浅谈初中生个人物理实验装备

张接明

摘 要： 个人实验器材可弥补实验教学的短板，提高学生的动手能力，但器材的获取与使用都是难题。若将之作为物理教材的一部分，则提高重视度就不再是难题。

关键词： 个人实验器材 获取渠道 实验装备

俗话说：“工欲善其事，必先利其器。”物理学科是一门以实验为基础的学科。初中生学好物理除了课本、教辅书外，自己也要装备一些简易的物理实验器材，课后动手操作完成课本实验或自己设计完成一些探索性物理实验，对于更好地理解物理知识，探索、理解物理规律，提高动手能力，培养学习兴趣具有重要作用。现在学生家庭经济条件好转，完全可以让学生装备简易的实验器材。

本文所指的学生个人物理实验装备是指学生个人拥有一些简易、便于携带、成本不高、经常使用的器材，不是指物理实验室的器材都让学生自己装备。以下就学生配备个人物理实验装备的必要性、分类、大致目录、获取途径、配备原则、使用原则及可行性等提一些粗浅看法。

一、必要性

新课程标准明确规定物理三维教学目标是：知识与技能；过程与方法；情感态度和价值观。物理知识的理解，探索物理规律的过程和方法的体验，实事求是的科学态度的培养，以及学生日后进一步学习和工作中一些基本仪器的操作技能训练都要求学生有足够的实验机会，但学校实验器材配备数量的限制和管理规定不能保障学生有充足的动手操作机会和课后自主设计实验，极大地妨碍学生动手能力的提高和创造性思维的培养，影响三维教学目标的实现。

另外学生学习基础参差不齐，动手能力不一，在分组实验中“差生”往往成为旁观者，很少有动手机会。如果学生自己有实验装备，课前先预习使用，课后再进行巩固，对于提高全体学生素质很有好处。

再者分组实验总有一些组会失败或不能全部完成，如果学生有自己的实验装备，课后可以重做实验以查找失败原因或继续未完成的实验直至得到满意结果。

综上所述，本人认为学生备有一些简易实验装备如同给学生配备课本和教辅书一样重要。

二、装备原则

为了让学生装备个人实验器材的目标顺利实现，必须遵循以下原则：

1.简易原则：学生个人自备物理实验器材与实验室配备的最大区别就是简易。简易才能价廉，简易才能便于携带。如滑动变阻器是电学实验中的重要器材，学生个人自备器材就可用一条足够长的合金电阻线加两个金属夹子代替，天平价高、体积大，学生个人自备器材就可用两端带有调节螺母的等臂杠杆加不同质量的带钩的钩码组代替，总之简易原则是学生个人自备器材的最大原则。

2.安全耐用原则：初中生年幼好动，思维缺乏缜密性，实验时操作仪器易出错，课后实验是学生独立操作，老师不能随时监督指导，为了保障学生安全，器材的安全性和耐用性也是非常重要的。少用玻璃材料，不用腐蚀性材料和有毒材料，接线柱要坚固耐用，万用表要设计有误操作保护，弹簧测力计要有超限度保护。量筒和量杯要用无毒的透明硬塑料制成，除用于实验外，还可用于学生日常生活中的水杯。

3.组合式一物多用原则：学生个人自备器材除了简易、耐用外，为了减少配备数量从而减轻学生经济负担，还要尽量采用组合式，可拆可装，这样才可以做到一物多用。

如直尺上设计小孔，两端加上调节螺母可用做等臂杠杆，还可以用做铁架台上的立柱，铁架台的底座装上四个轮子可做小车，四个轮子做成相同质量加上四个挂钩的小孔可做成钩码组，铁架台底座做成长方形可演示压强与受力面积的关系。又如弹簧测力计用透明外壳可演示弹簧伸长与拉力的关系。再如电学实验器材中的电池夹应设计串联插孔和并联插孔，才可以随意组合，至少两个有接线柱，再配上特制灯座和电珠后，除用于电学实验外，还可用于光学实验中的平行光源，当然用做生活中的照明灯也是可以的。

三、学生个人装备器材分类设计与大致目录

学生个人装备器材分必备和自选两大类。必备器材是为了配合新标准中要求学生必须掌握的知识，同时是学生日后学习和生活中十分必要的一些基本技能训练。如刻度尺（用于长短衡量）；温度计（用于测恒温度及沸腾、溶化、凝固规律的研究）；弹簧测力计（研究浮力和摩擦力）；简易天平（用于测质量）；简易万用表（用于测导线、开关的通断及导线两端的电压）；凸透镜（用于研究透镜成像规律）；导线、开关、灯座（练习串、并联电路的连接和研究电路特点）；杠杆和钩码（研究杠杆平衡条件）；滑轮和滑轮组；条形磁铁和磁针；合金电阻线；漆包线（用于绕制通电短形线圈和电磁铁）和电池夹等。

自选器材适用一些实验动手能力更强、家庭经济条件更好的学生，如游泳卡尺、气压计、望远镜、电机模型、热机模型、电流表、电压表等。

另必备器材最好能按年级分批配备，这样可以减少一次配备数量，也可以避免器材长时间保管造成遗失。

学生个人必备器材主要是备好、备齐那些重要的必选器材。

四、学生获取个人实验器材的渠道设想

初中物理实验器材虽然大多结构简单，但要学生自己到市场上购买或者自制却很困难，所以学生获取个人实验装备的最主要渠道应该像获取教科书那样，由教育主管部门组织设计、生产和发行。如条形磁铁和磁针、滑轮和滑轮组、弹簧测力计、温度计、简易万用表、电池夹、小灯座、实验用开关、合金电阻线、漆包线、量筒或量杯等在农村地区的市场上很难买到，但配备成本也就几十元钱，并不高，像配备课本一样给学生配备是完全可以实现的。当然配备目录和数量要认真研究，尽可能做到合理。

第二个渠道是到市场上购买。如一些既是实验器材又是生活用品的东西，市场上很容易买到的就到市场上购买。如电池、导线、凸透镜（放大镜）、各种刻度尺等。

第三个渠道是自制，自制器材可以培养学生的动手能力，还可以增强学生的成就感。如自制橡皮筋测力计，自制密度计，自制通电螺线管和电磁铁，自制变阻器等，但有些材料必须配备。

五、学生个人实验装备使用指导

学习的最大乐趣不是被灌输知识，而在于主动探索知识。给学生装备个人实验器材的最大目的就是让学生课后有充足的实验探究机会。因而如何让学生充分利用这些器材是物理教学的重要内容。除了配合实验室器材完成课本的探索课题，更重要的是让学生自己设计实验探究一些其他问题，以培养学生的创造性和主动性。教师应经常给学生展示探索成果的机会，让学生讲解、演示探究方法和过程，然后给出客观公正的评价。

学生个人实验器材应与家庭生活设施配合使用。家用电冰箱普及率很高，和温度计等一些实验器材的配合，可用于探究水或其他晶体的熔解、凝固规律。温度计与电热杯、电热棒配合使用可探究沸腾规律和比热容等。

学生个人实验器材还可以配合课堂教学，和教师一起完成课本上的探索性实验和演示实验。

六、学生配备个人实验装备的可行性探索

让学生拥有个人实验装备，经济条件已经不是问题，缺乏的是观念、态度和制度。首先是教师的观念和态度。如果教师还是满堂灌，不信任学生，自己包办到底，不发挥学生学习的自主体和主动探究精神，即使学生拥有个人实验装备也将成为摆设。当然给学生装备个人实验器材是一项系统工程，组织和落实有赖于政府和教育主管部门。

新课程标准规定物理课程不仅应该注重科学知识的传授和技能训练，注重将物理科学新成就及其对人类文明的影响等纳入课程，还应重视对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识及科学精神的培养，因此物理课程的构建应注重让学生经历从自然到物理、从生活到物理的认识过程，注重基本科学探究实践，假如学生有一套个人实验器材，即使将来走向社会也可以经常摆弄，对于学生产生探究冲动、培养探究能力应很有促进作用。如果学生随身携带一套个人实验器材，做实验就如同提笔写作业那样简单，则新课程标准中的教学目标的实现不就更容易了？

以上就学生个人实验装备提出一些粗浅想法，需要说明的是，让学生个人配备实验器材只是一种实现教学目标的手段，但愿这一手段能像多媒体教学手段一样引起大家的重视，这对于教学改革将有极大的促进作用，对于学生情感态度和价值观的科学养成，对于学生科学素养和创新意识的培养将很有益处。