姚糧

摘要：實(shí)驗(yàn)知識(shí)的學(xué)習(xí)是非常關(guān)鍵的，不僅僅是物理學(xué)科，在生物與化學(xué)教學(xué)中，也都涉及到了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)是初中生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的基礎(chǔ)，也是教師展開(kāi)教學(xué)的重要手段。電磁學(xué)的知識(shí)在實(shí)際教學(xué)中，很容易落入“死記硬背”的循環(huán)中，這對(duì)師生之間的教學(xué)熱情產(chǎn)生較大影響，也與素質(zhì)教育的要求相違背。作為初中物理教師，需要強(qiáng)化學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的實(shí)驗(yàn)探究意識(shí)，并利用身邊的軟硬件設(shè)計(jì)出符合知識(shí)情況且與學(xué)生相關(guān)的實(shí)驗(yàn)情景，從而實(shí)現(xiàn)甚至于超越學(xué)習(xí)目標(biāo)，使學(xué)生在更輕松的情緒中展開(kāi)物理學(xué)習(xí)。電磁現(xiàn)象是初中物理知識(shí)中較為有趣的現(xiàn)象之一，本文以初中物理電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)資源開(kāi)發(fā)及教學(xué)應(yīng)用為例，探討初中物理如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)資源開(kāi)發(fā)。

關(guān)鍵詞：初中物理;資源開(kāi)發(fā);教學(xué)應(yīng)用;電磁學(xué)

中圖分類號(hào)：G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、初中物理實(shí)驗(yàn)室課程資源的開(kāi)發(fā)與利用現(xiàn)狀

隨著素質(zhì)教育的不斷深入，現(xiàn)階段，各初中學(xué)校對(duì)于實(shí)驗(yàn)資源都給予了必要的重視，也根據(jù)課程教學(xué)的需求，不斷增加實(shí)驗(yàn)器材的儲(chǔ)備。學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)室中也逐步配備了相關(guān)的計(jì)算機(jī)、多媒體技術(shù)，各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也得到了廣泛應(yīng)用。但是在實(shí)施過(guò)程中，也出現(xiàn)了一些盲從現(xiàn)象。當(dāng)前初中實(shí)驗(yàn)室大多呈現(xiàn)出“倉(cāng)庫(kù)式管理、簡(jiǎn)單化服務(wù)、粗放式實(shí)驗(yàn)”的現(xiàn)象，這就導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室的效用難以得到發(fā)揮。就目前實(shí)際情況來(lái)說(shuō)，初中物理實(shí)驗(yàn)室資源開(kāi)發(fā)與利用主要呈現(xiàn)出以下不足之處：

首先，學(xué)校與教師都沒(méi)有真正從課程資源的角度去對(duì)待實(shí)驗(yàn)，雖然一直在對(duì)校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行升級(jí)與優(yōu)化，但是在實(shí)際課程實(shí)施中，教師仍會(huì)以實(shí)驗(yàn)操作過(guò)于復(fù)雜或者學(xué)習(xí)時(shí)間緊張等問(wèn)題，對(duì)應(yīng)有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行簡(jiǎn)化或省略。本該學(xué)生操作的實(shí)驗(yàn)，往往會(huì)采取演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行替代。雖然也將實(shí)驗(yàn)應(yīng)用在教學(xué)中，但是對(duì)于學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)并沒(méi)有幫助。且學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)僅僅是通過(guò)觀察，這就導(dǎo)致占比本就不多的實(shí)驗(yàn)課程，更加難以發(fā)揮作用，也與實(shí)驗(yàn)室搭建的初衷相違背[1]。

其次，現(xiàn)階段實(shí)驗(yàn)室器材主要是依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行購(gòu)買的，并沒(méi)有依據(jù)教學(xué)實(shí)際需求進(jìn)行采購(gòu)，與豐富多彩的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求不相匹配。很多教材在實(shí)際教學(xué)中得不到應(yīng)有作用，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)缺缺乏必備器材能問(wèn)題仍然長(zhǎng)期存在在初中物理教學(xué)中。

最后，隨著信息化技術(shù)在教育領(lǐng)域的深度融合，物理實(shí)驗(yàn)室的管理建設(shè)并有做到較好的信息化轉(zhuǎn)變，相關(guān)管理水平不足，這對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)這一重要的課程資源造成了一定的負(fù)面影響。

二、初中物理電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)資源開(kāi)發(fā)及教學(xué)應(yīng)用

初中物理中的電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)主要包含三個(gè)部分，分別是電流磁效應(yīng);通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力，也就是電動(dòng)機(jī)原理;電磁感應(yīng)，也就是發(fā)電機(jī)原理。第一部分是簡(jiǎn)單的電生磁，通電導(dǎo)線圍繞在磁場(chǎng)，后兩者的區(qū)別主要是觀察是否有電源，有電源的是電動(dòng)機(jī)的原理，而無(wú)電源則是發(fā)電機(jī)的原理。在初中物理中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，都與三者有著密切的關(guān)系，以下是有關(guān)于電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)資源開(kāi)發(fā)與教學(xué)應(yīng)用的案例：

（一）將磁場(chǎng)“可視化”

磁場(chǎng)是一種客觀存在的物質(zhì)，但是并不能用肉眼直觀觀察到。磁場(chǎng)存在于磁體與磁體、磁體與電流以及電流和電流之間，是一種媒介。由于磁場(chǎng)具有不可見(jiàn)性，因此在教學(xué)中，成為學(xué)生對(duì)電磁學(xué)進(jìn)行理解的難點(diǎn)之一。那么如何借助實(shí)驗(yàn)，使其“可視化”，是教師在教學(xué)中需要思考的問(wèn)題。在初中物理教學(xué)中，教師的處理辦法一般由兩種，一種是使用鐵材質(zhì)的小棒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，另外一種是使用鐵屑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)[2]。

這兩種方法都各有利弊，雖然在實(shí)際教學(xué)中，教師普遍更傾向于使用鐵棒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，但是從實(shí)驗(yàn)客觀性的角度而言，使用鐵屑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)效果更好。選擇鐵棒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的原因比較直接，主要是操作簡(jiǎn)單，形象直觀。但是從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)說(shuō)，存在一定的限制，這是因?yàn)樘囟臻g的鐵棒分布形狀與光滑的磁感線之間，在思維理解上還存在一定的差距。而使用鐵屑，則可以更好的觀察到磁場(chǎng)分布并將其順利過(guò)渡到磁感線，這是其優(yōu)勢(shì)。

實(shí)際教學(xué)中，使用鐵屑展開(kāi)實(shí)驗(yàn)的教師并不多，直接原因是因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)的成功率較低，在實(shí)驗(yàn)中，很難將鐵屑均勻?yàn)⒊觥Ｔ谶@樣的基礎(chǔ)上，為了提升實(shí)驗(yàn)的成功率，教師可以借用生活中常見(jiàn)的調(diào)料瓶（帶有小孔的辣椒粉或者孜然粉的瓶子），事先將鐵屑存放在有辣椒粉的小孔容器里，在實(shí)驗(yàn)中，輕輕的在磁體（磁石）周圍撒上鐵屑，這樣可以獲得較好的實(shí)驗(yàn)展示效果。

在使用這兩種方式教學(xué)中，可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于鐵屑實(shí)驗(yàn)的興趣要高于鐵棒實(shí)驗(yàn)，這將調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生全身心投入到課堂學(xué)習(xí)中。使用鐵屑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)也有一定的弊端，就是很難立體的對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行展示，在這個(gè)時(shí)候，就可以嘗試將磁體放置在透明的瓶子中，就可以達(dá)到直觀立體的效果[3]。

（二）將電磁力“可視化”

磁場(chǎng)對(duì)于電流存在力的作用，這是學(xué)生非常感興趣但是也常常感到困惑的一種物理現(xiàn)象。在物理教材中，提供了多種電動(dòng)機(jī)模型，教師在教學(xué)中，除了教材中涉及到的實(shí)驗(yàn)之外，還可以額外增加部分課外實(shí)驗(yàn)，來(lái)幫助學(xué)生感受電磁學(xué)的神秘魅力，并在實(shí)驗(yàn)中，領(lǐng)悟到電磁學(xué)的精髓。以下是有關(guān)于電磁力的相關(guān)實(shí)驗(yàn)：

所需器材：圓柱形的強(qiáng)磁體*1個(gè)，裸露銅導(dǎo)線*1根（選擇較粗的），干電池*1節(jié);

實(shí)驗(yàn)步驟：

1、首先將裸露的銅導(dǎo)線用鉗子彎成一個(gè)愛(ài)心的形狀;

2、將愛(ài)心銅導(dǎo)線的尾部固定在強(qiáng)磁體上，確保接觸良好;

3、將干電池放置在磁體上方、銅導(dǎo)線之中;

4、輕輕撥動(dòng)銅導(dǎo)線，銅導(dǎo)線就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)了。

這個(gè)小實(shí)驗(yàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)工作的原理做出了很好的展示，即磁場(chǎng)對(duì)電流的作用。銅導(dǎo)線兩個(gè)半邊的電流方向都向上，而銅導(dǎo)線所在位置的強(qiáng)磁場(chǎng)卻是相反的，根據(jù)左手定則，其兩邊受力方向也是相反的，這樣電動(dòng)機(jī)就可以持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)了。在該實(shí)驗(yàn)中中，要注意兩點(diǎn)，首先是強(qiáng)磁體的選擇，普通的鐵氧體磁體由于電阻率較大，所有導(dǎo)電性較差且磁性較弱，難以滿足實(shí)驗(yàn)需求，因此要選擇稀土材料鐵硼制作的強(qiáng)磁體。其次是確保線圈的對(duì)稱性，在前期實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，如果銅導(dǎo)線線圈不對(duì)稱，就會(huì)很難保持持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)成功率不高。

總結(jié)：總之，在新課改與素質(zhì)教育的背景下，物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)逐步完善，相關(guān)的實(shí)驗(yàn)器材資源已經(jīng)較為完善。教師在展開(kāi)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，可以結(jié)合生活實(shí)際以及教學(xué)需求，借助常見(jiàn)的資源設(shè)計(jì)出趣味性的實(shí)驗(yàn)，借此來(lái)激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生良好的合作研究意識(shí)，并逐步培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。教師在實(shí)驗(yàn)的設(shè)置上，要依據(jù)教學(xué)實(shí)際需求，除了教材中安排的實(shí)驗(yàn)之外，也要進(jìn)行不斷的創(chuàng)新，借此來(lái)提升物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)推動(dòng)學(xué)生綜合素養(yǎng)的提升。

參考文獻(xiàn)

[1]陳揚(yáng)清.初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的創(chuàng)新思路[J].教育教學(xué)論壇，2016（02）

[2]鄭穎.中學(xué)物理信息化課程資源開(kāi)發(fā)與利用的探索[D].云南師范大學(xué)，2017.

[3]劉瑞芬.農(nóng)村中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐與探究[D].云南師范大學(xué)，2015.