中學物理教材資源在物理實驗教學中的開發與利用

摘 要：教師在按照教材上的方案進行實驗時，既符合教學的要求，也易于順利完成教學任務，但容易使學生感到枯燥乏味，不利于培養學生的核心素養。針對這一矛盾，筆者認為，開發教材資源迫在眉睫。本文主要從把握實驗中的“意外”、對教材實驗進行深度挖掘、一具多用三種途徑開發與利用課程資源，以期對培養學生的核心素養產生潛移默化的影響。

關鍵詞：物理實驗;教材資源;開發與利用

中圖分類號：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2095-624X（2019）28-0045-02

引? ? 言

物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科，對于以形象思維為主的中學生來說，直觀的物理實驗更為重要，并且在實驗教學過程中，教師和學生融為一體，能實現師生互動、生生互動，達到課堂教學效果的最優化。同時，在國家基礎課程教學改革不斷深化的新形勢下，中學物理教材更加注重物理實驗教學，但是由于受傳統教學模式的影響，使學生更注重結果，提前記住了課本結論，或者提前上了只有視頻沒有實驗的物理課，導致學生按部就班地利用教材資源，失去了它應該有的效果，不但不能激起學生的興趣，更不能有效培養學生的物理學科核心素養。針對這一矛盾，很多執教者認為不能丟掉教學大綱，但如果按部就班，就不能完成教學任務中培養學生能力的目標。針對這一困境，筆者認為，教師要在熟悉教材資源的基礎上有意識地對其進行深度開發。

一、要把握實驗中出現的“意外”現象

在物理教學中，教師要教給學生的不僅僅是物理知識，更重要的是科學方法、科學思維及科學態度與責任。在實驗教學中，由于教師做了充分準備并經過反復操作，或者在無形中規避了一些偶然因素，所以很多時候會演示出他們想要的實驗。可是在教師的引導下，學生雖然明確了目標，明確了實驗過程，在實際操作的過程中仍然可能存在各種各樣的問題。實驗環境的不同、理解程度不深、注意事項的忽視等都可能使他們隨時遇到問題，而這些意外的問題也是重要的教學資源，能幫助學生正確對待實驗的失敗，逐步培養學生解決問題的意識和嚴謹的科學態度，加強其對知識的深度理解[1]。

例如，在探究水的沸騰實驗時，其他小組的水都沸騰了，只有一個小組的水還沒有沸騰，這組的學生有點焦急，東張西望。教師可以抓住這個“意外”，讓學生分析原因，原來他們的水加得太多了。教師問：“那現在怎么辦呢？倒出去一部分水？但是燒杯太燙了，操作起來有點危險，還有其他辦法嗎？”小組成員說：“給它做個蓋子。”

接下來，每組學生在分享實驗成果時，又意外地發現，這個小組的水沸點比別的組都高一些，這是什么原因導致的呢？學生回答：“誤差，每組實驗器材的準確性不同。”于是教師讓小組之間互相分析、討論，發現這個組的水沸點高得有點多，好像不僅僅是誤差，還可能是什么原因呢？教師問道：“本組同學可以告訴我你們與其他組的區別嗎？”小組成員回答：“我們比他們多了一個蓋子。”教師：“多了一個蓋子導致什么后果呢？”小組成員：“壓強大、沸點高。”

二、要有對教材實驗進行深度挖掘的意識

中學物理教材中有很多有趣的實驗，但是有的教師只是停留在按照教材按部就班地教學上，甚至只是停留在“依葫蘆畫瓢”的表面，并沒有真正地思考為什么教材設置了這些實驗，所以教師要對課本教材進行更深入的挖掘。在挖掘的過程中明白編者的意圖，思考還存在哪些不足，也可以對教材、器材進行更廣、更全的開發[2]。

1.挖掘本節內容中出書者安排這些實驗的意圖

例如，蘇科版中學物理九年級上冊12.4中探究了“做功——改變內能的另一種方式”，課本中列舉了反復彎折鐵絲、空氣壓縮引火儀兩個例子進行驗證，得出結論。反復彎折鐵絲可以驗證做功能改變固體的內能，空氣壓縮引火儀可以驗證做功能改變氣體的內能，深度挖掘，我們會發現這里并沒有證明做功可以改變液體的內能，就直接推導出做功可以改變物體的內能，這在邏輯上是不嚴密的，因此，教師可以開發新的實驗去彌補漏洞。這里我們就可以利用攪拌機對水做功，再用靈敏溫度計測量水的溫度是否改變這一實驗。

2.常規實驗新用途

在物理實驗教學中，我們發現，教材中一個實驗有時只著眼于一個問題，但是如果拓展視角，就會發現常規實驗還涵蓋更多的探究點。比如，在探究“阻力對物體運動的影響”時，利用本實驗我們觀察到阻力越小，物體運動得越遠，最后理想推理出如果不受力，小車將做勻速直線運動。我們的著眼點被課本設定在了這個固有的視角下，如果換不同的角度去思考，我們甚至可以利用這個小實驗統籌力與運動整章節的知識點，可以引導學生思考：（1）實際上小車在水平方向做什么運動？（受與運動方向相反的力，做減速運動，力改變物體運動狀態）（2）最終小車處于什么狀態？受力嗎？受哪些力？什么特點？（靜止狀態，重力、支持力，二力平衡）（3）小車在斜面上做什么運動？（加速運動，受力方向與運動方向一致）

3.合理開發變式實驗

教師在備課時要努力開發變式實驗，在演示時運用變式實驗啟發學生思考，會吸引學生的注意力，使其形成頭腦風暴，這樣更有利于培養學生的發散思維和創新思維。例如，用蠟燭放在揚聲器前方，燭焰隨著聲音的節奏晃動，說明聲音具有能量。其實也可以觀察到燭焰左右擺動，說明聲音是由于物體振動產生的。如果有學生質疑這個現象，覺得現象不夠明顯，那有什么辦法使現象更明顯呢？這時教師可拿一個圓柱體，一頭對著擴音器，另一頭套上橡皮膜，然后用一束激光筆對著橡皮膜，這樣會觀察到更加明顯的現象。

三、要有“一具多用”的意識

教材中提到的器材有時是為了某一實驗而準備的，但是教師很多時候都會忽視這些器材有其他功能，實事上這些器材可以多處利用，甚至可以統籌很多中學物理知識。因此，教師應該要有“一具多用”的意識，充分利用我們熟悉的實驗器材，開發新的實驗。

比如，（1）利用簡單的吸管可以探究聲音是由于物體振動產生。（2）可以利用一根吸管，改變它的長短，探究音調與頻率的關系。（3）利用吸管如何使一滴水更快干？探究影響蒸發快慢的因素。（4）激光通過一根透明的吸管，顯示出光路，探究出光在均勻介質中沿直線傳播。（5）一根吸管放在礦泉水瓶蓋上，用另一根吸管在衣服上摩擦，去靠近放在礦泉水瓶蓋上的吸管，發現帶電物體可以吸引輕小物體。（6）吸管插入密閉的飲料瓶，可以探究液體的熱脹冷縮。（7）將吸管彎曲，剪出彎曲處，別上一枚回形針，放到密封的礦泉水瓶，制作成懸浮子等。

結? ? 語

綜上所述，教師要在重視教材實驗的基礎上，重視對教材資源的開發與利用，這樣更有利于激發學生學習物理的興趣，培養學生的動手能力和發散思維能力，加深其對知識的理解和記憶，使其更好地掌握物理知識。

[參考文獻]

黃開智·芻議從教材內容到教學內容的重構[J].中學物理教學參考，2015（25）：1-2.

閻金鐸，郭玉英.中學物理教學概論[M].北京：高等教育出版社，2009.

作者簡介：張巧玲（1989.12—），女，江蘇南京人，二級教師，區青年優秀教師。