论文部分内容阅读
[摘要]中学生处于积累知识和培养能力的关键时期。中学物理实验教学在中学物理教学中起着极其重要的作用，符合新课程标准对物理教学的要求。它极大的有利于拓展学生思维和培养学生能力，而有些地方由于实验资源的缺乏无法充分发挥物理实验的作用，本文通过对物理实验资源的探究，总结和归纳了多种物理实验资源，对于推动和促进物理实验教学具有一定的意义。
[关键词]物理教学 物理实验资源 整合利用
原苏联心理学家维果茨基等人强调教学对认知发展的促进作用。维果茨基提出了“最近发展区"的思想，认为“教学应当走在发展前面”，指出最佳的教学效果产生于最近发展区[1]。因此在教学中应重视发展学生的潜力，而不仅仅局限于他的实际发展水平之内，物理实验教学也不例外。虽然新课程标准要求中学物理实验教学以学生为主，但实际操作中许多物理实验仍以老师讲解和课堂演示为主。作为物理实验，就是要动手实践，要手和脑并用，这样才能将实验的要点、精华通过动手接触产生的直觉思维上升为抽象思维。对于目前中学物理教学中的这一现象，不能不说是一种遗憾，对多种物理实验资源的了解和应用无疑迫在眉睫。
现归纳出目前中学物理教学中可用、常用以及可开发的多种物理实验资源。
一、中学物理实验室资源
教师演示实验[2]：
教师演示实验是中学物理实验中非常重要的一部分，对一些较复杂较危险的实验常采用演示实验，但它也存在一定的缺点，如何让演示实验发挥最大的作用呢？经过不断的思考和实践，我把演示实验的做法简述如下：
1.实验目的要明确
演示实验可以用于引入新课、形成概念和规律、深化巩固应用概念和规律等。在引入新课时应用演示实验，目的往往侧重于激发学生的兴趣，因此应尽可能新奇、生动、有趣。在形成概念和规律的教学过程中运用演示实验，目的在于提供必要的感性材料，引导学生思维活动的发展，因此要突出本质联系，使学生建立清晰、正确的物理图像。运用演示实验来深化、巩固应用物理概念和规律，就应当注意实验的思考性及理论联系的需要。所以，教师要根据不同的目的准备不同的实验。
2.实验步骤要清晰
教师在实验之前要介绍实验仪器，在操作过程中速度要快慢适中。演示实验时要让每位学生都看得清楚。另外，应尽量使用大型仪器、采用多媒体、投影等手段来增大可见度。
3.实验要确保成功
教师课前应当检查仪器，调好仪器，亲自动手试试，对演示实验的自我要求应该是万无一失的。
4.实验要不断创新
任何演示实验的内容、方法、仪器、效果都不是唯一的，教师应该应用新的科学技术、新的材料，研究新的教具，研究新的实验方法，开拓新的实验思路，不断提高演示实验的效果，提高物理教学的水平。
学生分组实验：
上好实验课关键是指导学生做好实验操作、观察，研究实验中所产生的现象和变化，得出科学结论，使学生获得生动、具体的科学知识。要保证实验的顺利进行，获得成功，必须研究实验方式，应注意以下几点，
1.注重分组实验的组织管理
分组实验的最大问题就是忽视小组实验的组织工作，归纳起来主要存在以下几方面：学生随便说话，学生实验时的行为不规范，学生不注意听教师讲关于实验操作要求。我认为在实验教学中，教师应做到：明示分组实验要求，要有意识地提醒学生注意。在实验细节要求较多时，要采取多种方法和形式强化学生的注意力。
2.设置小组组长，组员编号，提高小组活动的有序性
学生对动手操作实验有着浓厚的兴趣和好奇心，分组实验开始后，每个学生都跃跃欲试，加上他们的自我控制能力不强，难免行为失控。采取小组长分工组织，组员编号显得非常重要，有利于协调和规范学生的行为，有利于节省时间使分组实验迅速、有序地进行，有利于教师对课堂教学的驾驭。
3.教师的及时指导，使各组实验顺利进行
4.建立和实行小组评价机制
二、多媒体网络实验资源
物理实验资源不仅仅是实验室仪器设备等硬件资源，还包括多媒体技术、网络信息技术、计算机技术等先进教学技术提供的软件资源。幻灯片、录像带、视听光盘、多媒体资料、计算机课件、网络资源等都是常用的课程资源，这些资源可以创设物理情景，突出事物的本质特征，为学生的充分感知创造条件。对于一些不安全的物理演示实验，教师甚至可以以多媒体视频实验代替上课演示实验。例如：在做内能转化为机械能实验中，对试管中水加热，直至将试管塞喷出，由于沸水可能对学生和教师造成一定的危害，就可用视频实验代替。
对于网络实验资源，教师可通过学校网络搜索实验教学课件，实验视频，进行精选，以提高课堂效率。同时学生也可充分利用网络资源，在如今几乎家家通网络的时代，学生可以在实验学习中总结归纳自己的不足，在周末或长假中通过网络自我补充，搜索相关教师视频实验，下载相关实验习题自我练习，弥补不足。
三、低成本自制实验资源
自制教具是实验资源开发的永恒主题。实践表明，学校条件再好也很难满足教学各方面的需要，而生活中有很多废旧物品和材料可以用于自制实验资源，既可化废为宝，又可拉近物理学与生活的距离。在教学中除教师可以自制教具之外，学生也可以在家中利用生活用品自制实验器材。
我们身边可以做物理实验的物品比比皆是[3]，如用筷子做成秤演示杠杆的平衡；铅笔可以做滚动摩擦比滑动摩擦小的实验，抛出去还可以演示惯性和受重力作用改变运动状态等实验；这些物品通过教师和学生的巧妙设计，就能充分发挥生活用品在物理实验中的作用，从而利用它们来创设物理教学情景。在我们的生活中，还有很多废弃的物品。例如为了证明大气压的存在，捡一个空的易拉罐，在里面装少量水，放在酒精灯上加热至沸腾，然后用面团迅速堵住它的开口，让学生仔细观察现象，学生听到“噼噼啪啪”的响声后，会看到易拉罐变瘪了，易拉罐为什么会变瘪，这是谁的作用呢？不仅能演示大气压的存在，还能演示大气压很大。
四、应用多媒体技术，开发中学生仿真实验室
实物仪器的实验虽然能够满足教学的一定需求，但教学中涉及的实验种类繁多，再好的实验条件也很难满足所有实验的要求，而虚拟试验系统就能很好的解决这一问题。虚拟实验教学系统是一种运用虚拟现实技术模拟真实实验的网络化计算机教学系统，是面向教学的虚拟实验室。虚拟实验平台与真实实验台类似，可供学生自己动手配置、连接、调节和使用实验仪器没备进行实验。学生既可通过虚拟实验平台动手操作，又可自主设计实验，有利于培养设计能力和创新意识。在B/S架构的虚拟实验教学系统中，虚拟实验平台通常做成Java Applet、ActiveX或FLash插件，提供界面仿真、模型表示、模型求解和操作控制等功能。
虚拟实验教学融合了网络教学的优势.具有建没速度快，成本低，易于管理的特点。学生可以在一个更“安全”的环境下做实验，顾虑更少，自由度更大。学生在实验过程中更容易获得相关知识，实验结果更容易保存。对教师和管理人员来讲，实验教学过程更容易控制，实验教学的指导效率更高。
五、总结
开发丰富的物理实验资源，就是希望在物理教学中能够充分利用，以获得显著的效果。教师在实际教学中可以根据不同实验的特点，只采用一种实验资源或多种实验资源加以整合。虽然到目前为止中学教学仍以实验室资源作为主要资源，但近年来虚拟实验教学系统的建设得到了各级各类学校的高度重视。随着虚拟实验教学系统的不断成熟，虚拟实验室正在走出部分高校的象牙塔，在各种教育和培训机构中普及和应用。
[参考文献]
[1]邵瑞珍主编. 教育心理学[M]，上海教育出版社，1996年修订本：256—259
[2]潘秋云. 浅谈教师如何做好物理课堂演示实验，中国期刊网
[3]蒋显翠. 农村中学低成本物理实验资源开发和利用，教育学论文
（作者单位：黄冈中学惠州学校）
[关键词]物理教学 物理实验资源 整合利用
原苏联心理学家维果茨基等人强调教学对认知发展的促进作用。维果茨基提出了“最近发展区"的思想，认为“教学应当走在发展前面”，指出最佳的教学效果产生于最近发展区[1]。因此在教学中应重视发展学生的潜力，而不仅仅局限于他的实际发展水平之内，物理实验教学也不例外。虽然新课程标准要求中学物理实验教学以学生为主，但实际操作中许多物理实验仍以老师讲解和课堂演示为主。作为物理实验，就是要动手实践，要手和脑并用，这样才能将实验的要点、精华通过动手接触产生的直觉思维上升为抽象思维。对于目前中学物理教学中的这一现象，不能不说是一种遗憾，对多种物理实验资源的了解和应用无疑迫在眉睫。
现归纳出目前中学物理教学中可用、常用以及可开发的多种物理实验资源。
一、中学物理实验室资源
教师演示实验[2]：
教师演示实验是中学物理实验中非常重要的一部分，对一些较复杂较危险的实验常采用演示实验，但它也存在一定的缺点，如何让演示实验发挥最大的作用呢？经过不断的思考和实践，我把演示实验的做法简述如下：
1.实验目的要明确
演示实验可以用于引入新课、形成概念和规律、深化巩固应用概念和规律等。在引入新课时应用演示实验，目的往往侧重于激发学生的兴趣，因此应尽可能新奇、生动、有趣。在形成概念和规律的教学过程中运用演示实验，目的在于提供必要的感性材料，引导学生思维活动的发展，因此要突出本质联系，使学生建立清晰、正确的物理图像。运用演示实验来深化、巩固应用物理概念和规律，就应当注意实验的思考性及理论联系的需要。所以，教师要根据不同的目的准备不同的实验。
2.实验步骤要清晰
教师在实验之前要介绍实验仪器，在操作过程中速度要快慢适中。演示实验时要让每位学生都看得清楚。另外，应尽量使用大型仪器、采用多媒体、投影等手段来增大可见度。
3.实验要确保成功
教师课前应当检查仪器，调好仪器，亲自动手试试，对演示实验的自我要求应该是万无一失的。
4.实验要不断创新
任何演示实验的内容、方法、仪器、效果都不是唯一的，教师应该应用新的科学技术、新的材料，研究新的教具，研究新的实验方法，开拓新的实验思路，不断提高演示实验的效果，提高物理教学的水平。
学生分组实验：
上好实验课关键是指导学生做好实验操作、观察，研究实验中所产生的现象和变化，得出科学结论，使学生获得生动、具体的科学知识。要保证实验的顺利进行，获得成功，必须研究实验方式，应注意以下几点，
1.注重分组实验的组织管理
分组实验的最大问题就是忽视小组实验的组织工作，归纳起来主要存在以下几方面：学生随便说话，学生实验时的行为不规范，学生不注意听教师讲关于实验操作要求。我认为在实验教学中，教师应做到：明示分组实验要求，要有意识地提醒学生注意。在实验细节要求较多时，要采取多种方法和形式强化学生的注意力。
2.设置小组组长，组员编号，提高小组活动的有序性
学生对动手操作实验有着浓厚的兴趣和好奇心，分组实验开始后，每个学生都跃跃欲试，加上他们的自我控制能力不强，难免行为失控。采取小组长分工组织，组员编号显得非常重要，有利于协调和规范学生的行为，有利于节省时间使分组实验迅速、有序地进行，有利于教师对课堂教学的驾驭。
3.教师的及时指导，使各组实验顺利进行
4.建立和实行小组评价机制
二、多媒体网络实验资源
物理实验资源不仅仅是实验室仪器设备等硬件资源，还包括多媒体技术、网络信息技术、计算机技术等先进教学技术提供的软件资源。幻灯片、录像带、视听光盘、多媒体资料、计算机课件、网络资源等都是常用的课程资源，这些资源可以创设物理情景，突出事物的本质特征，为学生的充分感知创造条件。对于一些不安全的物理演示实验，教师甚至可以以多媒体视频实验代替上课演示实验。例如：在做内能转化为机械能实验中，对试管中水加热，直至将试管塞喷出，由于沸水可能对学生和教师造成一定的危害，就可用视频实验代替。
对于网络实验资源，教师可通过学校网络搜索实验教学课件，实验视频，进行精选，以提高课堂效率。同时学生也可充分利用网络资源，在如今几乎家家通网络的时代，学生可以在实验学习中总结归纳自己的不足，在周末或长假中通过网络自我补充，搜索相关教师视频实验，下载相关实验习题自我练习，弥补不足。
三、低成本自制实验资源
自制教具是实验资源开发的永恒主题。实践表明，学校条件再好也很难满足教学各方面的需要，而生活中有很多废旧物品和材料可以用于自制实验资源，既可化废为宝，又可拉近物理学与生活的距离。在教学中除教师可以自制教具之外，学生也可以在家中利用生活用品自制实验器材。
我们身边可以做物理实验的物品比比皆是[3]，如用筷子做成秤演示杠杆的平衡；铅笔可以做滚动摩擦比滑动摩擦小的实验，抛出去还可以演示惯性和受重力作用改变运动状态等实验；这些物品通过教师和学生的巧妙设计，就能充分发挥生活用品在物理实验中的作用，从而利用它们来创设物理教学情景。在我们的生活中，还有很多废弃的物品。例如为了证明大气压的存在，捡一个空的易拉罐，在里面装少量水，放在酒精灯上加热至沸腾，然后用面团迅速堵住它的开口，让学生仔细观察现象，学生听到“噼噼啪啪”的响声后，会看到易拉罐变瘪了，易拉罐为什么会变瘪，这是谁的作用呢？不仅能演示大气压的存在，还能演示大气压很大。
四、应用多媒体技术，开发中学生仿真实验室
实物仪器的实验虽然能够满足教学的一定需求，但教学中涉及的实验种类繁多，再好的实验条件也很难满足所有实验的要求，而虚拟试验系统就能很好的解决这一问题。虚拟实验教学系统是一种运用虚拟现实技术模拟真实实验的网络化计算机教学系统，是面向教学的虚拟实验室。虚拟实验平台与真实实验台类似，可供学生自己动手配置、连接、调节和使用实验仪器没备进行实验。学生既可通过虚拟实验平台动手操作，又可自主设计实验，有利于培养设计能力和创新意识。在B/S架构的虚拟实验教学系统中，虚拟实验平台通常做成Java Applet、ActiveX或FLash插件，提供界面仿真、模型表示、模型求解和操作控制等功能。
虚拟实验教学融合了网络教学的优势.具有建没速度快，成本低，易于管理的特点。学生可以在一个更“安全”的环境下做实验，顾虑更少，自由度更大。学生在实验过程中更容易获得相关知识，实验结果更容易保存。对教师和管理人员来讲，实验教学过程更容易控制，实验教学的指导效率更高。
五、总结
开发丰富的物理实验资源，就是希望在物理教学中能够充分利用，以获得显著的效果。教师在实际教学中可以根据不同实验的特点，只采用一种实验资源或多种实验资源加以整合。虽然到目前为止中学教学仍以实验室资源作为主要资源，但近年来虚拟实验教学系统的建设得到了各级各类学校的高度重视。随着虚拟实验教学系统的不断成熟，虚拟实验室正在走出部分高校的象牙塔，在各种教育和培训机构中普及和应用。
[参考文献]
[1]邵瑞珍主编. 教育心理学[M]，上海教育出版社，1996年修订本：256—259
[2]潘秋云. 浅谈教师如何做好物理课堂演示实验，中国期刊网
[3]蒋显翠. 农村中学低成本物理实验资源开发和利用，教育学论文
（作者单位：黄冈中学惠州学校）