开发农村初中物理实验资源的渠道

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　　【摘要】物理是以实验为基础的学科， 物理教学中不能没有实验。由于各种原因， 教科书上的实验所用的器材在学校的实验室中不一定能全部配置， 如何解决这一问题？ 本文就是在这样的基础上通过几种不同的渠道来开发物理实验资源， 有效的解决仪器配置不全的情况下进行实验教学的难题。
　　
　　《九年义务教育全日制初级中学物理教学大纲（试用）》（以下简称新大纲） 指出：“物理是一门以实验为基础的学科。实验教学可以激发学生学习物理的兴趣， 帮助学生形成物理概念， 获得物理知识和实验技能， 培养观察和实验能力， 还有助于培养实事求是、严肃认真的科学态度和科学的学习方法。” 充分认识实验教学在物理教学中的地位和作用， 切实采取措施加强实验教学， 是提高物理教学质量的重要环节。在以往的实验教学中， 教师过多地依赖实验室现有的仪器和设备， 实验室里有器材就做， 没器材就不做的现象较为普遍。随着课程改革的深入， 实验已从作为教学的辅助手段转变为贯穿在整个教学过程中创设物理情景、探索物理问题的主要手段。《物理课程标准》还把“科学探究” 列入了教学内容标准。“从生活走向物理， 从物理走向社会” 是物理新课程的基本理念， 新课程提倡使用身边的物品进行物理实验， 拉近物理学与生活的距离， 让学生深切感受到科学的真实性， 感受到科学与社会、科学与日常生活的关系。
　　实际上我们很多实验器材不能按物理教材的要求配置齐全， 特别是农村中学和边远山区中学， 实验器材更是缺乏， 因此物理教师要想方设法地开发物理实验资源， 引导学生开展科学探究活动。而利旧利废， 因陋就简， 就地取材， 充分利用身边的物品开发、设计各种物理实验不失为一种较好的方法。那么， 如何开发物理实验资源？ 怎样设计各种物理实验？ 开发实验资源又有那些有效的渠道？
　　一、从农业生产中开发物理资源
　　无论是传统农业还是现代农业， 其中蕴藏的物理资源都非常丰富， 包括声、光、力、热、电等各个领域里形形色色的物理现象和物理原理。不过学生知识有限， 又受思维定式的影响， 再加上习以为常的一些说法， 没能引起学生对这些现象的注意和思考．对很多现象缺乏科学性的认识， 处于“知其然， 不知其所以然” 的境地。在学习中，如果充分挖掘这方面的资源， 就能弥补教科书的不足， 克服教学设备不全的困难， 丰富学习内容。
　　物理并不深奥， 物理知识很有作用。例如： 大棚技术是现代农业生产中普遍使用， 我们学校的同学自家责任田里有。他们有一定参与大棚生产的经验和技术。结合《物态变化》的学习， 我们设计一次综合实践活动。研究课题是： 塑料大棚给农业生产带来哪些好处？
　　学生围绕这一课题利用课余时间深入田间大棚中， 实际考察， 与家长交流， 与同学合作， 从多方面收集课题信息。在实践中， 学生认识到塑料是透明物体， 光容易进人大棚， 使植物进行光合作用， 把太阳能转化为生物质能，塑料又是热的不良导体， 传进去的热不易散失， 使棚内温度升高， 保持植物生长的温度， 由此加深了教材对温室效应解释的认识。学生知道大棚顶上如有积水， 要及时清除，由此知道水也能成为聚光镜， 对太阳光有会聚作用， 能烧伤植物， 这为以后学习透镜知识作了经验准备。研究中学生提出了很多问题： 如棚顶为什么要建成弯形的而不建成平面的？ 棚顶上的水珠是在棚内， 还是在外？ 是什么原因造成这么多水珠的？ 棚内大量的水蒸气主要来自何处？ 在烈日下覆盖什么样的材料， 能控制进人棚内的光度使植物免受暴晒？ 还有学生对大棚建设提出了理想建议： 在大棚里安装照明设备、空调设备能使植物反季节生长、全天候长。活动中学生兴趣高昂， 有些问题得到了满意答案， 享受了成功喜悦； 对有些现象又产生了疑问， 成了将来学习新知的基本条件。
　　再如背护式喷雾器是农业生产中用得最多的农具之一，每家每户都有， 利用它能指导学生学习杠杆知识、压强知识、摩擦力知识。利用学到的知识， 有些学生还会对喷雾器的故障和损坏进行排查、维修。把知识应用于生产， 将学习知识与生产劳动相结合， 既提高了自己的动手能力，又受到家长的赞扬。
　　劳动人民在农业生产中创造出来的劳动工具包含了丰富的物理知识， 如传统农具钉耙、锄头、大锹， 包含杠杆知识、摩擦力知识、压强知识、物质属性知识； 现代农具抽水机、拖拉机、鱼塘中的增氧机， 包含了功、功率知识、热机知识、浮力知识等等。
　　二、从乡村日常生活中开发物理资源
　　农村学生学物理开始都非常感兴趣， 觉得好玩， 物理课使他们发现世界真奇妙．但要他们用所学的知识去解释一些陌生现象时， 常感到不知所措， 一段时间后， 一些学生会对物理失去兴趣， 长期下去一些学生甚至会失去学习物理的信心。造成这种现象的一个主要原因是所学知识与实践脱节。因此， 学习中我们要进行学用结合的能力培养，把物理学活学透。每当学习新知识时， 最好联系它在生活中的具体应用， 同时细心观察周围的世界， 找出与所学知识相关的事例。
　　学习了“杠杆的平衡条件” 后， 我们可以以杆秤为例，分析“小小秤砣压千斤” 的道理， 并联系生活中一个常见问题进一步思考： 不法商贩在交易时常用“扣秤” 牟取暴利， 他们通常采用哪些手段？ 买进时如何做手脚， 卖出时又如何做手脚？ 他们利用了什么原理？ 通过这个生活例子的探究， 学生对“杠杆平衡的条件” 就能有更深的理解，能用学到知识解释生活中的问题。鸡蛋是农村学生最爱吃的食品， 大多数学生会煮蛋．我们会发现把蛋从锅里捞出， 急于剥壳吃蛋， 常会出现连壳带“肉” 一起被剥下来的现象。如何解决这个问题， 学生有办法： 从锅里捞起的鸡蛋， 放到凉水中浸一会儿就行，但要说出其中道理我们往往感到无处下手。我们对这个问题进行研究就会发现： 在煮蛋、剥蛋、吃蛋过程中， 通过比较认识到不同材料热胀冷缩程度可能不同、导热性能也可能不同。滚烫的蛋浸入冷水里， 蛋壳温度骤降， 很快收缩， 而蛋白温度仍很高， 还没有收缩， 这时会有部分蛋白被收缩的蛋壳压挤到蛋的空头处； 随后蛋白温度降低而逐渐收缩， 这时蛋壳的收缩已经缓慢了， 这样蛋白与蛋壳就会脱离开来， 因此剥起来就不会连壳带“肉” 一起下来了。明白了这些道理， 再思考： 建筑上广泛采用钢筋混凝土的物理原因是什么？ 我们就能解释是由于钢材和混凝土热胀冷缩程度几乎一样， 尽管春夏秋冬的温度相差较大， 也不会产生有害的作用力， 所以钢筋混凝土建筑非常牢固。学过压强后， 要思考： 为了使背包背在身上更舒服一些， 包带要宽一点好还是窄一点好？ 学习了摩擦后， 要思考： 切菜的刀要好使， 除刀口锋利， 刀面为什么要光滑？ 学习了内能和机械能的相互转化后， 要思考： 爆竹是如何飞上天的？ 学习了沸腾后， 要思考： 农家酿酒为何要用蒸煮的方法？ 学习了能源的开发和利用， 要思考： 为什么说沼气是农村最经济的新能源？
　　农村中学生有着丰富的生活经验， 建构主义理论认为，学习不是为了占有别人的知识， 而是为了生长自己的知识。学习者已有的生活经验恰恰是自己知识生长的基础。农村中学的学生由于生活条件的限制， 大都很早就帮助父母做家务， 甚至参与田间劳作， 这可能会使他们没有充足的时间游戏、学习， 但也给他们提供了城市学生无法体验的丰富的生活经验， 这无疑非常有利于他们物理知识的学习与知识增长。
　　比如在声现象中， 他们就能够列举许多自然界的声音；热现象中， 他们能够非常顺利的理解沸腾现象， 甚至能说出沸腾过程中水中气泡的变化； 光现象中树荫下的光斑、星光的闪烁、雨后的彩虹等更是他们耳熟能详的自然景观；特别在简单机械中省力杠杆、费力杠杆的判断、列举， 对于他们更是顺手拈来， 像铁锨、扫帚、扳手、撬棍等都是他们在日常生活中使用过的， 当然要比那些只见过没用过，有的甚至见都没见过的城市学生学起来轻松、感兴趣的多。上述现象说明农村中学的学生生活经验是丰富的， 我们要善于引导、开发、利用学生的这种资源， 极大的促进他们的物理学习。
　　三、从废旧物品中开发物理实验资源
　　在我们的生活中， 有很废弃的物品， 利用这些废旧物品来进行实验探究活动， 取材容易， 既化废为宝， 体现环保， 又拉近物理学与生活的距离， 同时还增加了学生动手的机会， 更有利于学生动脑、动手， 培养学生的实验技能及创新能力， 增强物理的亲和力。例如大气压是看不见、摸不着的， 为了证明大气压的存在， 可以取一个空的软点的可乐瓶， 把少量开水倒进瓶子后立即倒出同时拧紧， 不到一分钟， 让学生仔细观察现象， 学生听到噼噼啪啪的响声后， 会看到可乐瓶子变瘪了， 可乐瓶子为什么会变瘪，这是谁的作用呢？ 此实验器材易得， 操作简单易行， 演示效果好， 不仅能演示大气压的存在， 还能演示大气压很大。利用废弃的饮料瓶也可以做几十个实验， 如探究液体压强、物体的沉浮、等实验； 利用酒瓶底可作凸透镜。另外， 利用废报纸、包装用的塑料泡沫、塑料袋也可以做很多演示实验。
　　四、利用学生开发实验资源
　　开发学生在学习活动中的体验潜能， 无疑是将新课程的教育理念转化为教育行为的一个重要而基本的探索方向。由于实验器材就是学生， 所以是最经济、实用、有效的实验方式。全面开发学生在学习活动中的积极作用， 让学生多形式、多角度地参与探究活动， 充分发挥学生学习的主动性， 对学生形成终身学习和探究愿望， 必将产生积极的影响。例如： 在学习固态、液态、气态的微观模型这部分内容时， 把现场座位上的学生当成是一个个的分子排列整齐有规则――这是固体的模型； 下课后学生一个个在教室走动相当于液态分子自由移动。操场上的学生不受约束力，随意乱跑――这就是气态分子的模型通过学生亲身体验，并加以类比， 学生很容易掌握理解。还可以利用学生的鼻子闻气味来理解“分子运动” 现象； 利用学生比赛跑步小游戏的过程中， 突然叫“停” 来感受生活中的惯性现象等等。在白炽灯下， 我和学生一起做手影游戏， 用手做出不同的手势， 灯光下可形成各种各样的影子， 来验证光的直线传播； 用塑料笔套在干燥的头发上摩擦后吸收轻小物体，可证明摩擦起电； 手或脸用水打湿后在电扇下吹变冷可验证蒸发需要吸热等实验。
　　总之， 只要我们认真研究， 善于动脑， 勇于探索， 这些不花钱的低成本实验资源是大有作为的。地方特色的材料还有很多， 需要我们不断去研究、发现。在低成本物理实验开发中要善于发现新材料， 创造新方法， 摸索新工艺。农村中学缺乏实验器材， 但有丰富有待开发的低成本物理实验， 农村的一山一水、一沙一石、一草一木、一件生产工具、一个生活用品， 哪怕是废弃的塑料瓶， 扔掉的垃圾破烂， 都是低成本物理实验资源。
　　【参考文献】
　　［1］ 中学物理实验教学与自制教具［M］.上海： 上海教育出版社， 2000.
　　［2］许波.浅谈开发物理实验资源的有效途径［J］.保山师专学报， 2007（5） .

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