在日常教育活動中利用信息網絡技術自主收集文本、音像、影像等多元化實驗資源。在教學中利用多元化實驗資源，調動學生學習積極性，吸引學生的注意力，進而從根本上擴寬學生的學習視野。

4.利用生活中閑置物品，構建生活實驗室

基于新課改的教育背景，教師不可以局限眼光于課堂，而是要充分利用生活資源，將實驗移動至戶外家庭中。教師需要引導學生自主構建家庭實驗室。如，要求學生廣泛收集生活中廢棄的生活用品、學習用具、玩具等，將自己的臥室改造成為自己的實驗室，將書桌改造成為實驗桌，這樣一來學生就可以隨時隨地進行實驗操作了。如生活用品類：利用家里喝水用的水杯、洗臉的水盆來演示大氣壓強，運用家里淘汰不用的鍋、冰塊等觀察物體變化；運用凹凸鏡、平面鏡來觀察物體；運用牙刷、木梳、扇子來演示摩擦起電等。或者是學習用品類：運用自動鉛筆進行滑動摩擦與滾動摩擦數值大小的實驗，也可以用直尺或者是象棋來觀察慣性；生活中還有許多可以值得開發的教學資源，即便是一枚普通的硬幣，都可以進行多種實驗。教師需要利用好生活中的寶貴資源，以此來激發學生的學習興趣，鼓勵學生動手制作實驗器材，豐富實驗資源的同時，全面強化了學生的創新能力。

結束語

綜上所述，要想切實開發利用高中物理實驗資源，就必須要將其放置在首要位置。高中學校方面需要事先將校園內已有資源分類，按照實驗內容對器材整理，并以此為基礎積極構建實驗資源庫。同時積極開發生活中可以利用的資源，雙管齊下，有意識培養學生的實驗興趣，進而充分發揮出高中物理實驗資源的教學功能。

【注釋】

① 陳勇剛. 新課程背景下高中物理實驗資源的開發[J]. 物理教學探討，2014（10）：60-62.

② 李婕. 農村中學物理實驗資源的開發與利用[D]. 山東師范大學，2015.

③ 毛一鳴. 新課改下高中物理課程資源開發與利用的調查研究[D]. 貴州師范大學，2014.

④ 翁伍浩. 高中物理運動學實驗資源開發策略與能力培養的初步研究[D]. 上海師范大學，2016.

（作者單位：廣西省岑溪市第二中學）