就地取材,开发物理实验资源

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  对于物理实验资源的开发和利用,很多人心存疑惑。很多人认为随着教育投入的增多,现有的物理实验室的资源,已经完全能满足日常实验的需求,所以没有必要再投入时间和精力去开发新的实验资源。随着物理课程改革的逐步推进,培养学生科学素养的课程理念已经被大家普遍接受。我们实验室的资源已经无法满足学生分组实验或者创新实验的要求。就地取材,自制仪器不但可以较好的缓解实验器材不足,而且,有利于学生创造性思维和探究意识的培养。
  一.开发实验资源的最简易途径就是利用自己的身体做实验。
  每个人的身体都是很好的实验资源,因为自己的身体不受时间、地点的限制,随时随地可以进行实验,而且通过切身的体验更能加深理解所学知识。
  例如:在研究声音产生的条件时,可让学生任意发声,并且用手摸自己的声带,感知发声时声带的振动情况;在学习气体压强与体积的关系时,让学生吸气和呼气,体会吸气呼气时胸腔体积的变化;在学习杠杆的应用时,可让学生用手拿起物体,并用另一只手触摸肌肉的变化,感受费力杠杆虽然费力但省距离;在学习惯性时,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。在研究摩擦力及影响摩擦力大小的因素时,可让学生将手放在桌面上,用力往前推,但手没动,感受静摩擦的存在及其方向。再将手放在桌面上向前滑动,感受滑动时摩擦力的存在及方向。再通過增加手的压力或者在不同的接触面上滑动,感受摩擦力的变化,为科学探究的猜想环节奠定基础;在学习做功改变物体内能时,可让学生双手互相搓一搓,体会温度变化;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。
  利用自己的身体完成简单的小实验,拉近了学生与物理知识的距离,激发了学生的学习兴趣和学习热情。实验本身虽然简单,但留给学生的印象深刻。对实验资源的开发和利用起到了循序渐进,润物无声的效果。
  二.开发和利用实验资源的一个有效途径是最大限度地利用实验室现有的器材,充分挖掘其实验的功能,做到一物多用。
  由于课程的变化,我们的一些授课内容删减了,我们的一些实验器也就闲置了。开动脑筋想办法,充分利用多年闲置的那些实验器材、以及损坏报废的器材,我们都可以利用他们开发出新的实验,做到废物新用。
  例如,在探究电热的多少和哪些因素有关时,课本提供的实验方法只适于教师的演示实验。我们可以利用实验室的插塞式变阻器,在电阻丝上插上火柴,使通电的电阻丝变成加热器,就可以探究电热与电阻大小的关系了。
  再例如,在我们实验室,学生在做探究凸透镜成像实验,总会损坏凸透镜。我们可以利用透镜的边框,橡皮膜,注射器自制可变焦水透镜。在透镜的边框两端蒙上橡皮膜,并在边框的顶端打一个小孔,接上装有水的注射器,用注射器可以随意改变注入水的多少,就可以改变水透镜的焦距。这样,用蜡烛模拟物体,用可变焦水透镜模拟晶状体,用光屏模拟视网膜,就可以增加课本上没有的试验了,本实验可以模拟眼睛远眺近观时晶状体的调节情况,还可以模拟近视远视眼的成因及其矫正。
  只要我们充分发挥自己的聪明才智才,"换一换"、"拼一拼"、"改一改",利用换位思维,把实验室仪器的功能尽量的扩广,废物利用、改造器材,使它们在更大的空间为我们服务。
  三.开发和利用实验资源的另一个有效途径是就地取材,瓶瓶罐罐做实验。
  因为实验所使用的器材就来自学生身边,实验所创设的情景,能向学生提供新颖、奇特、惊险、多变等强烈的感觉刺激,就地取材的小实验不但可以开发学生智力,激发学习兴趣,而且能培养学生的观察能力和实际动手操作的能力。
  例如学习《热机》前,学生可以在家中完成小实验:动手制作一个小风车,在高压锅中放入少量水,放在燃气灶上加热,当高压锅的出气孔向外喷气时,将小风车放在出气孔的上方,使气流对准风车扇叶,学生观察现象并分析实验过程中的能量转换情况。亲手操作培养了学生动手能力,增加了实验的真实性,也提高了对学生的吸引力,对直接参与的实验者来说,既满足了好奇心,也有了成功的体验,从中感悟到物理世界的奇妙。
  再例如为了证明大气压的存在,我就利用一个废旧的易拉罐,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。
  使用身边随手可得的物品,进行探究活动和各种实验,可以拉近物理学与生活的距离,让学生深切地感受到科学的真实性,感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。
  总之,教师要做教学实践中的有心人,善于动脑,勇于探索,充分利用日常生活中的器具,这些不花钱的低成本实验资源是大有作为的。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。
  参考文献
  [1] 中学物理实验教学与自制教具.[M].上海教育出版社,2000.
  [2]开发乡土物理资源,充实农村物理课程.荀春宝
  [3]许波.浅谈开发物理实验资源的有效途径.[J].保山师专学报.
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