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就地取材做实验,变废为宝创资源——议农村学校实验资源的利用和开发
 
 发布日期:2007-12-05 23:29:51

    摘要:实验是物理教学的基本手段,新课程的实施更注重实验教学的开展,对实验教学提出了更高的要求。然而在条件较差的农村学校,由于某种原因。没有专门的实验室,实验条件落后,连基本的实验器材都不配套,更谈不上新的实验设备。实验条件相对落后。在这样的条件下,怎样利用和开发本土实验资源,较好地开展实验教学呢?
关键词:农村  试验资源   开发利用    就地取材    变废为宝
    物理是一门以实验为基础的自然科学,实验是教学的基本手段。现在。新课程的实施和推广,更注重学生科学探究能力,强调学生在经历实验探究过程中,体验学习科学的乐趣,掌握科学方法,感悟物理知识,从而形成良好的科学态度与价值观,可见,新课程更注重实验教学的开展,对实验教学提出了更高的要求,为此,各类学校都花大量资金,购进实验设备来提高实验教学,以满足新课程对实验的要求。
    然而,在条件较差的农村学校,由于某种原因。没有专门的实验室,实验条件落后,连基本的实验器材都不配套,更谈不上新的实验设备。实验条件相对落后。在这样的条件下,怎样利用和开发本土实验资源,较好地开展实验教学呢?本人在农村从教多年,就自己和同事的教学和创作经历,介绍自己的做法,以求共勉。
    一、充分利用现有的实验室资源,提高仪器使用效率
    实验室是实验教学的主阵地,实验室仪器也是最基本的实验教学手段,因此,充分利用现有的实验室资源,想办法提高仪器的使用效率,最大限度地发挥现有仪器的作用,是农村学校开展实验教学的基础。
    1、开放物理实验室,满足师生课内外开展实验的需求
    农村学校由于实验器材缺少,很难开展所有实验,也难满足全班同学开展分组实验的要求。在课内实验教学基础上,还要让实验室课余向学生开放,让学生自主在此选择器材,分工协作,完成实验,培养动手能力;在实验器材不齐全时,鼓励和指导学生改进实验方案,寻找替代器材进行实验,培养学生实验创新能力。
    2、利用闲置器材,开发新的物理实验
    由于种种原因,有些新实验没有器材,同时实验室会有一些不用或不常用的器材,我们教师要充分利用这些器材优化组合,改造创新,开展新的物理实验,以提高仪器使用效率。


    如在进行《流体压强与流速关糸》教学时,实验室没有现成器材。我们用两只铁架台、两只滑轮、两只相同的砝码、一块板、两根细线,借助台式电风扇组装成如图书室1所示的实验装置,进行实验。当用电风扇对它吹风,木块上方弯曲,下端近似直线,上方空气流动比下方流动快,压强要比下方小,使木块获得向上的升力,用电风扇吹风时,木块的升力和钩码对它的向上拉力之和大于自身重力,木块受到向上的合力;用电风扇吹风时,可看到木块徐徐上升,且风力越在大上升越快,效果非常明显。
    二、就地取材,充分开发身边实验资源,开展实验教学
    新课程倡导用日常生活用品进行实验,鼓励师生用随手易得的农产品和生活用品为原料,经过加工改进,开展实验活动。
    (一)、竹木等特特色资源的利用
    农村学校与城市学校相比,虽然条件落后,但同时有着特殊的课程资源,如木材、竹子、桔杆、鸡蛋、石块,树叶竹叶菜叶、羽毛等,其中很多可以用来做实验的,可以达到特殊的实验效果。
    如在在教学《乐音三要素》时要区分音调高低和响度大小时,我让学生进行了如下实验:每人发一根长葱,将其前端捏扁一些,让学生放在嘴中吹响,给他们各一把剪刀,吹一声剪一刀,又用同样大的力吹一声,比较前后两次的声音不同点,说明是音的高低(音调)不同,再让学生多剪几刀,多试几次,学生都非常乐意。保持葱的长度不变,让学生轻轻吹和稍用力吹,比较前后两次声音的不同,说明是音的大小(即响度)不同,对音调和响度有较理解较深有利于学生区分音调和响度的概念。学生在非常快乐的氛围中探究体验,激发了学生的学习兴趣。
    再如在教学《电功》一节要研究电流做功与电流电压时间关系时,课本中的参考实验不利于用控制变量法来研究电流做功与电流电压时间关系,本人从废旧玩具上拆下两只不同型号的电动机,用木板钉成底座和支架,固定电动机和滑轮等,制成电流做功演示器。实验时把两只电动机串联(或并联)接入电路,使它们电流(或电压)相同时,比较相同时间内电动机举起相同重物的高度,来比较电压(或电流)不同时电流做功的大小。两只电动机在相同时间内举起重物,有利于学生观察比较,达到很好的演示实验效果。
  

    在上述实例中,用葱等当仪器做实验,用木板等为原料制教具,象这样的仪器和原料农村很多,只要我们善于发现,善于利用。都可达到一定的实验效果。
    (二)利用日常用品进行实验
    并不是所有的物理实验都需要专门的实验仪器来完成,我们身边的许多日常生活用品也能完成物理实验,而且也能达到满意的效果。新课程倡导用日常生活用品进行实验,鼓励师生用随手易得的物品和废品为原料,经过加工改进,开展实验活动。城乡都有的台灯、电吹风、手电筒,塑料饮料瓶、铅笔及儿童玩具等等,都是很好的实验资源。只要我们用心开发,可以达到预期的实验效果。
    例如:在教学《蒸发》时,我们要进行探究影响蒸发快慢的实验因素时,我让学生从家中带来电吹风,蜡烛,把自己的手帕浸湿后,让学生分组用不同的方法(只用火烤、只吹冷风,吹热风,摊开或不摊开等),这些物品容易得到,数量也多。有利于多数同学课堂实验或课外探究。
    再如,利用空饮料瓶可让学生进行许多探究实验:装水后扎孔看水射出远近可研究液体压强与深度的关系,用力使之变形可以研究力可以改变物体的形状,装水放在海绵上观察压入程度可研究压强与受力面积和压力的关系,抛出后落地可说明力可以改变物体的形状等等。另外,乒乓球、铅笔、玻璃、水笔的笔芯和笔套等等都可以做很多探究实验。
    (三)利用人的身体进行实验
    细心的老师可发现,我们人身上的许多地方可以进行实验,只要我们善于利用和开发,可达到身临其境共同参与的效果。
    例如:在白炽灯下,我们用手做出不同的手势,灯光下可形成酷似各种动物的影子,来验证光的直线传播;用力搓双手手变热可说明做功可改变物体内能;用塑料笔套在干燥的头发上摩擦后吸收轻小物体可证明摩擦起电;手或脸用水打湿后在电扇下吹变冷可验证蒸发需要吸热。
    三、变废为宝,开创新的实验资源
    在我们学习和生活中有许多废旧生活用品,实验室里也或多或少有一些报废的仪器仪表,只要经过我们的加工设计,仍可改造为了有用的实验教具,进行实验。
    (一)废旧实验仪器的改造利用
    实验室里或多或少都有一些废旧的仪器,我们能修就修,不能修就把它们的有用部分拆下来,经过加工组合,可制成对我们有用的实验器材或教具。
    例如:我们鹅湖中学有几只废旧的电流表和电压表、电阻器,温度计等器具,而我们实验室又没有演示焦耳定律的实验器材,我就利用废旧仪器为原料制成了焦耳定律演示器。从废旧电阻器上剪下两段不同的电阻丝,固定在两只相同的烧瓶(或墨水瓶)中,塞上橡皮塞,瓶塞插上接线柱和两端开口的废旧温度计,里面装满染色的煤油,这样,瓶内煤油微小体积变化可较大的显示出来,通过比较两瓶内煤油吸热膨胀时在温度计的玻璃管上升的高度来比较两电阻丝产热的多少;再把有用的电流表和电压表的表芯表盘固定的做好的木架上,同时装上电源、开关、滑动变阻器、接线柱等并组成电路。实验时把两瓶中的电阻丝串联接入电路中,通过观察两瓶中的煤油在一玻璃管内上升的高度来比较它们产生的热量,从而研究焦耳定律。这样,有利于学生在较短时间内观察比较,从而得出实验结论。


    (二)废旧生活用品的开发利用
    我们的许多生活用品用(特别是一次性生活用品)完后,人们都是把它扔掉,其实,有很多可以充当我们实验器材进行实验。
    例如:医用一次性针管洗干净后,可以进行很多实验:(1)、在其中注入少量乙醚,拉开活塞可观察到乙醚汽化,再压缩活塞又可观察到乙醚液化;(2)、在针管中放入能发声的小物体,先活塞推到顶端排出里面的空气,再提起活塞,通过听声音大小的变化来研究声音传播的条件;(3)、把活塞推到顶端排出空气后,把针头插入水中,再提起活塞吸水进去可验证大气压的存在;(4)、把活塞推到顶端排出空气后,把前端管口堵住,用弹簧测力计测出拉开活塞的力,再根据活塞的面积估算大气压的值;等等实验。
    另外,一次性水笔、农作物桔杆、鸡蛋壳、一次性纸杯、饮料瓶罐等等,都可以充当我们实验器材进行实验让师生进行课内外的探究实验。

    总之,在农村学校的实验装备落后的情况下,我们农村教师不能等,不能靠,要仔细观察我们的生活环境,善于开发和利用身边的实验资源,创造性的开展实验教学,把农村的实验教学开展的有声有色。让我们的农村学生多参与实验操作,经历探究活动,领悟物理知识,掌握学习技能,使他们的物理学习充满快乐。


参考资料
廖伯琴主编《新课程物理学科教学培训教材》
胡银泉《实验设计方法》(在全省中学物理教师培训的讲话)
本人自制教具《焦耳定律演示器》《电流做功演示器》见插图
本人撰写的实验论文《焦耳定律实验的研究》《电流做功实验的改进》

 

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