李 婕

(平度市職業(yè)中等專業(yè)學(xué)校 山東 青島 266700)

九年義務(wù)教育教學(xué)大綱指出“要培養(yǎng)學(xué)生初步的觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?，而農(nóng)村中學(xué)物理教學(xué)設(shè)施不完善，實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器欠缺，要實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)目的，確實(shí)存在很多困難．由于分級(jí)辦學(xué)，農(nóng)村中學(xué)分歸鄉(xiāng)鎮(zhèn)管理，多數(shù)學(xué)校資金愈來(lái)愈緊，加上管理不善，本來(lái)就配備很差的實(shí)驗(yàn)儀器老化、損壞、丟失，致使物理教師只能口述和板書(shū)實(shí)驗(yàn)，或借故不做實(shí)驗(yàn)，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果．

目前，農(nóng)村中學(xué)特別是較為偏遠(yuǎn)的農(nóng)村中學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)離大綱的要求還有很大差距，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)有相當(dāng)?shù)睦щy.如使用天平前學(xué)生不知調(diào)平或不會(huì)調(diào)平，電流表和電壓表不會(huì)讀數(shù)，滑動(dòng)變阻器不會(huì)接入電路，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后不知整理器材等，可見(jiàn)，加強(qiáng)農(nóng)村中學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)已迫在眉睫．

1 物理實(shí)驗(yàn)資源開(kāi)發(fā)的制約因素

物理實(shí)驗(yàn)資源的開(kāi)發(fā)總會(huì)或多或少地受到某些因素的影響和制約．只有全面了解和認(rèn)識(shí)這些制約因素，才會(huì)有的放矢，避免不利因素的影響．總體說(shuō)來(lái)，農(nóng)村中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)資源存在的問(wèn)題有以下幾點(diǎn).

(1)教師實(shí)驗(yàn)資源觀念模糊

許多中學(xué)物理教師和實(shí)驗(yàn)教師認(rèn)為實(shí)驗(yàn)資源是學(xué)校的事，是上級(jí)行政部門的事，與教師不相干．至于如何開(kāi)發(fā)和利用實(shí)驗(yàn)資源，絕大多數(shù)人都沒(méi)有想過(guò)．尤其是大家只是偶爾抱怨實(shí)驗(yàn)室資源短缺，甚至有些教師對(duì)待實(shí)驗(yàn)資源短缺覺(jué)得“沒(méi)有更好”．

(2)實(shí)驗(yàn)人力資源素質(zhì)亟待提高

這里的實(shí)驗(yàn)人力資源主要是各學(xué)校的物理任課教師和物理實(shí)驗(yàn)教師．從農(nóng)村中學(xué)來(lái)看，實(shí)驗(yàn)員主要存在以下3個(gè)問(wèn)題：

1)實(shí)驗(yàn)員人數(shù)不足．根據(jù)人民教育出版社出版的《課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教材》試教情況分析，按照中學(xué)班額數(shù)，每個(gè)年級(jí)應(yīng)有一名實(shí)驗(yàn)員．而從實(shí)驗(yàn)員統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)來(lái)看，根本達(dá)不到此要求．有的農(nóng)村中學(xué)根本沒(méi)有實(shí)驗(yàn)員，教師和學(xué)生若想做實(shí)驗(yàn)，就需要任課教師自己去實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備．

2)實(shí)驗(yàn)員業(yè)務(wù)水平低下．有的實(shí)驗(yàn)員對(duì)連接電路的注意事項(xiàng)這樣的常識(shí)都不知道．有的實(shí)驗(yàn)員根本就不是物理專業(yè)出身，基本的實(shí)驗(yàn)操作都很不規(guī)范．

3)實(shí)驗(yàn)員年齡偏大，身體素質(zhì)很差．有的學(xué)校為了照顧老教師，便從教學(xué)一線撤到實(shí)驗(yàn)室工作，還有的安排體弱多病的教師做實(shí)驗(yàn)員．任課教師會(huì)經(jīng)常遇到實(shí)驗(yàn)教師有病請(qǐng)假，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)法進(jìn)行的情況．

(3)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)資源還沒(méi)有被有效利用

(4)實(shí)驗(yàn)資源開(kāi)發(fā)是無(wú)組織的、零散的

在中學(xué)物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)資源的開(kāi)發(fā)雖然并非像想象的那樣是一片空白，但是開(kāi)發(fā)出的實(shí)驗(yàn)資源利用率很低．這是因?yàn)殚_(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)資源，只是個(gè)別教師偶爾的行為，并沒(méi)有學(xué)校統(tǒng)一的組織．由于教師對(duì)實(shí)驗(yàn)資源的認(rèn)識(shí)有限，因此其開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)資源出發(fā)點(diǎn)，只局限于以演示實(shí)驗(yàn)為目的，并沒(méi)有系統(tǒng)全面的開(kāi)發(fā)意識(shí)，這樣開(kāi)發(fā)出的實(shí)驗(yàn)資源零零散散，再加上對(duì)這些開(kāi)發(fā)出的實(shí)驗(yàn)資源疏于收集和整理，就很容易使這些零散的實(shí)驗(yàn)資源閑置起來(lái)，甚至遺失．

2 農(nóng)村中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)資源開(kāi)發(fā)的基本策略

教師作為開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)資源的主人應(yīng)清楚的認(rèn)識(shí)到：城市中的很多東西，農(nóng)村沒(méi)有，這是不爭(zhēng)的事實(shí)；農(nóng)村中的很多東西，城市也沒(méi)有，這也是不爭(zhēng)的事實(shí)．任何可能的實(shí)驗(yàn)資源，因地域、文化、學(xué)校、師生等各自的差異而各具特色，因而實(shí)驗(yàn)資源具有獨(dú)特性的特點(diǎn)．在開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)資源的過(guò)程中，主要開(kāi)發(fā)策略有3種.

2.1 從環(huán)境資源中開(kāi)發(fā)

在農(nóng)村山區(qū)，一山一水、一沙一石、一草一木、一件生產(chǎn)工具、一件生活用品、天上飛的、地上走的、水里游的、樹(shù)上爬的，都是可待開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)資源．在該過(guò)程中，筆者將環(huán)境資源分為地理位置、田間地頭、生活實(shí)際3個(gè)系列．

(1)結(jié)合所處的地理位置開(kāi)發(fā)

以筆者所處的地區(qū)為例，山頂上的巨石看似搖搖欲墜，卻穩(wěn)如泰山，給人的視覺(jué)以極大的沖擊力，讓人感悟平衡之美，也可以讓學(xué)生討論物體的平衡條件．

小船在水中順流而下．通過(guò)小船及其運(yùn)動(dòng)，可以研究浮力的利用，可以學(xué)習(xí)阿基米德原理，可以研究能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律，可以學(xué)習(xí)能源的開(kāi)發(fā)與利用，建立環(huán)保意識(shí)和可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)發(fā)展觀．

用沙子自制沙漏計(jì)時(shí)器，既是一件玩具，又是一件物理儀器；一杯泥土、一片樹(shù)葉可以用來(lái)研究土質(zhì)和植物中的毛細(xì)現(xiàn)象．

(2)結(jié)合所在地區(qū)的田間地頭開(kāi)發(fā)

在不同的季節(jié)，教師應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況，組織學(xué)生去農(nóng)戶家、田頭上進(jìn)行實(shí)地參觀、訪問(wèn)，以便獲得更多的物理知識(shí)，加強(qiáng)物理知識(shí)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的聯(lián)系．可以通過(guò)田間地頭的農(nóng)具、自然界的生物來(lái)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)資源．

如麥子收割時(shí)，通過(guò)觀察聯(lián)合收割機(jī)和卡車間的運(yùn)動(dòng)，可以使學(xué)生認(rèn)識(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)麥糠和麥粒的分離，學(xué)生可以進(jìn)一步認(rèn)識(shí)影響動(dòng)能大小的因素．

學(xué)生通過(guò)觀察犁的構(gòu)造，可以理解“力的分解”，同時(shí)可以對(duì)“尖劈”的物理原理及其作用有更深刻的了解．

蝸牛在緩慢爬行，通過(guò)蝸牛彎彎曲曲的爬行路線，可以使學(xué)生認(rèn)識(shí)位移與路程的區(qū)別，通過(guò)蝸牛時(shí)走時(shí)停的爬行方式，可以使學(xué)生進(jìn)一步理解瞬時(shí)速度與平均速度．

小昆蟲(chóng)停留在水面上而不陷入水中．這一神奇的現(xiàn)象可以將我們帶入水的表面世界．學(xué)習(xí)了表面張力后，謎底就可以揭開(kāi)了．掌握了其中的原理后，類似的實(shí)驗(yàn)也可以由學(xué)生完成，如怎樣使一根鋼針或一枚硬幣浮在水面而不下沉等．

(3)結(jié)合生活實(shí)際開(kāi)發(fā)

家庭、學(xué)校、社會(huì)都有大量學(xué)生感興趣的物理問(wèn)題，物理實(shí)驗(yàn)資源的開(kāi)發(fā)一定要因地制宜，緊密結(jié)合身邊的生活實(shí)際使學(xué)生關(guān)心身邊的物理現(xiàn)象，善于從物理的角度來(lái)看待自然界中豐富多彩的現(xiàn)象，讓學(xué)生切實(shí)感受到物理廣泛應(yīng)用于生活及社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域．

教師應(yīng)選擇與學(xué)生生活聯(lián)系密切的素材用于教學(xué)．課堂教學(xué)中，教師可以選擇可樂(lè)瓶、易拉罐、飲料瓶、吸管、玩具等生活中常見(jiàn)的物品來(lái)做物理實(shí)驗(yàn)．如在文獻(xiàn)[6]中談了利用日常生活用品做實(shí)驗(yàn)的案例，其中用雞蛋做的實(shí)驗(yàn)有“砸不爛的雞蛋”、燒瓶“吞吐”雞蛋、“10 s內(nèi)把雞蛋豎起來(lái)”等，其中巧妙的構(gòu)思、細(xì)致的觀察讓人拍案叫絕．

學(xué)生的課后作業(yè)也應(yīng)該因地制宜地引導(dǎo)學(xué)生收集周圍生活中實(shí)驗(yàn)器材，如：小棒用于“壓強(qiáng)”實(shí)驗(yàn)；乒乓球用于浮力實(shí)驗(yàn)；廢氣球用于液體內(nèi)部壓強(qiáng)實(shí)驗(yàn)；斷鋼鋸條用于演示力的大小與形變的關(guān)系、音調(diào)與頻率的關(guān)系等實(shí)驗(yàn)；注射器用于“氣體液化”、“液體沸點(diǎn)從與壓強(qiáng)的關(guān)系”等實(shí)驗(yàn)的探究，它還可以用作小量筒量取液體，替代滴管吸取液體．輸液瓶、礦泉水瓶等都可用于物理實(shí)驗(yàn)．

此外，教師應(yīng)把一些與學(xué)生的生活密切相關(guān)的事物引入物理實(shí)驗(yàn)課，增加學(xué)生對(duì)物理課的親切感．

如切菜時(shí)用菜刀，劈柴用斧頭，似乎人人皆知．然而，人們?yōu)槭裁床挥酶^切菜、用菜刀劈柴？是鋒利程度的原因？還是重量的原因？或是刀背厚度的原因？還是兼而有之？這是一個(gè)很有意義的力學(xué)問(wèn)題，弄清了原因，也許學(xué)生可以設(shè)計(jì)出更省力的劈柴工具．

挑選瓷器時(shí)，有經(jīng)驗(yàn)者在挑的時(shí)候有一個(gè)絕招，用食指在瓷器邊緣上輕輕敲擊,如發(fā)出清脆的罄一般的聲響,表明瓷器胚胎細(xì)膩、燒制好,如敲擊聲發(fā)啞,則燒制不好，還可能有裂縫．這實(shí)際上是根據(jù)聲音的音色不同來(lái)挑選的．

2.2 從資源中重組

在定性的實(shí)驗(yàn)和精度要求不高的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,利用日常生活用具就可進(jìn)行的物理實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該受到充分的重視．一方面是因?yàn)榻?jīng)濟(jì)的原因，另一方面由于它們可以在實(shí)驗(yàn)室之外的環(huán)境里(如家中或戶外)隨時(shí)進(jìn)行，從而為充分利用自然條件或社會(huì)環(huán)境中的物理教學(xué)資源提供了方便．在該過(guò)程中，筆者將資源重組分為“開(kāi)發(fā)成新項(xiàng)目”、“改裝一些日常生活中的用品使之成為教學(xué)儀器”兩個(gè)系列．

(1)開(kāi)發(fā)成新項(xiàng)目

讓學(xué)生制作模型、繪制掛圖、用簡(jiǎn)陋材料制作教具、儀器．如用泥塊捏一些物理模型；用廢磁鐵塊、漆包線繞制的線框制作簡(jiǎn)易的小電動(dòng)機(jī)；利用廢舊材料、普通鐵皮和電線做一臺(tái)小電動(dòng)機(jī)模型；用廢可樂(lè)罐做“針孔照相機(jī)”小玩具．通過(guò)這些小制作配合相應(yīng)的觀察活動(dòng)，能使學(xué)生所學(xué)知識(shí)得到鞏固和深化，在制作中激發(fā)興趣，培養(yǎng)動(dòng)手能力．

(2)改裝一些日常生活中的用品使之成為教學(xué)儀器

如“研究壓強(qiáng)與液體深度的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中的平底試管，改用裝藥用的透明平底塑料管，因本身重量減輕，當(dāng)沙子重量改變相同的情況下，浸入液體的深度變化明顯，減小了認(rèn)讀困難和實(shí)驗(yàn)誤差；再如用日光燈啟輝器改裝成“雙金屬片膨脹演示器”；用注射器改裝成“粗測(cè)大氣壓值”的儀器，用粗細(xì)不同兩個(gè)注射器(差別越大越好)改裝成“連通器”和“液壓機(jī)原理演示器”等，這些改裝不僅取材容易、方便經(jīng)濟(jì)，而且效果明顯．

2.3 儀器重組

儀器重組，即把兩種或兩種以上的器材組合起來(lái)，演示新的實(shí)驗(yàn)．儀器巧妙重組可以創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生真正理解物理概念，突破教學(xué)難點(diǎn)．

如用輸液時(shí)用過(guò)的葡萄糖溶液瓶、去掉金屬盒的壓強(qiáng)計(jì)、染了色的水組裝成如圖1所示的裝置，可以用來(lái)演示“改變物體內(nèi)能”實(shí)驗(yàn)．操作如下：

(1)用布條摩擦葡萄糖瓶，過(guò)一會(huì)兒，U型管中的水柱出現(xiàn)了高度差．這說(shuō)明通過(guò)做功可以使瓶中氣體的內(nèi)能增大．

(2)用雙手握住葡萄糖瓶(或?qū)⒂脺厮^(guò)的布條貼在瓶上)，過(guò)一會(huì)兒，U型管中的水柱出現(xiàn)了高度差．這說(shuō)明通過(guò)熱傳遞可以使瓶中氣體的內(nèi)能增大．該實(shí)驗(yàn)將內(nèi)能的變化巧妙地用壓強(qiáng)計(jì)水面的高度差顯示出來(lái)．

圖1 改變物體內(nèi)能的實(shí)驗(yàn)

用該裝置演示實(shí)驗(yàn)，水柱的高度差在短時(shí)間變化明顯，效果很好；而且這一裝置可以演示改變內(nèi)能的兩種方式，一舉兩得．

用乒乓球和可樂(lè)瓶組合可化解浮力教學(xué)中的難點(diǎn)．具體做法如下：將柔軟細(xì)線的一端用透明膠固定在乒乓球上，線的另一端固定在一個(gè)去了底的可樂(lè)瓶口(用瓶塞塞好)，開(kāi)口的瓶底朝上.往可樂(lè)瓶中灌水，乒乓球浮在水中，此時(shí)系著乒乓球的線是豎直的，說(shuō)明乒乓球受到水的浮力是豎直向上的．將可樂(lè)瓶?jī)A斜，系乒乓球的線仍然是豎直的，說(shuō)明乒乓球受到的浮力仍是豎直向上的．向不同方向傾斜可樂(lè)瓶，會(huì)看到線總是豎直，所以浮力方向“總是豎直向上”的．課后還可以布置學(xué)生回家找器材自制并進(jìn)行比賽，看誰(shuí)材料選取得巧，實(shí)驗(yàn)演示效果良好．

由上可見(jiàn)，在農(nóng)村中學(xué)儀器設(shè)備不足，實(shí)驗(yàn)條件差的情況下，解決該問(wèn)題主要靠教師自己．廣大農(nóng)村教師若能按照朱正元先生倡導(dǎo)的“壇壇罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)思想，就地取材，選取日常生活中的一些物品做實(shí)驗(yàn)器材，自制一些簡(jiǎn)易的儀器或零件做實(shí)驗(yàn)，就能使學(xué)生感到物理就在身邊，學(xué)習(xí)物理并不神秘．

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