初中物理教学与数字化教学资源整合

　物理是一门以观察和实验为基础的学科，对于刚刚接触物理学科的初中学生来说，实验教学显得尤为重要，因为物理实验形象、直观，可以通过显性的物理现象将隐性的物理规律表现出来，符合初中学生的年龄特征和思维形式，并且在实验教学过程中，教师和学生能融为一体，实现师生互动、生生互动，达到课堂教学效果的最大优化。再有在国家基础课程教学改革不断深化的新形势下，对于物理实验的教学也提出了更高的要求：“学生应具有对科学的求知欲，乐于探究自然现象和日常生活中物理学道理，勇于探究日常用品或新器件中的物理学原理，有将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识。”因此，不管是从主观上调动学生学习物理的积极性、激活学生内在学习潜力，还是从客观上提高学生的科学素养、提升教学质量的教学要求，都对物理教师提出了新的要求，那就是教师在实际的物理实验教学过程中，要尽可能应用科学的教学手段，采用现有的实验教学设备，多方面、多角度整合物理实验教学资源。

　　
　　一、重视物理实验室的建设，激活实验器材的实用价值
　　物理课堂教学中的各种实验活动，可以使学生对物理事实获得具体的、明确的认识，是学生理解物理概念、掌握物理规律、学会实验技能的重要途径。而物理实验室既是教师实施“自主、合作、探究”教学、培养学生实践和创新能力的重要场所，也是教师进行教学研究的主阵地。教师要用足、用活实验室中已有的各种器材开展实验教学，并结合生活实际，开发利用生活用品为物理学习服务，使教学资源达到最大限度的利用。
　　1.充分利用现有实验室资源，大力开发生活中的实验资源
　　随着教育现代化进程的不断发展，很多中学甚至农村中学都已经配备了齐全的设备、专业的人员、完善的制度、功能全面的实验室。在实验室中，各种设备和器材都能按照一定的原则分门别类地放置在指定的位置上，并且每个器材的用途、安装方法、使用注意事项都明确地说明，学生在进入实验室后可以根据需要，选择实验器材进行实验。所以这些仪器、设备、模型都是学生进行实验的重要资源，教师要充分利用这些资源在课堂、课外，让学生经历实验探究的过程。
　　然而，实验室中的这些资源在设置与配备上有一定局限性，它往往会受到所属版本教科书、教学参考书上刚性要求的限制，对于教学活动中的教师演示实验、学生分组实验的安排都是按照“菜单式”开展。这样的要求和安排就大大束缚了教师与学生在实验活动中的创新思维，阻碍了师生之间创新实验活动的持续发展。这样就导致了实验室中的器材、模型在学生进行课内、课外探究实验过程中可能存在着不足，因此很有必要让教师和学生从生活中收集物理实验的器材资源，变生活中的“废物”为物理实验中的“宝贝”。
　　如生活中经常见到的废牙膏皮、可乐瓶、易拉罐、玻璃、铁钉、注射器等，利用这些生活用品和废弃品可以做很多的实验，这样能够丰富实验室资源，开阔学生进行物理实验的深度和广度。以生活用品―玻璃杯为例，它可以做有关声学、热学、光学、力学、电学方面的很多实验，如声学方面：(1)用筷子轻轻敲击玻璃杯的口，会听到玻璃杯发出清脆悦耳的声音；当不用筷子敲击时，玻璃杯是不会发出声音的。说明声音是由发声体的振动而产生的；当振动停止时，发声也就停止了。(2)在几个相同的玻璃杯中放入不同质量的水，使水面高低不等，当用筷子轻轻敲击不同玻璃杯口时，会发出音调不同的美妙“音乐”。说明发声体的长度不同，其发出声音的音调也不相同。(3)如果取用两只厚度不同的玻璃杯，用筷子轻轻敲击其杯口，会发现这两只杯子发出声音的音色也不相同。说明发声体的形状不同，其发出的声音具有不同的音色。
　　2.定期开放实验室，提供实验的空间
　　物理实验室不仅是师生进行课堂学习、交流的场所，也是学生在课后进行实验探究、提高实验操作技能的重要渠道，所以学校的物理实验室应该积极为学生进行科学探究创设条件，提供一切可以让学生经历自主学习、合作交流的机会，特别是在课后不受时间和空间限制的情况下，让他们自己利用已经学过的物理知识自制实验模型，验证物理学习过程中所得出的结论、规律，探究课堂学习中遇到的新问题，体会学习物理的乐趣。
　　而如今很多学校对物理实验室的管理都是封闭式的，即只有在上物理实验课时，教师和学生才可以进入实验室，其余时间学生基本上没有机会进入。这样的管理模式必然会导致学生失去交流、合作的机会，对调动学生学习物理的兴趣存在很大的障碍，特别是对原来有较大热情的学生来说，由于很多问题得不到亲自动手实验操作、验证，久而久之就会对物理失去兴趣。因而从保护学生学习物理的积极性来看，定期开放物理实验室，变封闭式管理为开放式活动，让学生随时熟悉并接触各种实验仪器和设备，以便选择适当的仪器和器材进行科学探究是很有必要的。
　　作为物理教师要积极以组织和开展物理兴趣小组活动为契机，充分利用实验室中教学资源，开展物理实验活动，变限制性的实验活动为开放型的探究性实验，极大调动学生学习和探究物理的积极性，激发他们内在的学习动机，培养学生的发散思维和创造性思维能力，为学好物理知识打下扎实的基础。
　　
　　二、重视实验中形式的变换，实现课堂教学的高效达成
　　物理课堂中的实验包括教师的演示性实验、学生的验证性实验和师生互动的探究性实验。在课堂中要想获得较为理想的实验效果，取得较好的教学效果，教师不能唯课本中的实验类型进行操作，应该结合教材内容、班级学生的学情以及课堂教学容量，因地制宜地变换实验教学方式，适时、恰当地将教师演示实验改为教师指导下的学生演示实验、将验证性实验改为师生共同参与的探究实验。变换方式后的实验教学，不仅能让学生从中体会到在课堂上展示的成功感和经历探究实验过程的乐趣，调动学生在课堂上的学习积极性，起到意想不到的效果，而且变换以后的教学方式，会给学生留下终生难忘的记忆。
　　如在教学“影响压力作用效果”时，按照课本上的安排教师往往会用手掌和手指同时按在充足气的气球上进行演示，让学生观察手指和手掌陷入气球的深度。这种教师在讲台上演示的方式，前排的学生看到的现象很明显：手指陷入得深而手掌陷入得浅；而对于后面的学生往往就看不清楚。不妨变换一下方式，让全体学生取出铅笔，用两个手指分别按在铅笔的笔尖和笔尾部分，让学生经历该实验演示的过程，从中体会到按在笔尖部分的手指较疼，从而能切身感受到压力作用效果与受力面积有关，最后总结得出在压力一定时，受力面积越小，压力作用效果越大。这样的实验教学方式不仅能让全体学生体会到压力作用效果的存在，增加了演示实验的信度、效度，还能使学生很好地理解和掌握实验过程的研究方法，自然渗透了物理学习过程中的方法引导。
　　当然，在进行各种类型实验教学的过程中，欲达到激发学生的学习兴趣，提升课堂教学效率的目的，教师在注意实验方式变换的时候，还要力求遵循“科学规划、循序渐进、适度开放、充分探究、深入研讨”的原则，特别是在实验方案的设计、实验器材的选择、实验设计的演示以及实验方法的指导等方面，要注意各个教学环节应在教师的引导下，启发学生积极思维，努力实现实验教学效果的最大化。从而让学生在自主、开放的实验教学环境中，促进实验技能的掌握，在交流、合作、探究的实验过程中，提高提出问题、分析问题、解决问题的能力，使他们的思维更加缜密。
　　以“测电阻”为例，上课时教师先向学生阐明该实验的目的要求，接着让各小组讨论自己的实验方法，并要求学生画出相应的电路图。学生由于掌握了测电阻的原理和串并联电路的电流、电压等特点，所以通过相互讨论、研究、交流后，会发现有很多方法，如常规情况下的伏安法、缺电表情况下的伏阻法和安阻法、运用电路变化的极端法等。然后让学生根据自己设计的实验方案，动手操作实验，在动手前教师强调各种电表的使用方法以及注意事项。由于在实验教学过程中，不同层次的学生经历了自己设计方案的实验操作，体验了实验的成功，更为重要的是在此实验过程中学生由于自己的实验设计有别于其他组，心中的成功感和自豪感就会油然而生，学习物理的内在原动力就会得到激发。实验结束后教师组织学生对各个实验方案进行评估，指出各实验设计中的优点和不足，让学生开放性地归纳，这样既培养了学生分析、概括实验结论的能力，还拓展了学生的知识领域。

　　通过这样自主、开放性的实验活动，大大提高了学生运用知识的综合能力，同时挖掘了学生的发散思维和勇于创新的精神，学生的主动性学习与研究性学习的精神得到充分发挥，真正使学生在宽松和谐的气氛中学到知识，在乐学环境中锻炼能力。
　　
　　三、重视多媒体资源的运用，呈现实验教学的多样形式
　　运用多媒体实验教学资源时，可以借助于图片、声音、影像、Flash动画、视频等形式，将一些无法用实验器材直接演示、验证的物理性质或在实验中无法在短时间内进行的操作过程直接展示出来，让学生能够获得图文并茂、视听一体的交互式集成信息。这种立体、直接的教学资源能给学生感官上的直接刺激，大大调动学生的学习兴趣。
　　初中物理中很多实验如用天平测量物体的质量、平面镜成像、凸透镜成像、焦耳定律等可以在实验室进行，而其他诸如光的色散、扩散现象等揭示物理性质的示范性实验，由于受到条件的限制，往往很难在课堂中直接演示，通过多媒体课件来辅助完成，既有助于教学效果的实现，又能使教学过程按照预设的思路前进。特别是对很多无法进行实验的理论知识，多媒体课件教学更是凸显了其极大的优势。如核裂变中的链式反应是学生学习该部分内容的重点和难点，如果仅凭教师在课堂上用黑板通过画图的方式呈现，学生很能理解，更不能体会到链式反应中所产生的巨大能量。为了突破该教学难点，首先通过视频形式给学生展示一下多米诺骨牌的实验过程，然后利用Flash的动画功能和CAI课件，演示用一个中子轰击一个重核所产生的一系列的裂变过程，最后视频播映从网络上收集来的关于重核裂变(原子弹)产生的极具震撼力的影像。通过这样的教学，不仅填补了由于教师枯燥无力的讲解所带来的乏味，更为重要的是学生经历了上述的教学活动，能够从听觉、视觉上认识抽象的内容，实现了形象思维与抽象思维的完美结合，极大地提高了学生对知识理解的准确度。
　　再者有时在物理课堂上利用多媒体技术代替某些演示实验的操作，可以让学生直接感知演示实验不能代替的效果，同时还能有效地控制课堂节奏，让教师按照预定的教学思路进行下去。如研究牛顿第一定律的实验，若采用让小车在毛巾、棉布和木板表面上运动的实验装置，让学生通过分析、讨论得出“运动物体不受力时将做匀速直线运动”这个结论，是有一定难度的，因为在实验过程中小车不管在什么表面上运动，其速度都是越来越小的，最终停止下来。如果采用多媒体技术，让该实验通过Flash动画的形式将小车在不同表面运动，然后让小车在光滑的表面上永远运动下去，学生就可以通过直观形象的动画效果直接感知，这样学生在概括结论时就能得心应手，也就不会出现课堂冷场的尴尬，同时也大大节约了课堂时间，为更好地提高课堂教学效率提供了保障。
　　当然，“生活处处有物理，留心观察皆学问”。物理教师在实际的物理实验教学过程中如果能够注意积极收集、开发、整合生活中的实验资源，充分运用现代教学媒体，根据实际教学的需要，变换思维形式，从教情、学情出发，采取有效的实验教学手段，充分整合实验教学资源，那我们的物理实验教学一定会取得更大的进步。
　　
　　参考文献
　　
　　[1] 全日制义务教育物理课程标准(实验稿)[S].2002.
　　[2] 房玉健.物理实验开出率低的原因和对策[J].山东教育,2011,1-2(合):55-56.
　　[3] 韦超.研究实验教学模式 提高实验教学效益[J].物理教学探讨,2009,9:77-79.