浅谈新课程背景下初中物理实验教学资源的开发与整合

关注课程资源的开发和利用是新一轮基础教育课程改革的一大特色,积极开发与整合实验教学资源是物理新课程实施的重要保障.目前我们的实验教学仍然是一个薄弱环节，物理课堂中“讲实验”而不是“做实验”现象还普遍存在.造成这种现象的原因当然有多方面的，首先还是教育观念的问题，重知识传授、轻能力培养；重实验结果、轻实验过程，甚至有老师是因为某些实验要考试才做实验.其次是实验器材的不足，新课程实施以来，很多学校新仪器没有及时增加，旧仪器又没有及时更新，从而使实验器材的种类、质量和数量等方面都不能满足实验教学的需求.当然教师对实验资源利用的热情不高、对学生实验能力的低估等方面也是造成这一现状的原因.长此以往，如何能实现学生对物理知识的主动建构、科学探究意识和自主学习习惯的养成？因此，从物理实验教学资源的开发和整合着手，对转变教学行为和学习方式，落实初中物理教学目标，有着非常重大的现实意义.本文就以在初中热学部分实验资源开发与整合过程中的一些实践，谈谈对其的一点认识.

1 初中物理实验教学资源的开发

实验资源的开发指对原有实验的再改进和再设计；对新的测量工具和实验系统(如DIS)的应用进行拓展.进一步完善实验教学的情境性、体验性、探究性和应用性的功能；以此进一步积累素材，实现资源共享；达到提升理念，转变教学行为和方式的目的.

1.1 联系生活实际，丰富实验教学资源

实验资源不仅限于实验室的现有设备，学生身边的物品和器具同样是重要的实验资源.新课程强调物理学习要联系实际、贴近生活，引导学生关注生活，观察日常生活中的物理现象，那些最常见的生活现象、最普通的日常用品都可以成为非常好的实验资源，利用身边的物品进行物理实验，这种做法本身就是一种创新.在物质资源比较匮乏的时期，朱正元教授曾提出“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”的主张，现在实验室条件已经得到了极大的改善，但新课程倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，提倡学习方式多样化，这样仅靠实验室的有限器材是不能满足课改需要的，因此我们更应提倡学生用“坛坛罐罐”来做实验.朱正元教授说：“不要迷信只有工厂制造的仪器才是仪器.”用一只塑料杯可以做物体的惯性、水的表面张力、大气压力、摩擦力、热的传导和辐射、声的共振、摩擦起电、光的反射与折射等10多个实验.一支铅笔、一个塑料瓶、一个易拉罐……都是很好的实验资源.

例如，运用控制变量法研究“影响液体蒸发快慢的因素”的实验中，需要一个恒温容器来控制液体温度保持不变，家用的调温电火锅就基本能满足实验的需要.又如我们利用小鞭炮来模拟火箭升空的实验，把小鞭炮去除引火线，对折后固定，在对折后的破裂处点燃时会喷出火焰，能使放在下面的纸片燃烧起来.通过观察小实验后，再引导学生一起来解释为什么火箭发射台底要建一个大水池？为什么我们在电视屏幕上看到火箭发射升空的瞬间会有大量的烟雾产生？在模拟小实验的基础上进行解释，学生比较容易理解，也让学生感受到高科技并不那么神秘，激发学生的求知欲、点燃学生思维的火花.

1.2 运用数字化实验工具，丰富实验教学资源

随着信息技术的发展，网络、多媒体、传感器等资源和工具正被逐步利用到课堂教学中，中学物理实验教学的内容和方式都在不断的创新和发展.上海市二期课改过程中，DIS(数字化信息系统)实验系统的研发，更为中学实验手段的多元化提供了技术支持，使物理实验资源更加丰富.但在调查与访谈中发现，由于新的实验器材不到位或教师在思想认识方面等原因，相当一部分教师对新实验操作系统与传感器技术在教学中的运用不甚了解，甚至采取回避态度，不愿去接触和使用.经验告诉我们，新的技术和工具只有在不断使用过程中才能更好地掌握它的使用方法，才能设计出更好的实验、开发出更多的功能.

DIS实验系统的应用目前在高中阶段的教学实践中取得了不少经验，有很多突破和创造性的发展，但在初中物理教学中的实践研究还处于起步阶段，需要我们在教学过程中不断实践和运用，才能更好地发挥它的功能和作用.在各种传感器中，温度传感器的应用可以相当广泛，它使用非常方便，实验装置也比较简单，学生很容易理解.如：先让学生体验在同一环境中的泡沫塑料块和铁块的冷热程度，再用温度传感器测量两者的温度，发现得到的结论不一致，让学生形成思维冲突，激发探究的兴趣和热情，即可以说明仅仅凭感觉来进行判断有时不一定可靠，所以要进行科学的测量，同时又为温度这个物理量的教学创设了很好的教学情境.又如，“摩擦做功使物体的温度升高”的实验，运用温度传感器可以实时测量物体温度的变化情况，使实验更加直观；在“比热容”、“晶体的熔化”等实验中都可以运用DIS实验设备进行实验，发挥出传感器在数据采集方面和数据分析方面的优势.

1.3 制作并使用视频素材，丰富实验教学资源

在物理教学中，实验起到了许多积极的作用，但有些传统的实验有较大的局限性.如有的可见度小；有的演示现象瞬息即逝；有的实验需要很长的时间无法在课堂上完成；有的限于条件，演示效果很差；传统的教学挂图所提供的只是静止的画面，对讲解现象的过程很不适用；有些物理实物模型本身又不易拆开，工作时各部分的情况不容易看清楚等等.正因为这些局限性，使学生对许多物理知识的理解造成一定困难，应根据教学需要不断改进、开发和创造性地使用实验资源.在教学实践中，制作并创造性地使用视频素材，取得了较好的效果.

(1)增加实验的可见度，让全体学生参与实验的观察.实验过程中我们都希望可见度比较大，特别在一些实物演示实验中，如可视程度小，往往只有派学生代表或前排学生观察，而大部分学生在课堂上处于旁观者的状态，部分学习习惯较差的学生会游离于教学之外，课堂纪律也难以控制，因此很多实验我们需要增加可见度.如在热学实验中，温度的变化情况我们经常要通过观察温度计示数的变化进行测量，但常用温度计比较小，即使是演示用的温度计，教室后排的同学也难以观察，通过实物展台或把相关实验拍摄成视频，把原来可视程度比较小的实验仪器局部放大，全体学生都可以在大屏幕上观察实验现象或读数的变化，大大增强了实验效果.