开发物理实验资源,提升课堂教学效果

物理是一门以实验为基础的学科。实验教学是物理课堂教学的重要基础、内容、方法和手段，也是学生能力培养的主要途径。如何通过实验激发学生的学习兴趣和求知欲，创设有效学习环境，提升课堂实效性，促进学生对知识的理解和掌握，培养学生的实验能力和应用知识的能力，正是物理教师们努力研究的方向。

一、改进传统实验，优化教学策略

在物理课堂教学中，传统实验通常具有代表性和典型性，是学生认识物理规律的感性基础，是学生加深理解物理概念的重要环节，也是提高学生兴趣、启发学生积极思维的重要手段。随着时代的进步，不少实验由于自身的一些瑕疵在教学中慢慢被舍弃了。但是作为具有创新精神的教师，只需要对其稍加改进，就能让它们再次焕发出勃勃生机。

1.对传统实验方法、装置的改进

在一些传统实验中，存在着实验方法过于单一、实验装置比较复杂等缺点，造成学生们对实验没有兴趣，或者在操作时容易出现问题。教师可以根据实际情况，改进实验方法，调整实验装置，以达到引起学生兴趣、提升实验效果等教学目的。例如，在“测定电源电动势和内阻”这一实验中，教师可以将教科书中设定的电源——干电池换成水果电池或者饮料电池，让学生自行携带各种水果和饮料来到课堂进行实验。又如，在“自感现象”实验中，我们可以在电路中使用二极管，将其和小灯泡串联，有利于判断感应电流的方向。这样的小小改动，一来可以迅速提升学生学习的兴趣，二来实验效果更显著，便于帮助学生理解知识，同时还可以促使学生形成初步的探究与创新精神。

2.对传统实验内容的灵活补充

典型的传统实验可以让学生观察到很多经典的物理现象，教师只需在此基础上稍加拓展，就可以使学生进一步了解实验现象的本质规律。例如，在进行教科书中“运动的合成与分解”一节的演示实验时，教师就可以对红蜡块的运动方式作一些补充，变“匀速”为“加速”或“减速”，变“上升”为“下降”，从而使学生对运动的合成有更深入的认识。

3.对实验模式的科学选择

随着实验设备的普及和科学技术水平的提高，教师可以将从前的演示实验转化为分组实验，让每一个学生都参与到活动中来，从原来的观察者变为现在的参与者，真正成为课堂的主人。教师还可以将验证性实验转化为探究性实验，充分调动学生学习的积极性和主动性，培养他们的动手能力和创新能力。

二、开发创新实验，辅助课堂教学

1.开发多种演示实验，突破教学难点

很多学生感到物理难学，原因之一就是物理教学中缺乏实验。那么作为教师，就必须研究教科书中哪些地方是学生感到抽象、容易混淆、接受困难的，然后结合实际，努力开发一些直观的实验。如，在学习“力的分解”时，我们可以在橡皮筋的中间挂一小重物，橡皮筋的两端分别连着两个小环，将两环穿在一直杆上。先移动两环使两段橡皮筋的夹角为0埃缓蠼交废蛲獠嘁贫沽蕉蜗鹌そ畹募薪侵鸾ピ龃螅憧梢怨鄄斓较鹌そ畹某ざ让飨员涑ぁU庑蛞椎氖笛椋芄话镏岫拙俚乩斫夂驼莆账У闹丁？

2.开发重点探究实验，提升学生能力

新课程注重对学生能力的培养，而能力培养很重要的组成部分便是提高学生对知识的理解、运用和综合能力。而探究实验正是提升学生全方面能力的最好载体。探究性实验教学所蕴含的教育功能非常丰富。在整个探究过程中，从发现问题、提出猜想，到设计实验、实验探究、分析论证、得出结论的各个环节，通过学生在组内或组间的交流与合作，使得每个学生都能发挥出自己的优势。探究性的实验教学，不仅使学生能够深刻理解、牢固地掌握知识，更重要的是由于突出了发现知识的探究过程，使学生掌握了科学探究的方法，激励了学生主动探究的精神，提高了学生独立解决问题的能力，体现了学生的自主学习和主动发展。

需要注意的是，探究性实验发端于探究者的问题意识，教师开发的实验课题不能漫无目的、铺天盖地，应该集中于学生认知冲突最明显之处，使问题具有典型性和代表性，并且通过创设情景，使研究课题在学生发现问题的基础上应运而生，绝不能以任务的形式硬塞给学生。

三、利用信息技术，丰富教学手段

中学教学的理念和教学手段具有鲜明的时代性。科技的发展、时代的进步一定会在教学中得到体现。随着信息技术在教育教学中的开发应用，通过信息技术和课程的整合，把各种教学资源、各个教学要素和教学环节进行组合，促进教学模式的根本变革，已经成为一个重要课题。多媒体技术辅助教学作为现代化的电教手段之一，在物理课堂教学中应用广泛。它具有很多优点：如形象直观、视听结合、动静结合、操作方便、节省时间、信息量大、弥补现实条件的局限性，等等。利用多媒体的实验教学可以将声音、文字、图像等信息集于一体，在不同的界面上组合，使学生能多角度地理解与掌握相关的内容，从而优化课堂教学。对于一些难以操作或现实中不可能直接操作的实验内容，往往可以借助多媒体来完成。以高一物理“平抛运动”教学为例，由于演示实验几乎是在瞬间完成的，学生对于运动的分解观察不清，理解起来比较困难。而如果在演示实验后，借助多媒体通过三维动画形式，将平抛过程模拟出来，并且控制动画的运动速度、转换动画的观察角度，使平抛运动完整、清晰地呈现在学生眼前，从而将难点简单化，抽象问题形象化。又如，“波的干涉”一节中，教科书中仅仅将干涉现象做了概念的描述，很难让学生在短时间内领会其本质。这时我们就可以利用计算机的发声装置制造出频率相同的声波，让学生切身体会到声波的干涉特点。通过信息技术与物理实验的整合，可以突破常规仪器和实验条件的局限性，将不可见变为可见，不可为变为可为，变微观为宏观，变复杂为简单，变抽象为形象，还可以从听觉、视觉等多方面全方位刺激学生的感官，使学生加深对知识的印象，提高课堂教学效果。

四、使用数字实验室，拓展教学空间 数字化实验是一个开放性的实验平台，将传感器和计算机组成多功能的测量系统，能够独立地或与传统仪器结合起来进行实验，快速、高精度、实时地采集数据，并对数据进行自动分析和处理。这是数字化实验室具有的比传统实验室更明显的优势。

1.利用实时采集功能，将物理规律直观化

许多物理实验在进行时，由于常规仪器的制约，我们往往不能迅速、连续、准确地得到实验数据，而借助传感器的实时采集功能，则可以将数据通过图表的方式同步呈现在眼前，便于学生对其进行比较和分析，进而掌握本质规律。例如在进行“简谐振动”一节的教学时，我们可以利用一个力的传感器和一个运动传感器，同时采集弹簧振子的位移、速度、加速度、回复力随时间的变化关系，与实验现象同步呈现在学生面前，其规律不言自明。又如在讲授相互作用力的内容时，教师可以借助两个力学传感器完成相互作用力的特征演示，学生通过观察图样，不仅可以直观地发现相互作用力等大、反向的规律，而且进一步认识了时刻相等、同时变化的特点。

2.利用高精度功能，将瞬间现象明晰化

很多物理现象往往是在瞬间完成的，普通的测量仪器几乎不可能进行精确的测量，而仅仅通过理论上的分析，又无法完全让学生信服。比如在讲授“摩擦力”一节时，学生们可以通过实验观察得出静摩擦力和滑动摩擦力的影响因素，但是由静止到运动的瞬间，摩擦力究竟有没有发生变化，发生了何种变化，就无法通过常规实验进行演示了。这时，传感器的高精度功能就有了用武之地。我们可以通过它采集到摩擦力突变的过程，形成图样，让学生一目了然。

3.利用数据处理功能，将物理规律明朗化

实验数据的得出和物理规律的呈现之间往往还隔着很大的距离。尤其是在进行探究性实验时，面对着大量的实验数据和有限的课堂时间，如何迅速有效地找到数据间的联系就成了关键。利用传感器，我们可以将采集到的数据进行各种拟合，不仅能够迅速得到数据遵从的规律，而且能同时显示误差分析，一举两得。

此外，数字化实验室还能完成教师和学生自行设计的很多实验，使学生真正经历提出问题、建立模型、进行实验、合作交流的科学探索过程，增强了学生的创新意识，使学生的科学素养、动手能力、探究精神都得到极大提高。

实验教学是提高物理教学质量、完善物理教学结构、推动学生全面发展的重要一环。只有充分挖掘实验资源，发挥实验的显著作用，才能使我们的教学更加生动、具体，内容更加丰富、充实，使课堂教学更加有效。