物理實驗資源的開發和利用

陸建平

2011版《義務教育物理課程標準》明確指出：“物理課程不僅應注重科學知識的傳授和技能的訓練，而且應注重對學生學習興趣、探究能力、創新意識以及科學態度、科學精神等方面的培養。”新標準更加強調了物理學科應重視實驗操作在教與學過程中的重要性，目的是為了更好地培養學生思維、動手和創新能力。但長期以來，我們的物理實驗教學囿于實驗資源缺乏以及實驗器材低利用率的實際情況，導致實驗教學效果不明顯。在經濟欠發達地區，多數學生來自農村，鄉鎮中學的物理實驗儀器設備相對更加陳舊落后，導致學生實驗條件先天不足。因此，開發多途徑的實驗資源，提高儀器設備的利用率成為當務之急。要做到物理實驗資源的充分開發和利用，做好以下幾點很關鍵。

首先，教師要主動改進原有的實驗設計，盡量采用生活中容易找到的實驗器材代替復雜的器材，降低實驗成本，增加實驗的可行性。鄉鎮中學一般實驗儀器設備落后而且不完整，另外某些儀器不便操作、可見度小、效果差，在實際的實驗教學中不可能按照原本的設計精確進行。這時需要教師發揮主動性，創造更為簡單的實驗條件，達到同樣的預期的實驗效果。如探究運動物體的動能大小的影響因素實驗中，課本原設計為小車從斜面釋放撞擊水平面的木塊。但小車成本較高并且不好控制，因此采用實驗室配備的盒裝金屬圓柱體代替。同樣的實驗原理，更加簡單的器材，卻取得一樣的實驗效果，更有利于在欠發達地區進行教學。并且，簡單的實驗裝置重點突出，有利于注意力集中，有利于觀察實驗現象，更有利于學生掌握實驗裝置的原理和操作要點。

其次，教師應引導學生從日常生活中開發并利用好低成本的實驗資源。最新的課程改革提出“物理課程應注重與生產、生活實際及時代發展的聯系……加強課程內容與學生生活、現代社會和科技發展的聯系，關注技術應用帶來的社會進步和問題”，說明物理與社會、生產、生活是融為一體的，“用身邊的物品進行物理實驗”是物理教學的生活回歸，也是解決鄉鎮中學實驗資源匱乏的根本辦法。由于中學生學習閱歷較淺，知識儲備不夠，沒有敏感的實驗思維，因此很難獨立自主地發現能夠利用的實驗器材，更沒有強大的自主做物理實驗的內驅力。教師這時候應該發揮引領者的作用，倡導小實驗小制作，鼓勵學生從生活中尋找實驗材料，親身參與，增加感性認識，上升理性認識。

其實，自然資源、人體資源、體育資源，甚至報廢物品等，無不含有我們需要的實驗資源。如徒手實驗，雙掌互拍產生痛感、互推同時后退等現象，證明了力的作用的相互性；手按在發聲的喉頭上感到聲帶振動，證明了聲音由振動產生；雙掌用力互搓發熱，說明摩擦生熱等。又如使用相同的力用小刀的刀刃和刀背分別切削土塊、裁紙，可以幫助理解壓強與受力面積之間的關系，還有用老花鏡、刻度尺可做透鏡成像實驗。“真正有價值、有生命力的低成本實驗，真正的魅力是它可以做到成本低而聰明不低、成本低而技術不低、成本低而價值不低。”使用日常生活資源做物理實驗，不僅成本較低，而且拉近了物理學與生活的距離，讓學生深切體會到科學的真實性。另一方面，引導學生超出課堂和常識之外去使用生活資源，本身就是一種創新，有利于活躍學生思維和動手能力。

最后，教師應該多方面擴展實驗器材的使用途徑，重復利用，才能在有限的條件下提高器材的利用率。有時候，實驗器材不在于多，而在于是否能夠真正利用好，同一生活資源可根據需要加工成不同的用途。比如玻璃杯的一物多用，利用玻璃杯來研究色光的混合，利用玻璃杯演示光的折射現象，利用玻璃杯證明大氣壓的存在。又如氣球，手壓氣球可做彈力實驗，利用氣球來認識作用力與反作用力。還有最普通的紙張，都有廣泛用途。利用紙來探究液體沸騰的特點，利用紙來體驗靜摩擦力的存在及其特點。可一物多用的實驗器材，比比皆是。教師要盡量研究，多與同行進行探討，同時鼓勵學生思考，在思想的碰撞中激起集體智慧的火花，集思廣益，使有限的實驗資源得到最大程度地利用。

總之，實驗資源是物理實驗的核心部分，只有保證有這樣的“米”，才能保證學生的“巧婦之炊”。教師引導，學生參與，全面多途徑開發利用實驗資源，才能更好地提高學生的探究能力和動手能力。學生參與擷取實驗資源的過程，本身就是一個動手動腦，參與互動，接近生活，啟發思維，培養能力的物理教學過程。

（賀州市中學）