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物理实验室课程资源开发与利用的教学实践

 fzwxzh 2012-07-30

物理实验室课程资源开发与利用的教学实践

发表时间:2011-11-21   来源:《当代教育之窗》2011年第10期供稿   作者:刘 林
[导读] 新课程物理实验室课程资源是实现物理学科三维课程目标的有效途径,教师与学生是创造物理课程资源的主力军和实践者。

刘 林(青岛市普通教育教研室 山东 青岛 266023)
【摘  要】新课程物理实验室课程资源是实现物理学科三维课程目标的有效途径,教师与学生是创造物理课程资源的主力军和实践者。在物理课程资源的开发与利用越来越受到重视的今天,应从教师与学生两方面入手,深入挖掘与利用课程资源,激发学生学习物理的兴趣,有效提高教学质量。
【关键词】物理;实验室;课程资源;开发与利用 
        物理课程资源是非常丰富的,学校和物理教师要充分认识开发和利用各种课程资源对物理课程的实施所起的重要作用,将物理课程资源的开发和利用纳入物理课程实施的计划之中,为学生生动、活泼、主动地发展提供丰富多彩的课程资源。在物理教学中,课程资源开发和利用的切入点,一是重视教科书等文字课程资源,如:教科书、教师和学生的教学用书、科技图书等;二是拓展多种媒体的课程资源,如:录像带、视听光盘、计算机教学软件等;三是开发实验室的课程资源;四是关注社会方面的课程资源,如:互联网、图书馆、报刊、博物馆、展览馆、科技馆、公共图书馆、电视节目、工厂、农村、科研院所等〔1〕。
        物理是一门以实验为基础的学科,实验是物理课程的重要环节,是落实物理课程目标、全面提高学生科学素养的重要途径,也是物理课程改革的重要资源。因此,笔者认为开发实验室的课程资源是重中之重,教学中我们从以下几个方面进行了课程资源开发与利用的实践,提出来与老师们分享。
        1.建立开放性实验室,让每个学生都动手,发挥实验室课程资源的效益
        物理课程中的科学探究最多的是通过实验来进行的探究活动。实验室的各种仪器、设备、模型都是宝贵的课程资源。在我国基本实现“两基”后,物理实验室的设备和条件已有了根本的改善,然而,实验室的丰富课程资源尚未得到充分地开发和利用。
        教科书上的学生实验基本上是按照教科书的设计,让学生根据事先提供的实验器材、实验步骤、实验原理和方法而进行的验证性实验,如:验证平行四边形定则、验证牛顿定律、验证动量守恒定律、验证机械能守恒定律等。而课程标准则要求学生以实验室的活动为手段,通过探究,自己去设计实验,选择仪器,收集实验数据,归纳并总结规律。例如:在探究平抛运动的规律实验中,要探究平抛运动的物体在水平方向运动的特点,需要测量几段相等的时间间隔内物体在水平方向上的位移,看看这些位移是否相等,于是可以给学生提出以下要求:
        (1)设法通过实验得到平抛运动的轨迹。
        (2)在平抛运动的轨迹上找到每隔相等时间物体所到达的位置。
        (3)测量两相邻位置间的水平位移,分析这些位移的特点。
        
        学生经过小组讨论、组间交流后,将提出多种实验方案,例如右图所示方案,倒置的烧瓶内装有水,瓶塞内插着两根两端开口的细管,其中一根弯成水平,且水平端加接一段更细的硬管作为喷嘴。水从喷嘴中射出,在空中形成弯曲的细水柱。用数码照相机拍摄水柱,打印机打印,分析数据,在课堂上就可顺利的完成以上三个要求。
        观察和实验对培养学生的观察和实验技能,培养实事求是的科学态度,引起学习兴趣,具有不可代替的重要作用。学校应根据课程标准的要求安排足够的学生实验和演示实验,应最大限度地利用实验室现有的器材,力求利用多年闲置的器材开发新的实验,充分地开发和利用实验室的丰富课程资源,尽快改变实验室的封闭式管理状态,实验室应该尽快向学生开放,鼓励学生主动做课外实验。
        2.倡导利用日常器具做实验,丰富实验室的课程资源。
        实验室的课程资源不仅限于实验室的现有设备,老师和学生身边的物品和器具也是重要的实验室资源。这样不仅可以解决实验室设备仪器的不足现状,还可以免去对复杂实验器材使用方法的讲解时间,提高课堂效率。
        例如:在学习匀速圆周运动知识时,需要验证向心力的表达式 。有的学校的实验室配备了左下图所示的教学仪器,但是在讲解其使用方法时却较为繁琐,于是我们尝试着自制了教具,如右下图所示。把十字形的木质框架平放在画有同心圆的白板中心,中心点正上方的竖直木棒上固定了一支弹簧秤,用于测量施加在四驱玩具车上的拉力大小。以四驱玩具车作为研究对象,实验中,让四驱车沿圆轨迹做匀速圆周运动,秒表计时。实验中可得到四驱车的质量、运动周期、运动半径、向心力大小等数据,从而实现实验目的。
        
        上课时,可以让学生自己组装实验器材,完成实验,极大的激发了学生的兴趣和求知欲。所以,利用日常器具做实验,不但具有简便、直观、原理单一等优点,而且有利于学生动手,发展学生的实验技能,培养学生的创新意识。“瓶瓶罐罐当仪器”的经验在实施课程标准时,仍然是开发实验室课程资源的基本原则。
        再如:《猫和老鼠》是老少都喜爱的一部动画片,在学习反冲运动知识时,将猫和老鼠用喷水管打斗的一段视频展示给学生,增强感性认识,体会反冲的概念。还可以用摄像机拍摄喷水池里转动喷水管的启动、喷水、停止的过程,形象且直观,都可以收到意想不到的教学效果。所以,借助于生活经历和事物,可有效的创设形象生动的物理情景,丰富物理教学的内容,激发学生的学习兴趣,促进学生对知识的理解和掌握。
        3.信息技术要进入物理实验室
        信息时代带给学生更为广阔的信息空间、思维空间,重视将信息技术应用到物理实验室,加快中学物理实验软件的开发和应用,要将现代传感技术、测量技术引入实验室,让学生在实验室中接触现代科技,丰富物理课程的内容。通过计算机实时测量、处理实验数据,分析实验结果等。例如:在研究气体的等温变化规律时,先测量出封闭气体的多组压强和体积数据,很容易发现,封闭气体的体积越小,压强就越大。学生会猜测:封闭气体的压强是否跟体积成反比呢?此时引导学生将多组数据输入计算机,借用Excel表格在短时间内进行多种尝试,很快就会得到对应的图像,得知压强和体积之间的定量关系。

       
        总之,教师要做教学实践中的有心人,充分利用日常生活中的器具,让每个学生都积极参与到学习活动中,激发其求知欲,有效提高课堂教学效率。在物理课程资源的开发中,物理教师和学生是最重要的课程资源,教科书不是唯一的课程资源。物理课程资源的开发和利用必须纳入课程改革的计划之中,得到课程政策上的支持和保证,才能推进物理课程资源的开发。
参考文献
[1] 中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准(实验).人民教育出版社.2003.61-64

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