有待着重利用和开发的新课程资源──物理学具

【摘 要】随着我国新一轮基础教育课程改革的推进，课程资源的开发、利用成为重要课题。实验是物理教学中的重要环节，物理学具是新课程的重要资源，有待开发和利用。运用学具进行教学、实验和探究活动，具有真实、具体、直观、形象的特点，文中举例谈了利用学具进行教学的体会，介绍了物理学具利用与开发的现状。

【关键词】学具 物理教学 实验 课程资源

在近几年的物理教学中，教师们在不断地转变教育教学观念，满怀信心地进行新课改的探索，笔者深感物理新课程标准对实验教学的高要求。以初中物理人教版新、旧教材以实验为例，旧教材体系上分：演示实验，学生实验、小实验。第一、二册演示实验共82个，学生实验共17个，小实验共21个。新教材体系上分：演示，探究，想想做做，动手动脑学物理，STS。八、九年级演示共37个，探究共38个，想想做做共47个，动手动脑学物理共75个，STS共15个。从上述数量比较看出：新教材涉及实验的项目多，新教材的演示实验却减少，而学生实验（包括探究、想想做做以及动手动脑学物理、STS的一部分）大幅度增加，实验的总数大幅度增加。

新课程标准要求教学注重实验探究，对学生思维和动手能力的培养，在评价方式上有大的变化。如要求对学生的实验操作技能进行考试或考查。现全国各地大多将学生的实验操作技能以等级或分数的形式计入中考成绩。

在物理教学中，实验需要器材，人人动手就需要更多的器材。正所谓“巧妇难为无米之炊！”用什么方式、方法、利用怎样的资源来达到新课程标准的高要求呢？这是摆在物理教师面前的一个难题。教学的实践使笔者体会到：物理学具是解决这一难题的金钥匙。利用和开发物理学具是解决这一难题的基本途径。学具是专供学生用的学习工具，有的用于观察，有的用于实验，有的还可以用来组合、制作其它实验器材。有了学具就给了学生一个空间，让他们自己往前走；有了学具就给学生提供了一个条件，让他们自己去锻炼；有了学具就会给学生一段时间，让他们自己去安排；有了学具就会让学生产生一些问题，让他们自己去找答案；有了学具就给了学生一个机遇，让他们自己去抓住；有了学具就给了学生一个冲突，让他们自己去选择；有了学具就给了学生一个启示，让他们自己去创新……给学生一套学具，这些希望均能实现。

学具的常见种类不少，各年级阶段、各学科的都有。在淘宝网上搜索物理学具，会看到有30多家掌柜卖货，品种还不少。以初中物理学具为例：现有几个品牌：如南昌学友、唐山厚朴、保定心慧、武汉时代科普的产品等等。物理学具产品常分为（热光部分、电磁部分、力学部分）三个套件箱，这些套件又有称其为“微型实验室”的。其中有与现行教材配套，由人民教育出版社监制、中央教科所课程中心鉴定；有的或由中国物理学会教学委员会推荐，指定为某版本课标教材指定配套资源。笔者这学期任教的八年级物理教学，学生有热光部分、电磁部分学具共46套。学生购买了热光部分、电磁部分二套。这些学具结构小巧，便于携带，使用方便，模块结构自由组合，可放上课桌做，可携带回家做。学生对这些学具爱不释手，家长看在眼里，喜在心上，老师在课堂上边讲边做，学生边听边做，师生互动，课堂效果爽得不得了。

学具由学生个人配置，弥补了学校实验器材数量的不足和使用时间、场地的局限，是学校物理实验室的延伸和补充。花几十元钱购买的这些学具套件也具有玩具的特征，可它的教学价值是任何玩具都无法相比的。实验是物理教学中不可缺少的重要环节。运用学具进行教学、实验和探究活动，具有真实、具体、直观、形象等特点，有助于激发学生的学习兴趣和求知欲，有助于学生掌握探究方法和技能，帮助启发学生的创新意识，提高学生的科学素养。通过学具，学生所学到的物理知识，动手能力和创新意识的发展提高，定会让学生终身受益。

在以往的教学实际中，通常是教师的教具占据着主导位置，学生只能眼巴巴地看着老师做实验，自己却“伸手莫及”、“望物兴叹”，从而导致了“动手能力差”、“高分低能”等一系列问题的产生。

英国著名学者托马斯·赫胥黎指出：“假如科学教育要取得最好效果的话，它必须是实际的。”现代教学理论认为：在物理课的实际教学中，学生参与科学实验的过程与获得知识的过程是同步的，而且是同等重要的。学生在科学实验探究过程中，可同时获得知识并掌握操作技能。生理学研究表明：人的眼、耳、鼻、手、嘴五官感受知识的比率是不同的——视觉占83%，听觉占11%，触觉占3.5%，嗅觉占1.5%，味觉占1%。我们可以非常清楚地知道：视觉、听觉和触觉共同作用其感受知识的比率可高达97.5%。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。”在物理课中使用学具进行教学，让学生亲自动手进行实验，将眼、耳、手综合运用，可达到最佳学习效果。

由于青少年的自制能力和自控能力较差，注意力不易集中。若单纯依靠教师的讲解，要让学生完成科学概念的形成是比较困难的。而学具则不同，它通过提供实物，再加上教师的语言、眼神和手势，比传统的黑板加粉笔要具体、生动得多，给学生以实在感和兴趣感，容易引起学生对学具的强烈情感和体验。只有当学生的理智和情感处在和谐状态时，才能置身于真实的情景中，用科学知识解决实际问题。学具会让学生在“玩”中获取更多的知识。

学具在我国改革开放三十年的今天，得到了前所未有的开发和利用。在市场经济的大潮中，一批厂家、商家独具慧眼，开发、生产适用的各种学生用具，社会认可，师生满意，有的引进、借鉴外国同类产品，有的自主设计研发，据网上搜索获得了专利的学具还不少，仅初中电磁学学具套件专利就有几项。

据笔者所知，让学具进课堂，边学边实验的做法在各地开展的情况很不平衡，经济条件好的省市进行的情况好得多。学具进家庭，把学具当礼品送孩子刚刚有了一点风气。在电视、广播、报纸上做广告的还是甚少。淘宝网上学具买卖这块的人气在提升，学具品牌、品种在增多。学具定会成为新课程开发利用的优质资源。

下面举例说说电磁学具箱中的器材及功用：

外包装是便携式手提塑料盒，全套器材装在一个手提盒里。内有如下器材：电压表、电流表、滑动变阻器各1个（与实验室的相比，规格相同，仅比例缩小），定值电阻两个，3V灵敏电磁继电器1个，小灯座2个，单刀单掷、双掷开关共3个，小型灵敏电动机1个，上面的永久磁铁也可以取小来做磁学实验，白炽小灯泡2个，红色发光二极管1个，绿色发光二极管1个，小指南针一个，还有自制电磁铁组件（漆包线、砂纸、铁芯等），供孩子自己制作电磁铁，导线多根，小工具1套（小梅花螺丝刀、小扳手），温控电路组件1套。

利用这箱电磁学具，几乎可以完成初中人教版物理教材上的所有电磁实验。如用滑动变阻器改变灯泡的亮度，用伏安法测电阻，探究串、并联电路中电流、电压的规律，探究电磁铁的磁极与电流关系，探究继电器的构造原理，认识发光二极管，探究直流电动机的转速、转向等。

再举例说说笔者教学中引导学生利用学具的体会：

在课堂教学过程中，学生利用学具能自己动手完成教科书中规定的探究实验，调动了学生动手、动脑和自主学习的积极性，实现师生互动的探究式课堂教学氛围。学生利用学具完成教科书中“想想做做”、“动手动脑学物理”、“小实验小制作”等栏目中的练习题，可以提高解题效率。在阶段及中考复习时，学生针对重点难点利用学具进行实验辅助解题，检验和深化物理练习题，可以显著提高解题能力，提高中考成绩。利用学具开展课余制作活动，能培养学生的创新意识和动手能力，促进学生的全面发展。平时用学具做了大量实验，还何愁在中考实验操作考试时不得高分？

笔者在讲“电流表”这节时，以往教师演示，学生观察，现在有了学具就可以使老师演示为主动操作。在讲“电流表使用规则”时，有这样两步：①电流表必须串联在电路里。有的学生就好奇的问并联不行吗？笔者就让学生利用学具中的电流表分别并联在灯L1、L2 （灯L1、L2 先串联）两端，就会发现前一次L1不发光，后一次 L2 不发光，通过自己的实验，让他们认识到电流表不能并联在电路中；②电流表的正负极连线柱不能接反。如果接反会发现什么现象？让学生利用探究器材自己作一下出现的现象。结果学生会发现指针方向偏转，测不出电流值，于是学生就较准确的记住电流表的正确接法。

学具是学生自己的，他们会在修理中学到很多意想不到的知识，“在破坏中学到知识”。学具有时出现这样那样的问题，学生自己试着修理，好奇拆开学具看看学具的内部情况，在修理过程中，学到一些方法，有创造地解决问题。

充分利用学具能促进由单纯传播知识向既传播知识又培养能力转变；由“重结论”向“重过程”转变；由“重知识”向“重方法”尤其是“学科思想方法”转变；由“重理论”向“重实践”转变。这正是新课程标准所倡导的。

在使用时，我们也将发现的几点不足之处反馈给厂家，改进完善学具产品，使学具更好用，更适应新教材的需要。如学具中现在配置的是两个一样的小灯泡，应该配上不一样的。因为在探究串联电路电压实验时，两个相同的灯电压是相同的。在探究并联电路电流的实验时，通过两个相同的电灯的电流是相同的，不便于得出实验结论。温度计等易破碎的器材能否增加一个抗震的泡膜盒，使其能单独装于小盒中，不要与其它器材混装，免于损坏，为完成更多实验还需增配某些器材等等。

“你听到的，你会忘记；你看到的，你会记住；你做到的，你会理解。”学具是学生的良师益友，老师的好帮手，考试获胜的必备武器。笔者盼望有更多价廉物美的学具开发出来，希望有更多的学生拥有它，使用它进行自主学习。学具作为新课程资源将会得到更好地开发和利用。