淺談初中生個人物理實驗裝備

張接明

摘 要： 個人實驗器材可彌補實驗教學的短板，提高學生的動手能力，但器材的獲取與使用都是難題。若將之作為物理教材的一部分，則提高重視度就不再是難題。

關鍵詞： 個人實驗器材 獲取渠道 實驗裝備

俗話說：“工欲善其事，必先利其器。”物理學科是一門以實驗為基礎的學科。初中生學好物理除了課本、教輔書外，自己也要裝備一些簡易的物理實驗器材，課后動手操作完成課本實驗或自己設計完成一些探索性物理實驗，對于更好地理解物理知識，探索、理解物理規律，提高動手能力，培養學習興趣具有重要作用。現在學生家庭經濟條件好轉，完全可以讓學生裝備簡易的實驗器材。

本文所指的學生個人物理實驗裝備是指學生個人擁有一些簡易、便于攜帶、成本不高、經常使用的器材，不是指物理實驗室的器材都讓學生自己裝備。以下就學生配備個人物理實驗裝備的必要性、分類、大致目錄、獲取途徑、配備原則、使用原則及可行性等提一些粗淺看法。

一、必要性

新課程標準明確規定物理三維教學目標是：知識與技能；過程與方法；情感態度和價值觀。物理知識的理解，探索物理規律的過程和方法的體驗，實事求是的科學態度的培養，以及學生日后進一步學習和工作中一些基本儀器的操作技能訓練都要求學生有足夠的實驗機會，但學校實驗器材配備數量的限制和管理規定不能保障學生有充足的動手操作機會和課后自主設計實驗，極大地妨礙學生動手能力的提高和創造性思維的培養，影響三維教學目標的實現。

另外學生學習基礎參差不齊，動手能力不一，在分組實驗中“差生”往往成為旁觀者，很少有動手機會。如果學生自己有實驗裝備，課前先預習使用，課后再進行鞏固，對于提高全體學生素質很有好處。

再者分組實驗總有一些組會失敗或不能全部完成，如果學生有自己的實驗裝備，課后可以重做實驗以查找失敗原因或繼續未完成的實驗直至得到滿意結果。

綜上所述，本人認為學生備有一些簡易實驗裝備如同給學生配備課本和教輔書一樣重要。

二、裝備原則

為了讓學生裝備個人實驗器材的目標順利實現，必須遵循以下原則：

1.簡易原則：學生個人自備物理實驗器材與實驗室配備的最大區別就是簡易。簡易才能價廉，簡易才能便于攜帶。如滑動變阻器是電學實驗中的重要器材，學生個人自備器材就可用一條足夠長的合金電阻線加兩個金屬夾子代替，天平價高、體積大，學生個人自備器材就可用兩端帶有調節螺母的等臂杠桿加不同質量的帶鉤的鉤碼組代替，總之簡易原則是學生個人自備器材的最大原則。

2.安全耐用原則：初中生年幼好動，思維缺乏縝密性，實驗時操作儀器易出錯，課后實驗是學生獨立操作，老師不能隨時監督指導，為了保障學生安全，器材的安全性和耐用性也是非常重要的。少用玻璃材料，不用腐蝕性材料和有毒材料，接線柱要堅固耐用，萬用表要設計有誤操作保護，彈簧測力計要有超限度保護。量筒和量杯要用無毒的透明硬塑料制成，除用于實驗外，還可用于學生日常生活中的水杯。

3.組合式一物多用原則：學生個人自備器材除了簡易、耐用外，為了減少配備數量從而減輕學生經濟負擔，還要盡量采用組合式，可拆可裝，這樣才可以做到一物多用。

如直尺上設計小孔，兩端加上調節螺母可用做等臂杠桿，還可以用做鐵架臺上的立柱，鐵架臺的底座裝上四個輪子可做小車，四個輪子做成相同質量加上四個掛鉤的小孔可做成鉤碼組，鐵架臺底座做成長方形可演示壓強與受力面積的關系。又如彈簧測力計用透明外殼可演示彈簧伸長與拉力的關系。再如電學實驗器材中的電池夾應設計串聯插孔和并聯插孔，才可以隨意組合，至少兩個有接線柱，再配上特制燈座和電珠后，除用于電學實驗外，還可用于光學實驗中的平行光源，當然用做生活中的照明燈也是可以的。

三、學生個人裝備器材分類設計與大致目錄

學生個人裝備器材分必備和自選兩大類。必備器材是為了配合新標準中要求學生必須掌握的知識，同時是學生日后學習和生活中十分必要的一些基本技能訓練。如刻度尺（用于長短衡量）；溫度計（用于測恒溫度及沸騰、溶化、凝固規律的研究）；彈簧測力計（研究浮力和摩擦力）；簡易天平（用于測質量）；簡易萬用表（用于測導線、開關的通斷及導線兩端的電壓）；凸透鏡（用于研究透鏡成像規律）；導線、開關、燈座（練習串、并聯電路的連接和研究電路特點）；杠桿和鉤碼（研究杠桿平衡條件）；滑輪和滑輪組；條形磁鐵和磁針；合金電阻線；漆包線（用于繞制通電短形線圈和電磁鐵）和電池夾等。

自選器材適用一些實驗動手能力更強、家庭經濟條件更好的學生，如游泳卡尺、氣壓計、望遠鏡、電機模型、熱機模型、電流表、電壓表等。

另必備器材最好能按年級分批配備，這樣可以減少一次配備數量，也可以避免器材長時間保管造成遺失。

學生個人必備器材主要是備好、備齊那些重要的必選器材。

四、學生獲取個人實驗器材的渠道設想

初中物理實驗器材雖然大多結構簡單，但要學生自己到市場上購買或者自制卻很困難，所以學生獲取個人實驗裝備的最主要渠道應該像獲取教科書那樣，由教育主管部門組織設計、生產和發行。如條形磁鐵和磁針、滑輪和滑輪組、彈簧測力計、溫度計、簡易萬用表、電池夾、小燈座、實驗用開關、合金電阻線、漆包線、量筒或量杯等在農村地區的市場上很難買到，但配備成本也就幾十元錢，并不高，像配備課本一樣給學生配備是完全可以實現的。當然配備目錄和數量要認真研究，盡可能做到合理。

第二個渠道是到市場上購買。如一些既是實驗器材又是生活用品的東西，市場上很容易買到的就到市場上購買。如電池、導線、凸透鏡（放大鏡）、各種刻度尺等。

第三個渠道是自制，自制器材可以培養學生的動手能力，還可以增強學生的成就感。如自制橡皮筋測力計，自制密度計，自制通電螺線管和電磁鐵，自制變阻器等，但有些材料必須配備。

五、學生個人實驗裝備使用指導

學習的最大樂趣不是被灌輸知識，而在于主動探索知識。給學生裝備個人實驗器材的最大目的就是讓學生課后有充足的實驗探究機會。因而如何讓學生充分利用這些器材是物理教學的重要內容。除了配合實驗室器材完成課本的探索課題，更重要的是讓學生自己設計實驗探究一些其他問題，以培養學生的創造性和主動性。教師應經常給學生展示探索成果的機會，讓學生講解、演示探究方法和過程，然后給出客觀公正的評價。

學生個人實驗器材應與家庭生活設施配合使用。家用電冰箱普及率很高，和溫度計等一些實驗器材的配合，可用于探究水或其他晶體的熔解、凝固規律。溫度計與電熱杯、電熱棒配合使用可探究沸騰規律和比熱容等。

學生個人實驗器材還可以配合課堂教學，和教師一起完成課本上的探索性實驗和演示實驗。

六、學生配備個人實驗裝備的可行性探索

讓學生擁有個人實驗裝備，經濟條件已經不是問題，缺乏的是觀念、態度和制度。首先是教師的觀念和態度。如果教師還是滿堂灌，不信任學生，自己包辦到底，不發揮學生學習的自主體和主動探究精神，即使學生擁有個人實驗裝備也將成為擺設。當然給學生裝備個人實驗器材是一項系統工程，組織和落實有賴于政府和教育主管部門。

新課程標準規定物理課程不僅應該注重科學知識的傳授和技能訓練，注重將物理科學新成就及其對人類文明的影響等納入課程，還應重視對學生終身學習愿望、科學探究能力、創新意識及科學精神的培養，因此物理課程的構建應注重讓學生經歷從自然到物理、從生活到物理的認識過程，注重基本科學探究實踐，假如學生有一套個人實驗器材，即使將來走向社會也可以經常擺弄，對于學生產生探究沖動、培養探究能力應很有促進作用。如果學生隨身攜帶一套個人實驗器材，做實驗就如同提筆寫作業那樣簡單，則新課程標準中的教學目標的實現不就更容易了？

以上就學生個人實驗裝備提出一些粗淺想法，需要說明的是，讓學生個人配備實驗器材只是一種實現教學目標的手段，但愿這一手段能像多媒體教學手段一樣引起大家的重視，這對于教學改革將有極大的促進作用，對于學生情感態度和價值觀的科學養成，對于學生科學素養和創新意識的培養將很有益處。