摘 要

物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驅(qū)⒊橄蟮奈锢砀拍钷D(zhuǎn)化為直觀的現(xiàn)象呈現(xiàn)給學(xué)生，對(duì)學(xué)生學(xué)好物理、用好物理至關(guān)重要。教師應(yīng)立足教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容，以生為本，遵循便捷、簡(jiǎn)化等原則，充分利用生活資源、社會(huì)資源、多媒體資源，開展多樣實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生物理核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞

實(shí)驗(yàn)資源 初中物理 資源開發(fā)

初中物理實(shí)驗(yàn)資源不僅是實(shí)驗(yàn)室儲(chǔ)備的各種實(shí)驗(yàn)器材，生活用品、廢棄器材、模擬軟件以及社會(huì)公共資源等都是教師和學(xué)生可以利用的實(shí)驗(yàn)資源。學(xué)校和教師積極探索和挖掘更多的實(shí)驗(yàn)資源，不僅可以緩解學(xué)校和社會(huì)的經(jīng)濟(jì)壓力，還能培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力和解決問題的能力。本文從初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生成長(zhǎng)的重要性出發(fā)，淺談實(shí)驗(yàn)資源的開發(fā)與應(yīng)用，希望能夠幫助教師合理開展實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生成長(zhǎng)。

一、初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性

初中物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)和原理的理解，是初中物理課程的重要組成部分。通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠參與到探索當(dāng)中，提升自身的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和解決問題能力。同時(shí)，物理實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生將教材知識(shí)與實(shí)際聯(lián)系起來，將抽象的物理概念轉(zhuǎn)化為直觀的現(xiàn)象呈現(xiàn)給學(xué)生，使學(xué)生的批判性思維也能得到發(fā)展。教師應(yīng)該充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的作用，讓其成為學(xué)生綜合能力提升的有力工具。

現(xiàn)階段，初中物理實(shí)驗(yàn)室中的實(shí)驗(yàn)設(shè)備比較完善，各種功能設(shè)計(jì)成熟，能夠滿足教師和學(xué)生的各種需求。然而，物理實(shí)驗(yàn)的成本比較高，部分偏遠(yuǎn)地區(qū)學(xué)校存儲(chǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限，教師在帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要以排班的方式進(jìn)行，導(dǎo)致學(xué)生不能及時(shí)驗(yàn)證所學(xué)知識(shí)。因此，初中物理實(shí)驗(yàn)資源的開發(fā)迫在眉睫。教師根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)實(shí)際，利用生活用品、社會(huì)資源、多媒體資源等，能夠幫助學(xué)生創(chuàng)造更多的實(shí)驗(yàn)條件和機(jī)會(huì)，從而更好地發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的作用。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和資源開發(fā)的原則

在初中物理教學(xué)中，教師需要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)際和實(shí)驗(yàn)要求，合理地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和開發(fā)實(shí)驗(yàn)資源。

考慮教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容。教師應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模ㄟ^實(shí)驗(yàn)，學(xué)生哪些能力得到了培養(yǎng)；優(yōu)化實(shí)驗(yàn)步驟，確保實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜻_(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果；還可以添加趣味性和挑戰(zhàn)性元素，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

考慮實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備的可獲取性。教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)充分考慮學(xué)生的實(shí)際情況，盡量選擇價(jià)格低廉、易獲取的日常用品，以減少學(xué)生和學(xué)校的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。

考慮實(shí)驗(yàn)操作的可行性和簡(jiǎn)明性。初中物理實(shí)驗(yàn)的過程應(yīng)該簡(jiǎn)單明了，以便學(xué)生能夠快速掌握實(shí)驗(yàn)的操作要點(diǎn)。教師可以通過提供實(shí)驗(yàn)操作指南、演示實(shí)驗(yàn)操作過程等方式，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作。此外，教師還需要注意實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的安全問題，給予學(xué)生必要的安全提示和指導(dǎo)，確保學(xué)生的人身安全。

三、初中物理實(shí)驗(yàn)資源的開發(fā)與應(yīng)用

1.生活中的實(shí)驗(yàn)資源

在初中物理課程中，許多物理實(shí)驗(yàn)都是對(duì)生活現(xiàn)象的解釋和驗(yàn)證。因此，教師利用生活用品發(fā)開實(shí)驗(yàn)資源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，對(duì)一些生活中常見的現(xiàn)象進(jìn)行解釋，是符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的教學(xué)方式。并且，生活用品常見、易獲取，教師充分利用生活中的資源不僅可以降低教學(xué)成本，使得實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚱毡殚_展，還能啟發(fā)學(xué)生對(duì)身邊事物的觀察和思考，培養(yǎng)他們的想象力和創(chuàng)造力。學(xué)生在利用生活用品制作實(shí)驗(yàn)器材的過程中，他們的動(dòng)手操作能力、實(shí)踐能力也能得到培養(yǎng)。

例如，天平應(yīng)用了杠桿平衡的原理，學(xué)生在進(jìn)行“測(cè)量物體密度”這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要使用天平來測(cè)量物體的質(zhì)量。教師可以讓學(xué)生自己動(dòng)手制作天平，讓學(xué)生用直尺代替天平的橫梁，石子等代替砝碼；在“橫梁”的一端夾上一個(gè)夾子作為游碼；“橫梁”兩端懸掛兩個(gè)托盤；將“橫梁”用繩子懸掛起來，使其水平平衡；再用電子秤測(cè)出夾子和石子的質(zhì)量。同時(shí)讓學(xué)生思考：“砝碼”的質(zhì)量如何設(shè)計(jì)更合理？如何標(biāo)定“游碼”的刻度？

學(xué)生在制作天平過程中，需要熟練掌握杠桿平衡的原理，考慮制作的材料，對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果，思考改進(jìn)措施。在自主設(shè)計(jì)、改進(jìn)器材的過程中，學(xué)生對(duì)器材的性能、用途、實(shí)驗(yàn)的操作過程等方面進(jìn)行深層次分析，培養(yǎng)和發(fā)展了實(shí)踐創(chuàng)新能力和動(dòng)手能力。

2.改裝和統(tǒng)籌實(shí)驗(yàn)室資源

實(shí)驗(yàn)器材的長(zhǎng)期使用，難免會(huì)損壞和缺失。由于大多數(shù)學(xué)科的實(shí)驗(yàn)器材是互通的。教師可以充分利用實(shí)驗(yàn)室資源，規(guī)劃不同學(xué)科實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，統(tǒng)籌器材，合理安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分將資源利用起來，提高他們的學(xué)習(xí)效率。教師也可以設(shè)計(jì)針對(duì)性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生利用現(xiàn)有資源對(duì)器材進(jìn)行改裝，變廢為寶。在這一過程中，學(xué)生需要熟練掌握器材設(shè)計(jì)的核心原理，了解核心部件設(shè)計(jì)意圖，以及預(yù)估設(shè)計(jì)之后的器材能否按照自己的目的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。因此，在設(shè)計(jì)和改裝的過程中，學(xué)生需要對(duì)課堂中所學(xué)知識(shí)進(jìn)行深度梳理，從而加深了他們對(duì)知識(shí)的理解，培養(yǎng)了他們的創(chuàng)新意識(shí)。

例如，電流表和電壓表是學(xué)生在進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)常用的設(shè)備，學(xué)生操作不規(guī)范會(huì)導(dǎo)致電表指針被打彎、內(nèi)部電阻燒毀等現(xiàn)象發(fā)生。教師可以整合這些器材，拆卸電表，把能用的零件進(jìn)行整合，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)，利用現(xiàn)有資源改裝電表。這就需要學(xué)生對(duì)電路的設(shè)計(jì)，電流表、電壓表設(shè)計(jì)原理，以及如何標(biāo)定量程等知識(shí)有深刻的認(rèn)識(shí)。學(xué)生通過改裝電表，不僅對(duì)學(xué)科知識(shí)有了更深刻的理解，應(yīng)用能力也得到了加強(qiáng)。

統(tǒng)籌和改裝實(shí)驗(yàn)室資源能夠?qū)①Y源利用最大化，節(jié)約資源，也加深了學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解，提高了實(shí)踐操作能力。但在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生規(guī)范使用實(shí)驗(yàn)器材更為重要，例如，避免讓學(xué)生用手去觸碰砝碼、游碼等容易生銹的器件等，愛護(hù)公共財(cái)產(chǎn)，防止器材損耗。

3.利用多媒體等輔助工具模擬實(shí)驗(yàn)

多媒體教室能夠提供豐富、生動(dòng)的教學(xué)體驗(yàn)，一些實(shí)驗(yàn)輔助軟件的發(fā)展相對(duì)成熟，可以將抽象的物理概念可視化，讓學(xué)生更直觀地理解實(shí)驗(yàn)原理，提高他們的學(xué)習(xí)效果，能夠滿足學(xué)生的大多數(shù)實(shí)驗(yàn)需求。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室配備不齊全，或者價(jià)格高昂的實(shí)驗(yàn)無疑是一種高效且節(jié)約的方式。

例如，電學(xué)實(shí)驗(yàn)是初中物理實(shí)驗(yàn)的重難點(diǎn)，一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)室完成；但對(duì)于一些偏向應(yīng)用的場(chǎng)景，實(shí)驗(yàn)室條件有限，不能完整配置所需的各種材料。在此情況下，教師可以結(jié)合實(shí)際，讓學(xué)生利用模擬軟件設(shè)計(jì)電路，模擬現(xiàn)實(shí)生活中的場(chǎng)景，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，提高學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力。

學(xué)生利用多媒體輔助實(shí)驗(yàn)，能夠不受成本和材料限制，提高實(shí)驗(yàn)效率，發(fā)展邏輯思維和創(chuàng)新思維?？茖W(xué)前沿的研究也需要利用模擬軟件進(jìn)行探索，學(xué)生提前熟悉并掌握軟件的使用方法，有利于他們未來的發(fā)展。

有效地開發(fā)和利用物理實(shí)驗(yàn)資源能夠?yàn)閷W(xué)生提供更多動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，有助于提升他們的科學(xué)素養(yǎng)。在此過程中，教師要以開放的心態(tài)、眼光和思維思考課程資源的開發(fā)和應(yīng)用，創(chuàng)新物理教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生在“做中學(xué)，學(xué)中做”。

本文系江蘇省中小學(xué)教學(xué)研究課題“初中物理低成本實(shí)驗(yàn)資源開發(fā)與利用的實(shí)踐研究”（課題編號(hào)：2021JY14-ZB90）階段性成果。

（作者單位：江蘇省豐縣范樓鎮(zhèn)京莊初級(jí)中學(xué)）