向美珍
物理實驗室課程資源開發與利用的有效途徑
向美珍
10.3969/j.issn.1671-489X.2013.17.121
作者:向美珍,本科,中學物理實驗師,研究方向為中學物理實驗教學及管理。
中學物理課程中科學探究最多的是通過實驗來進行的探究活動,物理課程改革為物理實驗室課程資源的開發與利用提出新的要求,物理實驗室課程資源的開發與利用是保證物理新課程實施的基本條件。因地制宜地開發和利用物理實驗室資源,從而更好地實現物理課程改革目標。
義務教育物理課程標準的教學建議中明確提出:“實驗教學是物理教學的重要組成部分,是落實物理課程目標,全面提高學生科學素養的重要途徑。要發揮實驗在物理教學中的重要作用,需要正確認識物理實驗的教學目標,注意把握實驗教學的特點,合理開發實驗教學的課程資源,應通過各種途徑開發實驗課程資源。”這一要求更加凸顯了物理實驗資源開發的重要性和緊迫性,物理教師應有強烈的課程資源意識,要深刻認識和領悟物理實驗室課程資源開發和利用對于新一輪課程改革的重大意義。因此,應該因地制宜地開發和利用各種物理實驗資源,不斷探索開發與利用物理實驗室課程資源的有效方法與途徑,從而更好地實現物理課程改革目標。本文就物理實驗室課程資源開發與利用的有效途徑作一些粗淺的探討。
充分利用實驗室的儀器設備開展各種自主探究活動,充分發揮實驗室課程資源的效益。
物理課程中的科學探究最多的是通過實驗來進行的探究活動。課程標準則要求根據探究活動的需要,讓學生盡可能多地在實驗室活動,給學生創造更多的動手機會。學生通過探究自己去設計實驗,自己制定研究的課題。不要只局限于教材上的演示實驗和學生實驗,新課程的教材中還介紹了許多“課外小實驗”,需要學生課后自己動手去探索、去總結。教師的演示實驗學生感興趣想做一下,分組實驗想重溫一下,這些都需要教師提供實驗器材,需要開放實驗室給學生以提供必要的場所和幫助。因此,物理實驗室必須向學生開放,使學生了解、接觸、熟悉各種實驗儀器、設備、模型的性能特點,讓學生自己選擇實驗器材,組合實驗裝置,讓學生根據實驗的目的和原理去設計實驗,自主進行實驗。要改變目前實驗室封閉式管理的狀況,變封閉式管理為開放式管理,建立開放性實驗室。制定完善的實驗室開放制度,明確開放時間,安排專門輔導教師,讓學生既做課內實驗又可以做課外實驗,充分利用實驗室的儀器設備開展各種自主探究活動,讓每個學生都動手動腦,充分發揮實驗室課程資源的效益。同時,學校物理實驗室還必須不斷地充實和更新儀器設備設施,為學生的科學探究活動創造必要的物質條件。
物理實驗教師要根據課程標準的要求和物理教材的實驗內容,充分開發和有效利用現有的實驗室資源,挖掘現有實驗室的器材,對現有實驗器材進行重組優化,開設盡可能多的學生實驗、演示實驗和課外小實驗項目,最大限度利用實驗室現有的器材,充分挖掘其實驗功能,做到一物多用。學校實驗室里總有些廢舊儀器、多年閑置的器材、因教材更換而取消的實驗器材以及損壞報廢的器材,這些淘汰下來的實驗器材,棄之可惜,用之無處。可以把實驗室的各種廢舊器材收集起來,把不能修的有用部分拆下來,經過精心加工、組合,制成有用的實驗器材或教具,做到廢物新用。在拆的過程中,教師可向學生展示一些儀器的內部結構,給學生提供感性認識;也可讓學生自己動手拆卸報廢的儀表,讓學生更清楚地了解其工作原理;等等。這樣不但可以充分發揮實驗室效益,也可以使學生對物理實驗充滿新鮮感,使單調的物理實驗變得生動有趣。還可以挑選部分儀器建立一個低成本的探究實驗室,開放給學生,讓學生自己動手做小實驗,培養學生的實踐動手能力和創新思維能力,讓物理實驗室的課程資源得到有效利用。
現有物理實驗室的課程資源已經滿足不了物理教學的要求,自制教具和物理實驗器材是物理實驗資源開發的永恒主題。物理實驗室的課程資源不僅限于物理實驗室的現有設備,現實狀況是條件再好,學校也很難滿足物理教學各方面的需要。而生活中也有很多廢舊物品與材料,也是重要的物理實驗室資源,可以制作出許許多多的實驗器材。如日常生活用品、學習用品、玩具用品、體育用品以及學生身邊的物品和器具等也是重要的實驗室資源。利用電器和玩具設計趣味型的物理實驗,利用簡易物品制作生活社會型的物理實驗,運用新材料開發科學實驗等。
總之,要充分利用相關材料,建立自制教具和實驗器材的物理實驗制作室。教師在自制教具和實驗器材的同時,要鼓勵學生利用廢、舊物品制作實驗器材。學校物理實驗室也應該為師生利用身邊的物品、廉價的材料自制教具和實驗器材進行物理實驗提供便利。對有些創意新穎和制作精巧的自制教具和實驗器材,可以作為學校的常規儀器和實驗保留下來,標簽注明制作者的姓名,這樣不僅有助于物理教學,更能促進和激發廣大師生的創造熱情。新課標明確要求:“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。”特別是教師在指導學生利用廢舊物品制作各式各樣的實驗器材的過程中,由于這些物品本來的用途并不是進行物理實驗的,這種做法本身就是一種創新。所以很能吸引學生,使學生感受到物理知識就存在于生活中,激發學生學習物理的興趣和求知欲,培養學生的實驗技能及創新能力。
多媒體信息技術在實驗教學中的應用,是現代教育技術在實驗中應用的一個重要方面。要將計算機信息技術、現代傳感技術、測量技術等引入實驗室,帶給學生更為廣闊的信息空間、思維空間,讓學生在實驗室中接觸現代科技,豐富物理課程的內容。物理教師應根據教學的內容和特點,盡可能開發物理實驗教學的多媒體課件,利用多媒體課程資源的掛圖、幻燈片、錄像帶、視聽光盤、多媒體軟件等,創設更好的形象生動的物理情景,豐富物理教學內容,激發學生的學習興趣,促進學生對知識的理解和掌握。還可以利用計算機網絡通信技術、多媒體技術等,將現實物理實驗室中的各種實驗資源進行處理,建立校園物理網絡實驗室。物理網絡實驗室是集網上實驗管理、實驗室教務管理、實驗室儀器設備管理、實驗室資料管理、實驗室開放管理為一體的實驗室管理系統。可以在網絡實驗室上發布物理實驗指導材料,如實驗錄像、掛圖、文字材料,發布物理實驗器材的信息,實現網上實驗預約等,為教師的實驗教學和學生的實驗探究活動提供方便。
總之,開發與利用物理實驗室課程資源的途徑有很多。究竟如何更高效地開發利用物理實驗室課程資源?這就要求物理教師必須不斷學習、實踐、創新,不斷地探索。
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重慶市萬州上海中學)