詹紅星

【摘要】針對(duì)中學(xué)物理分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的不足，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)拓展的研究，創(chuàng)新分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，突出學(xué)生在分組實(shí)驗(yàn)中的主體地位，將實(shí)驗(yàn)還原為科學(xué)探究的平臺(tái)。筆者認(rèn)為學(xué)生把實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)化為自己的需求，實(shí)驗(yàn)才能變得有趣，才能體驗(yàn)到探索的樂趣，才能有成就感，才能更加有利于提高學(xué)生的物理核心素養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng)? 實(shí)驗(yàn)拓展? 個(gè)性發(fā)展

【課題項(xiàng)目】本文為“廣東省教育科學(xué)規(guī)劃課題：核心素養(yǎng)下物理實(shí)驗(yàn)拓展的研究（課題批準(zhǔn)號(hào)：2019YQJK517）”部分成果。

【中圖分類號(hào)】G633.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2020）47-0124-02

十八大以后，我國(guó)確立了“立德樹人”為教育目標(biāo)。進(jìn)一步提升學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)，是物理教學(xué)的根本出發(fā)點(diǎn)。但長(zhǎng)期以來(lái)，一線教師過(guò)于注重于教學(xué)細(xì)節(jié)問題的研究，學(xué)生僅僅停留在掌握基礎(chǔ)知識(shí)，具有一定的解題能力這個(gè)層面上。這與“立德樹人”的教育目標(biāo)相距甚遠(yuǎn)。

基于此，教師要站在“立德樹人”的高度，審視自己的教學(xué)活動(dòng)。物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)問題的探究意識(shí)，提高自主思考、分析和解決問題的能力，從而提高學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)有重要作用。但在中學(xué)物理分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，很多實(shí)驗(yàn)仍是老師按課本的要求，提供相同的儀器讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這種實(shí)驗(yàn)，許多學(xué)生沒動(dòng)幾下就不做了，抱怨實(shí)驗(yàn)“不好玩、很無(wú)趣”。而老師看在眼里，急在心里，苦于沒有其它方法，只是不停地一味聽學(xué)生抱怨。學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平得不到較好的提高。為此，有必要進(jìn)行“中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)拓展的研究”。

所謂“中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的拓展”就是通過(guò)對(duì)中學(xué)物理教材進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)驗(yàn)方法上，從教材給定方案向自主設(shè)計(jì)方向拓展;實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，從教材內(nèi)容向社會(huì)生活內(nèi)容拓展的教學(xué)活動(dòng)。

“雖然我們能設(shè)計(jì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生了解科學(xué)探究的性質(zhì)。但是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，簡(jiǎn)單有效的辦法就是減少實(shí)驗(yàn)數(shù)量，特別是許多呆板、按方抓藥式的實(shí)驗(yàn)?！盵1]這種實(shí)驗(yàn)由于沒有尊重學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體地位，所以學(xué)生就沒有學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，就沒有學(xué)習(xí)的興趣，感到“不好玩、很無(wú)趣”就不難理解了?！皩W(xué)習(xí)是認(rèn)知者在原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在一定的社會(huì)文化環(huán)境中，主動(dòng)對(duì)新信息進(jìn)行加工處理、建構(gòu)知識(shí)表征的過(guò)程?！盵2]學(xué)習(xí)者要想完成對(duì)所學(xué)知識(shí)的意義建構(gòu)，最好的辦法是到現(xiàn)實(shí)世界的真實(shí)環(huán)境中去感受、去體驗(yàn)。因此設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式：

第一步：情景的創(chuàng)設(shè)

教師根據(jù)物理教學(xué)計(jì)劃，結(jié)合學(xué)校的特點(diǎn)和學(xué)生的實(shí)際情況，遵循趣味性、思想性和科學(xué)性原則，創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)情景。教學(xué)情景在探究學(xué)習(xí)的過(guò)程中起到了相當(dāng)重要的作用，它是探究學(xué)習(xí)的源頭之水[3]。從學(xué)科資料、生活實(shí)踐和生產(chǎn)應(yīng)用中提取素材，將物理實(shí)驗(yàn)情景進(jìn)行拓展和深化，努力提出有實(shí)踐意義的探索課題，創(chuàng)設(shè)學(xué)生感興趣的情景。這樣做有利于學(xué)生把學(xué)習(xí)任務(wù)內(nèi)化為自己的內(nèi)在心理需求。從而提高學(xué)生的主體意識(shí)，學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣就得以提高，這樣的情景也有利于培養(yǎng)學(xué)生形成正確的價(jià)值觀和應(yīng)有的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。

第二步：實(shí)驗(yàn)方案方法自主設(shè)計(jì)與展示

根據(jù)課題，學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)方法。強(qiáng)調(diào)肯定學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的閃光思維，肯定每個(gè)學(xué)生的進(jìn)步，不以參考答案為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)學(xué)生回答問題的質(zhì)量。教師在實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)上給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)。鼓勵(lì)學(xué)生能提出更富有創(chuàng)造性、更富有探究意義的方案。這樣做尊重了學(xué)生的發(fā)展層次和個(gè)性因素，尊重了學(xué)生的主體地位?！敖逃叩幕顒?dòng)能夠引起受教育者積極、主動(dòng)的反應(yīng)，從而使個(gè)性得到積極、主動(dòng)的發(fā)展。同時(shí)，要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，使其學(xué)會(huì)獨(dú)立思考，以便進(jìn)行創(chuàng)造性的活動(dòng)，達(dá)到主體的最高境界?！盵4]

第三步：實(shí)驗(yàn)分類，分組實(shí)驗(yàn)

學(xué)生通過(guò)自主設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案與方法，根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)方案，利用各自所需的儀器，自由分組實(shí)驗(yàn)。有專家提出學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程“看過(guò)了就忘了，聽過(guò)了就記住了，做過(guò)了就理解了”。從教學(xué)實(shí)踐中，沒有學(xué)生的主動(dòng)性，只是按方抓藥地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，是沒有什么教學(xué)效果的。只有尊重了學(xué)生的主體性，學(xué)生把實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)化為自己的需要，自己主動(dòng)去探索，才能使學(xué)生產(chǎn)生成就感，才能體驗(yàn)到探究的樂趣。因此，應(yīng)該這樣說(shuō)：學(xué)生感到有趣了，實(shí)驗(yàn)就能體驗(yàn)到樂趣，就有成就感了。

第四步：展示實(shí)驗(yàn)結(jié)果

學(xué)生展示出自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。根據(jù)學(xué)生的展示情況，分析優(yōu)點(diǎn)與不足之處，進(jìn)行反思，并提出改進(jìn)的建議。不少教師有這樣的感慨：學(xué)生如果有游戲的一半心思投入學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)效果將提高很多。而游戲?qū)θ说奈饕且驗(yàn)樵谟螒蜻^(guò)程中所產(chǎn)生的成就感，促使人腦產(chǎn)生多巴胺，而使人產(chǎn)生愉悅的快感，使人對(duì)游戲欲罷不能。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的展示環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，類似游戲的通關(guān)環(huán)節(jié)，容易激勵(lì)學(xué)生產(chǎn)生成就感，從而使學(xué)生的興趣層次向上發(fā)展。

第五步：課后反思、遷移拓展

讓學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況和實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行課后反思，適當(dāng)拓展，將素材和反思結(jié)果整理總結(jié)，拓展今后的研究，可以將研究的過(guò)程分享給同學(xué)。這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生自己學(xué)習(xí)如何分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果、得出實(shí)驗(yàn)規(guī)律、撰寫實(shí)驗(yàn)研究報(bào)告，從而形成獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)探索能力，并由此體驗(yàn)科學(xué)探索的過(guò)程，從而提高自己的物理核心素養(yǎng)。

從初步的教學(xué)實(shí)踐看：進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的拓展教學(xué)，開始時(shí)會(huì)“亂象頻出”，“亂”，一方面是因?yàn)閷W(xué)生的不知所措，它是由于獨(dú)立思考能力和主體學(xué)習(xí)地位的長(zhǎng)期不足的影響的結(jié)果;另一方面也促使學(xué)校實(shí)驗(yàn)室管理理念要從服務(wù)教師的教學(xué)需要轉(zhuǎn)換成服務(wù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需要上來(lái)。只要老師教學(xué)中尊重學(xué)生的主體地位，學(xué)生就能逐步養(yǎng)成獨(dú)立思考的習(xí)慣，學(xué)生就能逐步地形成實(shí)驗(yàn)探究的意識(shí)，了解實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程，提高學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任意識(shí)。學(xué)生將不會(huì)再感覺到實(shí)驗(yàn)“不好玩”了，探索的樂趣也得到體驗(yàn)，較好提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，有利于學(xué)生形成正確的物理觀念、提高學(xué)生的科學(xué)思維能力和探索能力水平、促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面提高。

這種教學(xué)模式具有“趣、思、創(chuàng)”的特點(diǎn)。

“趣”是指這種教學(xué)模式具有一定的趣味性，并能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。愛因斯坦說(shuō)：“興趣是最好的老師?！弊鳛榻虒W(xué)工作者，對(duì)興趣能夠給學(xué)生帶來(lái)的積極作用一定不陌? 生。對(duì)物理學(xué)科具有足夠興趣的學(xué)生，無(wú)論是對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)速度，還是邏輯思維的發(fā)展速度，抑或是綜合調(diào)動(dòng)物理知識(shí)儲(chǔ)備進(jìn)行解題的速度，都要普遍比那些沒有足夠興趣的學(xué)生要快。同時(shí)，有了更加有趣味性的課堂氛圍，教師和學(xué)生之間的關(guān)系

更加緊密，教學(xué)工作更加容易開展，學(xué)生也會(huì)全身心地投入進(jìn)來(lái)，取得更好的學(xué)習(xí)效果。不僅如此，這個(gè)“趣”字還體現(xiàn)在對(duì)物理知識(shí)和實(shí)驗(yàn)等的探索過(guò)程中，學(xué)生能夠獲得更大的樂趣，進(jìn)而產(chǎn)生對(duì)物理學(xué)科學(xué)習(xí)的強(qiáng)大意愿。要想達(dá)到這些目標(biāo)，教師首先要響應(yīng)新課標(biāo)的號(hào)召，將課堂歸還給學(xué)生，讓學(xué)生成為課堂的主體，再通過(guò)科學(xué)的教學(xué)方法，進(jìn)一步讓“趣”實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)質(zhì)量的提高。新課標(biāo)推行至今，已經(jīng)給我國(guó)中學(xué)教育帶來(lái)了非常顯著的變化。其中最為明顯的就是課堂不再以教師作為主體，而越來(lái)越多的學(xué)生作為核心。分組實(shí)驗(yàn)就是非常重要的體現(xiàn)。在分組實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，學(xué)生不光可以通過(guò)合作共同探究實(shí)驗(yàn)結(jié)果，還能在合作中互相提醒實(shí)驗(yàn)的步驟，讓實(shí)驗(yàn)過(guò)程更加完善，同時(shí)，在合作的過(guò)程中，學(xué)生之間也會(huì)更加默契，培養(yǎng)更加深厚的感情。

“思”主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中。在學(xué)生強(qiáng)烈好奇心的驅(qū)使下，學(xué)生會(huì)在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中對(duì)現(xiàn)象背后的規(guī)律生發(fā)出強(qiáng)烈的探索欲望，并結(jié)合現(xiàn)有的物理知識(shí)對(duì)其進(jìn)行分析，尋找實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后的規(guī)律。在分組實(shí)驗(yàn)中，“思”這一過(guò)程會(huì)體現(xiàn)得更加明顯。比如，在進(jìn)行“力的平行四邊形”實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)互成角度的力對(duì)小球產(chǎn)生的效果和某一個(gè)力產(chǎn)生的效果相同，學(xué)生在好奇心的驅(qū)使下，就會(huì)對(duì)其他不同方向和大小的力進(jìn)行探索，看哪些力會(huì)對(duì)小球產(chǎn)生怎樣的效果。通過(guò)探索發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)互成角度且大小固定的力，如果要用一個(gè)力進(jìn)行取代，那只有一種結(jié)果，這一個(gè)力的方向和大小也是固定的。這樣，學(xué)生就可以得出結(jié)論，兩個(gè)互成角度且大小固定的力，其效果和固定方向的某個(gè)力效果相同。再比如，進(jìn)行物體的平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用帶有小孔的卡片，學(xué)生可以描繪出水平勻速運(yùn)動(dòng)和垂直自由落體運(yùn)動(dòng)兩個(gè)小球的軌跡。通過(guò)思考，學(xué)生可以利用這些描點(diǎn)，測(cè)出曲線上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)，進(jìn)而計(jì)算出小球的水平分速度，也就是平拋的初速度。

“創(chuàng)”體現(xiàn)的是物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新。不可否認(rèn)的是，任何一門科學(xué)要想發(fā)展，都離不開創(chuàng)新，而創(chuàng)新思想的培養(yǎng)，就要從小抓起，從學(xué)科初級(jí)的實(shí)驗(yàn)上抓起。對(duì)于中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，“創(chuàng)”體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新、思維模式的創(chuàng)新等方面，在培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)為目標(biāo)的時(shí)代背景下，創(chuàng)新不光能夠讓學(xué)生在探索中獲得更多的樂趣，還能通過(guò)創(chuàng)新，培養(yǎng)完善的邏輯思維，并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。教師需要注意到，創(chuàng)新也要遵循一定的方法，在現(xiàn)有的知識(shí)體系上進(jìn)行創(chuàng)新，才能取得更好的成效。所以，在讓學(xué)生進(jìn)行分組物理實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，教師應(yīng)給予學(xué)生一定的引導(dǎo)，讓學(xué)生在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法時(shí)，能夠更加充分地調(diào)動(dòng)現(xiàn)有的知識(shí)儲(chǔ)備。比如，在進(jìn)行“多用點(diǎn)探索黑箱內(nèi)的電學(xué)原件”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師就可以在實(shí)驗(yàn)之前帶學(xué)生對(duì)已經(jīng)掌握的物理知識(shí)進(jìn)行鞏固，讓學(xué)生溫習(xí)電壓表、電流表等的使用方法，然后在實(shí)驗(yàn)中鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新連接模式，通過(guò)不同的連接方法，得出準(zhǔn)確的推論，確定黑箱中的元件。

綜上所述，“趣”、“思”、“創(chuàng)”是讓物理實(shí)驗(yàn)取得良好效果不可或缺的三個(gè)要素。以趣促思，以思促創(chuàng)，由創(chuàng)生趣，物理實(shí)驗(yàn)會(huì)形成一個(gè)良好的循環(huán)，讓學(xué)生更加牢固地掌握物理知識(shí)，并通過(guò)親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的提高。

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