【摘 要】以現(xiàn)代教學理論和劉炳昇實驗教育思想為指導，以實踐為基礎，突出學生主體，開發(fā)課程資源，設計多元創(chuàng)新實驗，構建富有特色的物理校本“新課堂”。

【關鍵詞】物理教學;創(chuàng)新實驗;新課堂

【中圖分類號】G633.7 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009（2015）42-0043-03

【作者簡介】殷漢卿，江蘇省海州高級中學（江蘇連云港，222023）教師，江蘇省特級教師。

《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010～2020）》指出：高中階段教育要注重培養(yǎng)學生自主學習能力，全面提高綜合素質(zhì);要創(chuàng)造條件開設形式多樣、內(nèi)涵豐富的選修課，為廣大學生提供更多選擇，從而促進學生有個性的全面的發(fā)展;要激發(fā)學生的好奇心，培養(yǎng)學生的興趣愛好;充分發(fā)揮現(xiàn)代信息技術作用，促進優(yōu)質(zhì)教學資源共享;要開發(fā)實踐課程和活動課程，增強學生科學實驗的成效。由于傳統(tǒng)教育的影響，經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)普遍存在著學生實踐能力尤其是實驗能力較差的問題。

開發(fā)多元創(chuàng)新實驗，要以現(xiàn)代教學理論和劉炳昇實驗教育思想為指導，以實踐為基礎，突出學生主體，以我校的江蘇省高中物理課程基地為依托，開發(fā)課程資源，構建富有特色文化的物理校本“新課堂”，從而激發(fā)學生物理學習的興趣，培養(yǎng)學生的實踐能力與創(chuàng)新意識，提升學生綜合素質(zhì)，實現(xiàn)學生個性化發(fā)展與多元化發(fā)展的目標。

一、開發(fā)多元創(chuàng)新實驗，打造物理教學“新課堂”

1.創(chuàng)建課程教學內(nèi)容的呈現(xiàn)載體，開拓單元教學的新途徑。

在高中物理課堂教學過程中，往往有些重點、難點核心知識，學生在課堂上是難以準確理解和及時掌握的。針對教學內(nèi)容的重點、難點問題，我們主要從三個層面分單元設計課程教學內(nèi)容的呈現(xiàn)載體，構建三類實驗室開展實驗活動，使物理現(xiàn)象、概念、規(guī)律都能通過物化模型或動態(tài)視頻模擬呈現(xiàn)，從而突出重點，突破難點內(nèi)容的教學。一是體驗性實驗，主要呈現(xiàn)本單元教學內(nèi)容中的物理概念、原理等基礎知識，幫助學生感悟、領會物理知識的實際效果，為學生學習搭建思維平臺。二是探究、驗證性實驗，主要呈現(xiàn)本單元教學內(nèi)容中的學生演示與實驗，幫助學生親歷、明晰實驗過程，掌握物理規(guī)律的核心知識，增強實驗能力。三是本單元教學過程中比較抽象且不易通過實物展示的動態(tài)視頻模擬實驗，通過直觀形象、動態(tài)模擬的形式，幫助學生把握重點、難點知識。三個層面的實驗活動均建有相應的專用實驗室，做到全天候?qū)W生開放，并配有指導教師值班，學生可自主地隨時到實驗室學習活動，真正使得學生的多元學習活動成為單元教學的有機系統(tǒng)。

2.建設自主式學習的實驗室，構建課程教學的“新課堂”。

目前，在高中生中普遍反映出物理學習困難、學習興趣有減無增、探究意識不強等問題。學生的動手能力、觀察能力、思維能力、創(chuàng)新能力普遍較弱，一些尖子生的綜合能力也比較差，亟待提高。針對這一現(xiàn)象，我們重點建設體現(xiàn)自主學習的實驗室，即劉炳昇物理探究實驗室。該實驗室主要可操作兩類實驗，一是趣味類實驗，二是探究類實驗。

趣味類實驗，主要由直觀實驗、爭辯實驗、體驗實驗、遷移實驗、標新實驗以及趣味實驗講座等內(nèi)容組成。直觀實驗主要是通過生動有趣的實驗、出乎意料的實驗結果，提高學生的觀察力、好奇心，增強學生主動探求知識的興趣。爭辯實驗主要是通過實驗現(xiàn)象或結果的分析，激發(fā)學生靈感，營造良好的學習氛圍，使學生在相互研討、爭論的環(huán)境中激活思維，拓展學習物理的興趣，培養(yǎng)學生的注意力、邏輯思辨力。體驗實驗主要是通過親身體驗出乎意料的實驗效果，激發(fā)學生學習主動性、積極性和學習潛能。遷移實驗主要是通過物理知識的跨學科應用，將其他學科的知識遷移到物理學習中，引導學生進行知識遷移應用，培養(yǎng)學生的抽象思維、邏輯思維能力，增強學生的理性能力。標新實驗主要是通過“新”實驗，高科技實驗，設計出一些非常規(guī)實驗，激發(fā)學生的求新、獵奇心理。趣味實驗講座主要目的是通過教師運用實物或視頻對有趣的物理實驗進行演示、模擬、講解，拓展、豐富學生的物理知識，激發(fā)學生學習物理的興趣，提升學生的科學素養(yǎng)。

探究類實驗，主要由多元探究實驗、數(shù)字化實驗組成。多元探究實驗主要以小型的實驗問題為中心，在教師的引導啟發(fā)或?qū)W生自主實驗下，學生運用已學過的知識和掌握的技能，以新問題的探索者和發(fā)現(xiàn)者的學習心理，通過小型的實驗或設計實驗載體，去探索、發(fā)現(xiàn)和解決問題。多元探究實驗通常以小課題形式開展研究，研究流程包括創(chuàng)設情境、提出問題、理論或?qū)嶒炋骄俊⑻岢鲂聠栴}、解決問題、拓展遷移、實驗報告、交流展示等多個環(huán)節(jié)。學?，F(xiàn)有60個物理探究實驗及實驗的指導方案。數(shù)字化實驗主要是將計算機為核心的數(shù)字化技術和現(xiàn)代實驗技術融為一體，根據(jù)不同的學習目標和內(nèi)容，指導學生進行實驗探究和項目的設計。學?，F(xiàn)有24組物理數(shù)字化探究實驗。通過探究實驗，培養(yǎng)學生觀察問題、思考問題、分析問題的習慣，讓學生多角度多渠道創(chuàng)造性地研究問題，在實驗探究中獲取知識、動手實踐、拓展遷移能力和培養(yǎng)創(chuàng)新精神。

劉炳昇物理探究實驗室開展的活動，使物理知識、技能、方法、能力、態(tài)度、情感在學生自身人格中不斷內(nèi)化，使不同層次學生的科學素養(yǎng)得以全面提升，使學生在活動中得到多元發(fā)展。在劉炳昇物理探究實驗室，學生可以自主、合作探究，充分感受到生活學習、實踐體驗、驗證探究、潛能發(fā)現(xiàn)的“新課堂”。實驗活動的開展，主要利用不同功能的專用實驗室，開設學科選修課程或開展學生科技社團活動，有效滿足不同層次的學生的學習需求。

3.開發(fā)個性化的課程資源，打造特色的校本課程。

新課程實施后，物理學科形成了一套標準、多套教材的體系。為滿足學生不同層次不同需求的個性化學習，我們在校本課程資源的開發(fā)上加大力度，重點開展國家課程校本化、校本課程特色化的工作，從物理學的前沿發(fā)展、技術應用、思維能力培養(yǎng)和文化教育功能四個方面開發(fā)出了20余門校本課程，形成了涵蓋物理學的發(fā)展歷程、物理學學科分支、物理學在現(xiàn)代科學技術、社會、生活、環(huán)境中的運用等特色明顯、內(nèi)容豐富的適用于廣大學生自主選修的校本課程體系;完善了物理課程基地的學科網(wǎng)站，學生可利用網(wǎng)絡平臺進行在線展示、交流互動、網(wǎng)上答疑等活動，這些自主學習形式是課堂教學的延伸和補充;設置了大型的科普文化長廊，為學生開闊視野、拓寬科技實踐渠道、激發(fā)物理學習的興趣打下了良好的物質(zhì)基礎。

校本課程是學科課程的補充、延伸，個性化課程資源的開發(fā)與利用，豐富了物理課程的內(nèi)容和形式，學生可以根據(jù)愛好選擇自己喜歡的校本課程，滿足了學生個性化、多元化學習的需求。

二、通過教學案例，感受物理教學“新課堂”

探究液體內(nèi)部壓強與哪些因素有關時，我們設計了如下的探究實驗。

（一）探究同一深度液體向各個方向的壓強。

按圖示實驗裝置準備好，用注射器在U型管中注入使兩邊處在同一水平面的紅水，液面差為零，液面在8cm刻度處，然后插上空心橡膠皮圈。在玻璃缸中緩慢加入水到U型管刻度尺的14cm處，選定片狀活塞的深度在8cm處（深度標尺可讀出），注意確定深度的讀數(shù)時要適當扣除活塞平移的距離;讀側(cè)面深度時，是從片狀活塞的圓心到液面的距離。轉(zhuǎn)動主動槽輪，使探頭腔停在向下、向上、向側(cè)的三個方向上。

三個方向的實驗探究，都可讀出U型管中紅水的兩個液面高度差均為8cm。

探究結論：在液體的同一深度，液體向各個方向的壓強相同。

（二）探究同種液體的壓強與深度的關系。

按上述實驗裝置準備好，用手拉動深度標尺，使片狀活塞分別停留在4cm、6cm、8cm、10cm四個不同的深度。

觀察U型管中紅水的兩個液面高度差分別為4cm、6cm、8cm、10cm。

探究結論：液體內(nèi)部不同深度的壓強與深度成正比。

（三）探究液體的壓強與密度的關系。

方法一：換液法

按上述實驗裝置準備好，向液缸內(nèi)依次加入清水（密度為1×103kg/m3）、鹽水（密度為1.15×103kg/m3）、酒精（密度為0.8×103kg/m3），使被測液體的液面在U型管刻度尺的14cm刻度處，將片狀活塞的深度定位在10cm深處。

觀察三種情況下，U型管中紅水的兩個液面高度差依次為10cm、11.5cm、8cm。

探究結論：液體的壓強與其密度成正比。

方法二：換管法

實驗前，用注射器分別向三個相同U型管內(nèi)注入上述密度的清水（紅色）為U1、鹽水（藍色）為U2、酒精（不染色）為U3，液面差皆為零，都在8cm刻度處。將橡膠空心皮圈依次與U1、U2、U3換接，實驗時液缸中清水不換。

片狀活塞在水中的深度為10cm時，U1中兩紅水液面高度差為10cm。

片狀活塞在水中的深度為10cm時，U2中鹽水（藍色）兩液面高度差為8.7cm。

片狀活塞在水中的深度為10cm時，U3中酒精兩液面高度差為12.5cm。

探究結論：液體的壓強與其密度成正比。

三、總結教學實踐，體會物理教學“新課堂”

首先是搭建豐富多元的學習平臺，可以滿足學生不同層次的發(fā)展需求，學生由完成學業(yè)任務到構建物理人生，都可以依托相應的一個或多個平臺得到實現(xiàn)。

其次是設計特色鮮明的實踐活動，將學生物理學習的重心由基礎理論轉(zhuǎn)向理論與實踐并重，由教室轉(zhuǎn)向教室、實驗室及科技活動中心并重，注重課內(nèi)與課外結合、校內(nèi)與校外結合、理論與實踐結合、繼承與創(chuàng)新結合，可以促進學生科學素養(yǎng)的提升。

再次是建設開放共享的學習設施，除正常課堂教學使用外全天向?qū)W生開放，積極倡導學生利用課外時間以學習小組的形式進行各項實踐活動。教師應及時解決學生學習需求，幫助學生開展自主學習。

最后是進行與時俱進的課程建設，開發(fā)豐富而有個性的課程資源，促進學生的個性化、多元化發(fā)展，進而對學生的擇業(yè)趨向和人生規(guī)劃產(chǎn)生直接而深遠的影響。

注：本文系江蘇省“十二五”教育科學規(guī)劃課題“以多元創(chuàng)新實驗為主體的高中物理校本課程的構建與實踐研究”（批準號D/2013/02/800）階段性成果之一。