物理實驗室的課程資源利用與開發

◎福建省福清元洪高級中學 韋傳營

物理實驗室的課程資源利用與開發

◎福建省福清元洪高級中學 韋傳營

物理實驗室的課程資源利用和開發可以通過以下的方法與途徑：安排足夠的課堂實驗，建立開放式的實驗室，充分利用實驗室中的掛圖與日常用品，充分利用信息化系統實驗室等。

物理實驗室；課程資源；利用；開發

物理課程資源形式多樣，有文字類教學資源、實驗室資源、多媒體教學資源、網絡資源、社會教育資源、自然資源等。物理實驗室資源是物理課程的重要組成部分。由于客觀需要許多學校花費很多資金建設實驗室，物理實驗室中有電腦、多媒體和網絡設備等現代化設備，很多學校的實驗室都有朗威數字化信息系統。但是，目前很多學校管理模式跟不上，還是“倉庫式的管理”，儀器、模型等整齊有序擺放在柜里，利用率不是很高，造成物理實驗室的資源浪費。很少學生會在實驗室內活動，更談不上在實驗室里探究。身為物理教師應充分認識到開發與利用物理實驗室的課程資源的重要性。下面主要對如何利用和開發物理實驗室的課程資源談幾點個人的見解。

一、安排足夠的課堂實驗（學生分組實驗和演示實驗）

由于各種原因，相當多教師關注的核心是教學的成績，身邊課程資源只有教科書、教參、練習冊。有時實驗也只靠教師講解，在黑板上畫裝置圖。然后實驗的設計靠學生的想象，這樣會失去物理學科的實驗特色。從學生平時答卷和參加實踐過程中所反映的問題，如游標卡尺和螺旋測微器的讀數沒能被大多學生所掌握，實踐過程給個多用電表檢查電路，相當多學生不會動手，有的甚至不敢動手。這些情況說明，只注重口頭上講，會帶來嚴重的后果。物理實驗有待深入開發。

首先，應當充分地利用實驗室里已有的器材。如學到游標卡尺時，將不同規格的都發給學生練習，然后各組間再相互交換。以便弄清構造和原理，還可以提高學生的實驗能力。力求對多年沒用到的器材及廢舊的器材進行改造，加以利用。也可用來開發新的實驗。例如，演示薄膜干涉，有牛頓環和肥皂液膜。其實緊壓兩片玻璃片也能觀察到彩色花紋。上課時，每桌發兩片載玻片，指導學生把玻璃片擦干凈，不留下纖維絨毛，再將兩玻片合在一起，稍用力擠壓，就能看到彩色條紋。并且條紋隨壓力的變化而變化。對于說明固體分子引力也可用兩片載玻片來完成，把干凈的兩片載玻片合在一起碾壓后發現兩玻片“粘”在一起。這實驗會加深學生對分子引力的認識。實驗室配置J0203型的電磁打點計時器，打點針是金屬的，需用復寫紙才可打點，要是復寫紙不轉動，在紙上就沒點。可以用鉛筆芯替代金屬打點針。這樣去掉復寫紙也能使用。

其次，巧用物理試驗室的器材做演示實驗。如演示絕緣體變導體的實驗，將廢舊燈泡打破，取出內部的玻璃芯和燈絲引線，然后與額定電壓為220V的燈泡串聯，通過插頭接入220V的照明電路，因玻璃是絕緣體燈泡不亮，后用酒精燈對準玻璃芯加熱，發現玻璃芯被加熱到發紅時，燈泡逐漸變亮了。說明玻璃在高溫下由絕緣體變為導體。

二、建立開放性的實驗室

課程資源的利用和開發最終目的是讓學生的能力有所發展，因此利用和開發實驗室的課程資源不只是教師的事情，學生不是旁觀者，他們可充分享受學校提供的實驗室課程資源。把實驗室的管理模式變一變，盡可能向學生開放，讓學生帶著課堂中的問題及老師布置的作業進入實驗室，老師審閱后鼓勵學生自己動手做實驗，可一人一組或幾人一組進行操作。例如，伏安法測電阻的實驗，可以提這樣的問題，用伏安法測電阻不能精確測出待測電阻的阻值是什么原因？用什么辦法可以測出精確值？開放實驗室，讓學生去熟悉和選擇各種儀器和設備，利用課余時間自己去探究。教師應鼓勵學生大膽主動多做課外實驗。

三、利用日常用品做實驗

實驗室的課程資源不是限定于實驗室中現有的設備，還有學生身邊常見的物品和器具，如飲料瓶、硬幣、氣球等，也是重要的實驗室資源。利用日常用品做實驗，有很多優點，不用花很多時間組裝成套儀器，而且取材容易，方法又簡單而且學生也會覺得更有趣。這對培養學生學習物理的興趣，鞏固物理知識，鍛煉動手操作能力作用較大。因此應鼓勵學生多利用身邊的物品做實驗。例如可以用一條線從中間對折后綁在椅子上，然后兩手各提一股線，并逐漸分開來研究分力與合力的關系。再如把兩根筆并在一起，通過縫隙看日光燈來觀察光的衍射現象。這些都簡單容易做，有助于破除學生對實驗的恐懼感。還有可用飲料瓶研究失重現象，在一個塑料瓶子的下部鉆幾個小孔（瓶子是開口的），在瓶子內裝水后，水就會不斷的從小孔中流出。將瓶子拋向空中，在下落過程中，注意觀察，會發現小孔中不再有水流出。因為塑料瓶在下落過程是做自由落體運動，加速度方向向下，大小等于g，所以瓶子處于完全失重狀態。瓶里的水對塑料瓶的側壁壓力為零，就不會有水從孔中流出。學生在驚奇之余了解到失重現象。再如研究電荷間相互作用規律可用氣球做實驗，用細線將兩只吹鼓的氣球系在一起且緊挨著，如果用毛衣分別磨擦兩氣球，松開手后，可看到兩氣球不再緊挨在一起。因為同種電荷相互排斥而分開。這些實驗取材方便，方法簡單，引導學生課外做一做，多多少少會讓他們通過簡單的實驗對所學的知識加深理解。

四、開發利用實驗室中的掛圖，展示物理情景

掛圖的特點：1.比較直觀、形象。掛圖文圖并用，可以有效提高教學效果。如初中學習天平使用時，可以引導學生對照掛圖和實物逐一弄清天平各個部分的名稱和作用，并讓學生親手調節，具體體會。2.省時、簡便，拿出就用，掛起就能看。3.有利于鞏固、復習。

掛圖的使用：靈活運用掛圖，先激發學生觀察掛圖的欲望，如講安全用電時，在出示掛圖之前，先講些觸電、電起火的故事。讓學生意識到不安全用電的危害性和危險性，學生會迫不及待想知道怎樣才是安全用電。掛圖掛出，學生的注意力就集中到掛圖上，再緊扣教材內容講解。

在培養學生動手能力方面，掛圖是無法替代學生實驗，但它的作用也不能忽視。利用掛圖可培養學生觀察和思考問題的能力，如學到電磁繼電器工作原理時，可運用掛圖，先向學生提幾個問題，電磁繼電器由哪幾部分組成？主要部分是什么？最關鍵在哪部分？其起到什么作用？觀察后引導學生思考，電磁鐵的特性。磁性有無取決于電流的通斷，而銜鐵的作用取決于電磁鐵的有無，這樣掌握電磁鐵的原理既輕松，印象又深刻。

五、充分利用數字化信息系統實驗室

物理實驗室可利用和開發的資源不僅只有以上提到的儀器、掛圖等硬件資源，還包括現代化技術。教師應充分利用現代化技術，大膽到數字化信息系統實驗室上課。如磁場這部分知識比較抽象，學到磁感應強度與電流的關系時，傳統實驗又很難得出準確的結論，教師通常直接告訴學生結論，其實到朗威數字化信息系統實驗室，這實驗不難成功，將電流傳感器和磁傳感器分別接入數據采集器，再將電流傳感器、滑動變阻器、螺線管、電源串聯在電路中，磁傳感器探管頂端置于螺線管內的某一位置，接著打開“組合圖線”窗口，添加“電流—磁感應強度”圖線，調節滑動變阻器的觸點，從而引起線圈中電流大小的改變，得出一條“電流—磁感應強度”圖線。接著再將磁傳感器探管放置于螺線管內另一不同的位置，重復上述實驗，按同樣的方法多做幾次實驗，可得出幾條不同的實驗圖線。屏幕上會清晰顯示出“電流—磁感應強度”圖線是一條過原點的直線。圖像非常直觀、形象，學生一看便知，螺線管內的磁感應強度與螺線管中的電流大小是成正比。這樣也會使學生加深印象。

總之，物理實驗室的課程資源利用和開發并不是很困難，要發揮全組物理教師的智慧，只有教師全力合作，共同參與，才能將物理實驗室的課程資源合理開發并真正發揮其作用，也才能鮮明體現出物理學科的實驗特色。

（責任編輯：詹國榮）