刍议实验教学资源及其开发策略

刍议实验教学资源及其开发策略浙江省天台县育青中学范爱民关注课程资源的开发和利用是新一轮基础教育课程改革的一大特色，积极开发和有效利用课程资源是物理新课程实施的重要保障，实验教学是物理课程改革的重要环节，也是落实课程目标，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。

物理实验的开发和利用有利于提高物理教育质量和全面实现物理课程目标。

因此物理教师应有强烈的课程资源意识，努力开发和有效利用物理实验教学资源，本文就物理实验教学资源及其开发策略作一些粗浅的探讨。

一、物理实验教学资源的含义和分类教学是课程改革实施的重要途径，物理实验教学资源是课程资源的重要组成部分。

因此要知道物理实验教学资源的内涵，应先搞清楚课程资源的含义。

目前一般认为，课程资源有广义和狭义之分。

广义的课程资源是有利于实现课程目标的各种因素，或者指课程设计、实施和评价等整个课程编制过程中一切可利用的人力、物力及自然资源的总和。

它包括：教科书、教师和学生的教学用书、科技图书、录像带、视听光盘、计算机教学软件、报刊、互联网、图书馆、实验室、专用教室、实践基地，以及校外的博物馆、展览馆、科技馆、公共图书馆、电视节目、工厂、农村、科研院所、家庭和社会中的各种资源。

狭义的课程资源仅指形成课程的直接因素来源，比较典型的有教材、学科知识等。

新一轮基础教育课程改革所倡导的课程资源的开发和利用指的是相对广义的概念。

因此，物理实验教学资源是指有利于实现物理教学目标，在实验教学设计、实施和评价过程中可利用的各种资源的总和。

它包括物质的，人力的；校内的，校外的；传统的教材、图书馆和现代信息网络等。

因此，物理教师应强化教学资源意识，树立新的课程资源观，因地制宜地开发和利用物理实验教学资源，确保物理实验教学目标及整个物理教学目标的顺利完成。

按照不同的标准对物理实验教学资源进行不同的分类，如表1所示。

应该指出的是，以上分类是相对的，现实中的物理实验教学资源并无明显的界限，它们是互相交叉的。

如校内的教学资源、校外的教学资源都可以包括素材性教学资源，也可以包括条件性教学资源。

下面介绍几类典型的物理实验教学资源：1．物理教材物理教材既是教师开展实验教学活动的基本素材，也是学生进行实验探究学习活动的主要材料。

它主要包括：教科书、教师教学参考书、学生实验用书、挂图、投影片、音像教材、电子教材等。

其中，物理教科书是物理实验教学资源的核心部分，但不是教材的全部。

新课程理念提倡教师由过去的“教教科书”转变为“用教科书”，围绕教科书多渠道、多方式地设计开发丰富多彩的实验教学内容，充分体现物理新课程的目标和理念，突出实验在科学探究中的独特作用；形象的实验让学生体验前人的探索过程，对物理事实、概念或规律等通过形象的、具体的、明确的、感性的实验获得，而不是“听”物理，“背”概念、定律。

2．物理实验室物理实验室是物理实验教学最重要的条件性资源，是培养学生科学态度和科学作风的场所，是实施物理实验教学的重要保障。

新课程对物理探究活动提出了较高的要求，要求每个学生都动手实验。

因此学校应高度重视物理实验室的建设和投入，实现建设标准化，管理规范化。

3．社会课程资源社会化物理实验课程资源是校内物理实验教学资源的重要补充，也是人们经常忽视的一类教学资源。

社会化物理实验课程资源主要包括：报刊、电视、科技馆、博物馆、公共图书馆，以及工厂、社区、农村、家庭、高等院校和科研院所等。

当前学校物理教育对社会化的物理教学资源关注不够，造成大量的社会化的教学资源的浪费。

新课程特别强调积极发掘和利用校外课程资源，同时为了让所有的学生受到良好的科学教育，除了利用学校教育的主渠道外，还要因地制宜有效地、充分地利用和开发社会教育资源，逐步建立校内、外课程资源的转化机制，实现课程资源的广泛交流与共享。

4．网络信息化资源以计算机为代表的信息化资源具有信息量大、智能化、虚拟化、网络化等特点，为物理实验教学提供了更方便快捷和更丰富的信息来源，成为物理实验教学的新资源，是其他教学资源无法代替的。

比如，利用多媒体技术可以模拟演示常规的教学手段很难准确反映，而且学生接受困难的抽象的物理概念、规律、定理、微观和宏观的现象、物理知识、物理过程通过实验重新模拟演示；通过网络访问世界各地的物理实验教学站点、物理实验教学资料数据库等；利用校园网建立实验教学案例、参考文献、检测评价等数据库和虚拟实验室等；通过信息的共享、交流、反馈等方式，为师生提供大量的实验教学资源，使物理实验教学不只局限于课堂和学校，而是在更为广阔的空间发展。

也更有利于学生学习物理知识和技能，培养学生收集信息、处理信息、传递信息的能力。

5．教师和学生上述各类资源属于物化的物理实验教学资源。

在新课程中，教师和学生成为一种人力资源开始被关注。

长期以来，物理教师一直被看做是物理实验教学资源的利用者，但教学实践证明，教师不仅仅是教学资源的开发利用者，同时也是一种重要的教学资源。

教师既决定了教学资源的鉴别、开发、积累和利用，也是教学资源的重要载体，他本身就是课程实施的基本条件资源。

教师的素质状况决定了物理实验教学资源的范围、利用和开发的程度及发挥水平。

因此，在物理实验教学资源的开发过程中，要始终把教师队伍的建设放在首位，通过对物理教师这一重要资源的开发，带动其他教学资源的优化发展。

此外，实验室技术人员及管理人员也是实验教学的资源。

学生是物理实验教学的主体，在实验教学中具有能动性，能对物理实验加以理解和体验；无论是课堂实验还是课外实验，他都是实验教学资源开发的重要组成部分。

二、开发物理实验教学资源的策略教师不仅要认识物理实验教学资源的含义、分类，更要掌握合理开发和利用实验教学资源的策略，逐步形成开发物理实验教学资源的能力，促进自身的专业化发展。

1．重视物理实验室的建设物理教学中演示实验和学生实验，都能够使学生对物理事实获得具体的、明确的认识，是理解概念和规律的必要基础。

观察和实验是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，具有不可替代的重要作用。

物理实验室是实施探究教学、培养学生的实践能力与创新精神、全面提高学生科学素养的教学场所，也是教师开展实验教学研究的阵地。

近几年来中学物理实验室建设有了较大的改善。

其建设模式和仪器设备基本上是按照现行教学标准要求配备的；新课程标准下的物理实验，从内容、数量到形式都有较大的改革，把过去很多固定模式、统一装置、验证性的实验改为探究性实验，要求学生根据实验问题做出假设，自选器材设计实验，然后进行实验，得出结论；淡化了演示实验与学生实验的界限，强调学生亲自动手做实验，这对物理实验室提出了更高的要求。

为此教育行政管理者要鼓励教师和实验室管理人员将多媒体技术应用在物理实验中，及时补充低值易耗品，不断更新仪器设备，为物理实验探究活动创造基本的物质条件。

大力加强演示和学生实验；学校和教师应根据课程标准的要求安排足够的学生实验和演示实验；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，尽快向学生开放，鼓励学生主动做课外实验。

实验室的课程资源不局限于实验室的现有设备，大家身边的物品、器具和玩具也是重要的实验室资源。

因此倡导教师、实验室管理人员和学生要充分利用日常生活中廉价的器具和材料制作简易的实验仪器，这些仪器既具有简便、直观等优点，又能解决仪器的短缺问题，弥补实验经费的不足，丰富实验教学资源；又有利于学生动手，发展学生的实验技能，培养学生的创新意识；增强学生节约和环保意识。

比如可用可乐瓶、易拉罐、饮料瓶、吸管、电视机、玩具等生活中常见的物品来做物理实验。

此外，还应加强对实验室技术和管理人员的培训，提高业务水平，同时鼓励教师和实验室管理人员将多媒体技术应用在物理实验中，加强实验室管理，实现管理科学化，如建立实验室规章制度、实验教学管理制度、实验室档案等。

2．进行物理实验的改革与创新根据普通高中物理课程标准，物理新教材选编了大量的物理实验，它体现了物理是以实验为基础的特点，也突出了科学探究的物理新课程理念。

但无论是从实验的普遍适应性，还是从体现地方特色，或者从教材本身存在的问题（如现象不太明显，探究性不突出）来看，新教材还需要进一步的改进、完善，甚至要重新设计一些有助于学生理解难点知识和密切联系社会、生活实际的实验。

这是物理实验教学资源开发的重点所在。

物理实验的改进与创新既包括从新的视角对原有的实验进行思考，找出缺陷或不足，给予矫正，也包括根据一定的实验目的，通过探究来确定实验仪器、装置和操作方案等。

物理实验的改进与创新一般有下面几种情况：（1）实验方式的改进与创新观察和实验是研究物理、学好物理的基本方法。

据美国心理学家布鲁纳的发现法理论：教学过程应是在教师的启发、引导下，让学生亲自去发现问题，探索问题，培养学生发现的习惯和能力。

探索性实验可以极大地提高学生学习兴趣，通过实验也可使学生掌握研究物理规律的方法，从小培养科学的思维习惯、思想方法。

因此，在教学中如果有些演示实验所需器材简单，可将某些演示实验或验证性实验有意识改为学生随堂操作的探索性实验。

例如，笔者在讲授“玻意耳定律”一节内容时将演示实验和学生实验“合二为一”。

上课前笔者布置了一个探究性的问题：在常温常压下，气体的压强与体积有何关系？要求学生根据这两节内容设计实验。

上课时将学生分成每二人一组进行探索研究，教师穿梭在学生中引导、点拨，最后由学生将实验结果汇总分析。

很快学生就得出ρ1V1＝ρ2V2。

在此全过程中学生思维活跃，精力集中，创造了一种近距离的物理意境。

学生学得懂，记得清，印象深刻。

效果比以前用两节课教学更好。

这样既节约了时间，又再现了科学的探索过程；同时增强了学生的学习积极性，提高了学生的观察能力和实验操作能力；使学生的创新思维和创新能力都得到了发展，也可适应近几年来高考中新增的设计性实验。

（2）实验装置和实验方案的改进与创新教学中为了帮助学生理解某些物理原理，尽管教材中没有规定做实验，也可以设计一些操作方法简单易行的实验，对有些难于理解的物理概念或基础理论，除了教材中规定的实验外，还可以设计一些新实验。

如果所涉及的物理知识比较抽象，思维能力的要求较高，及对日常生活中一些物理现象的解释，可设计、开发一些有创意的实验。

通过实验使学生感受到如何抓住重点，因陋就简地设计实验，学习设计实验的一些基本方法。

例如，完全失重是一个较难理解的物理概念，许多学生对于这一特殊情景发生的物理现象[如：做抛物运动的物体（包括水层间的压力为零）]，总感到疑虑。

为了解决这个问题可以做下面的实验：将易拉罐装满水，在侧面打一个小孔，水自然会从孔中流出来（图1）。

再让易拉罐自由下落，就会惊奇地发现，处于在下落过程中水不再从孔中射出（图2）。