物理课程资源的发掘与应用

杜富清

（长治教育学院，山西 长治 046011）

0 引言

2001年6月的《基础教育课程改革纲要》中明确提出要“积极开发并合理利用校内外各种课程资源”。所以，课程资源的开发与利用是新课程改革得以顺利开展的重要前提。在传统物理教学中，纸质教材是教学展开的基础，对理论化知识的思考与探究是师生的主要任务。在实验室所开展的实验主要目的是对课本理论知识的验证，但是却缺乏应有的拓展与延伸。

1 课程资源的内涵、分类及应用现状

课程资源是指满足课程活动所需的思想、知识、人力、物力等,它是与课程目标、内容、实施和评价有密切联系的课程外部系统。[1]课程资源有广义和狭义之分。前者指能促进课程目标实现的各种相关因素，后者则指能直接提供教学内容的相关信息源，如图书、挂图、标本、实物等。根据相关资源与学校这一主体之间的空间位置关系，相关资源可划分为校内与校外两种资源。如图1所示。校内资源是为师生所方便获取与应用的，并且在教学实施计划之内，所以其使用效率、频率较高，比如实验室等场所。而校外资源除非被提前纳入课程计划序列内，否则对校外资源的应用可能由于缺乏计划性而导致效率与效果低下。

图1 校内和校外资源示意图

中学物理就其学科性质而言，具有较强的实践性[2]。新课改的精神极其强烈地体现了这一点。实践性的体现需要突破课堂教学的限制，将各类能够承载物理知识、体现物理规律及其应用的资源纳入已有课程计划序列，并切实体现在课程实施过程中。但由于历史原因，受知识本位思想的深刻影响，课程实施的主要方式依然依循“教师+教材”的固有路径。教育各层面对教学理念、教育功能认识肤浅导致实际教学实施空间狭窄、方法单一，缺乏更丰富的知识参照与实际应用。典型的现象就是教师按部就班进行授课，然后让学生在实验室中对教材中所列出的实验加以验证。诸如引导学生利用信息化学习平台进行物理规律的探究、走入工厂企业了解机械工作过程等活动基本处于缺失状态。如果物理教学仅限于此，则事实上丧失了引导学生对物理知识进行更广发、深入应用的机会。同时也无法激发与培养学生高阶能力，如思维能力、问题解决能力、动手能力等。事实上，现在各级各类学校均建立了较好的校园网络及信息化实验平台，这些条件的设立为拓展物理课堂教学、增强课堂教学的实践意义具有积极的作用。但事实上，设备的空置率相当严重。另外，许多学校也缺乏与相关工厂、企业等社会资源的联系，至于工业领域及研发方面的革新、改进等对课堂教学的影响微乎其微。当然这其中最关键的因素是教育管理部门及领导者缺乏对教学的立体化考量，从而导致教学实践的严重缺失。

2 中学物理课程资源的开发与利用

对物理课堂教学而言,校外、校内两种课程资源于课程实施均有重要价值，但事实上二者在应用形式、功能等方面具有一定的差别。从资源应用的便利性、计划性、可持续性等角度来看，校内资源均优于校外资源。所以，开发与利用物理课程资源时，着力点在校内。校外资源当然应该在学校的计划范围内，但更多地扮演备选与辅助的角色。另外，物理学是自然科学的分支，主要研究物质的构成、相互作用以及运动规律[3]。同时，它还具有方法论的性质，与研究自然、社会、思维世界的普遍规律的哲学有着极强的关联性。所以，物理课程资源的开发和利用必须结合物理学本身的特点，着眼于内涵丰富、价值高的优质资源开发与应用。

2.1 开发和利用校内物理资源

校内物理课程资源具有多样性，包括教师资源、教学设施、多样化的教育活动等[4]。由于各种课程资源具有不同的应用形式、使用价值，所以对教学的实施效果殊异。因此对这类资源的开发应有计划、综合进行，形成资源类别的立体化格局。

2.1.1 教师资源的开发

教师既是课程的实施主体，同时也可以藉由自身的经验、知识对教材或课程进行二度开发，从而使得课程的实施更具有场景性与适切性。更为重要的是，从知识结构的角度来看，蕴藏于教师经验中的隐性知识在一定程度上决定了教学的个体色彩，并直接影响教学效果。教师隐性知识的的显性化是教师同侪互助的首要前提。所以应建立基于学校层面的专业发展共同体，通过日常教学协作、教学观摩、合作教研活动等形式，增强优秀师资隐性知识的影响面，促进新手型教师的快速成长。另外，教师作为反思型实践者做到对自己日常专业实践活动进行惯常化的反思，有助于教师的专业发展。在实施方法上，基于教学录像进行的专业活动分析效果明显。

2.1.2 基于校园网络的信息化资源开发

学校的教学设备及场所呈现出多样化，如：多媒体、网络、计算机、电子阅览室、图书馆、实验室等等。有效开发和利用物理课程资源不仅可以激发学生的积极性还可以扩展学生的思维。诸如挂图、视听光盘、投影片、幻灯片、录像带、多媒体软件等比较普及，在教学中可根据实际需要，将传统媒体与信息化媒体合理组合，以增强教学效果。

（1）多媒体软件的应用

比如关于匀速直线运动的性质，利用多媒体软件，教师可以做出V-T图像与X-T图像，如图2、3所示。并用幻灯片向学生进行展示，并同学生共同展开探究，提升课堂效率的同时也宜于深化学生对知识的理解。另外，机械波传播、分子的热运动等内容相对抽象，学生在理解上存在一定难度。教师可利用计算机进行动态模拟，从而使教学更形象和生动。

图2 X-T图

图3 V-T图

（2）网络资源的开发与利用

因特网、校园网及嵌入于校园网上的物理实验平台、即时通讯工具等，如果应用得当，均可以有效促进教学的发展。

比如中国科普网，知识与实践联系紧密，图文并茂，宜于提升学生的学习兴趣、开阔其视野。中学资源网、高中物理辅导网等网站涵盖了高中物理学习的各方面，是学生开展第二课堂的有效平台。还可以引导学生积极使用诸如CNKI、万方等网络数据库进行文献搜索、数据整理，提升其信息素养。上述内容既可以通过适当的形式引入课堂，也可以作为学生发展兴趣的有效平台。

其中，物理虚拟实验室网站具有在线仿真物理实验过程的功能。图4所示为利用物理虚拟实验室网站对简谐运动过程进行动态模拟的效果，极大地增强了物理教学的形象化。

图4 仿真物理实验

（3）物理实验资源的开发与利用

物理学是一门以实验为基础的学科,物理学实验是人类认识世界的一种重要活动,是进行科学研究的基础。所以，充分发掘、利用学校现有的实验资源，在扩展物理教学的深度与提升学生高阶能力的培养方面具有强烈的现实意义。一方面应放手让学生动手做实验，同时在这一过程中教师应及时在步骤、方法等方面给予指导，引导学生在经历数据收集、信息分析、归纳总结规律的过程中，体验实验探究过程。如《串联电路和并联电路》实验的开展，学生仅凭教师的讲解，难以理解电路的本质。如果教师在告知学生正确的实验方法和原理后，让学生自己开展实验探究，体验准科学研究的过程，则教学效果会更好。

同时，还可以鼓励学生放开手脚、开动脑筋，对废旧仪器进行二次利用，从而培养其创新意识与思想。比如用废干电池中取出的碳粉涂在白纸上，制作导电纸，从而解决了学生实验器材不足的困难；将塑料老化后的“磁场空间分布演示仪”中的磁体和小磁针卸下，可再用于学生课外小实验，从而有效解决了器材短缺的问题。[2]还可以引导学生利用生活中常见的物品制作、开发小实验，如利用筷子，小饮料瓶，米粒进行静摩擦力的探究实验米粒等。

2.2 校外物理资源的开发和利用

校外物理课程资源包括学生家庭、社区及社会中有利于物理教育教学的各种设施、场所、人文和自然现象资源等，同样是极丰富的课程资源。事实上，学校同社会往往具有强烈的互动与吁求，在彼此促进与作用的过程中实现了有意义的反哺。比如科技馆、博物馆等承载了人类社会发展历史与成果的对象就是开展物理教学的优质场所。还可以根据教学需要，到附近相应的工厂进行参观，让学生实际观察、体验物理知识的实践应用成果。

人类社会发展过程中形成的价值观念、风俗习惯以及丰富多样的自然现象同样也蕴含着多样化的物理教学资源。例如讲解光的色散现象时，将彩虹现象作为例子效果良好。因为彩虹的形成就是因为不同波长的光波在经过水滴时产生不同的折射所产生的。中国古典文化中的隔墙有耳、泥牛入海、如坐针毡、钻木取火等成语，以及有麝自然香、何须迎风扬，朝霞不出门，晚霞走千里等俗语蕴含了古人对自然现象的科学理解，应用在教学中可起到画龙点睛的效果。

3 结语

开发和利用物理课程资源无论对学生还是教师而言，均体现为探究和创造的过程，其中教师是关键，学生是主体。因此，教师应不断丰富自己的专业知识、开阔自己的思路与视野，从而尽快实现从传统课堂教学向新课程标准所提倡的现代课堂教学转变。同时也应积极倡导学校与社会共同努力，建立起长期、有效、弹性的教学资源开发与合作机制。

［1］范兆雄.课程资源的层面与开发［J］.教育评论,2002,(4)：39.

［2］吴刚平.课程资源的开发与利用［J］.全球教育展望，2001,（8）:51-52.

［3］马云鹏，丁锐.新课程实施中社区课程资源的开发与利用［J］.教育科学研究，2004,（10）:22.

［4］黄国雄.物理课程资源的开发与利用［J］.中国教育技术装备，2005,（2）：30.