孫春成

摘? ?要：為了適應(yīng)新課標(biāo)、新高考，各出版社組織專家重新編寫了物理教材，新編教材素材更豐富，將其中一些新素材開(kāi)發(fā)成拓展性實(shí)驗(yàn)?zāi)芨玫匕l(fā)揮教材的育人作用。采用課前探究教材拓展性欄目實(shí)驗(yàn)、將教材插圖變成探究實(shí)驗(yàn)、利用課后習(xí)題進(jìn)行科技制作、演示課后習(xí)題情境、根據(jù)教材舉例文字自制教具等策略將新教材內(nèi)素材開(kāi)發(fā)成課外拓展性實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，可以更好地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)和教材的教育教學(xué)價(jià)值，滿足新課標(biāo)、新高考的要求，完成立德樹(shù)人根本任務(wù)。

關(guān)鍵詞：新教材素材;課外;拓展性;實(shí)驗(yàn)探究

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? 文章編號(hào)：1003-6148（2021）1-0070-3

2017年國(guó)家對(duì)普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂，各省、市、區(qū)相繼實(shí)施“3+1+2”新高考方案，各出版社組織專家對(duì)高中物理教材進(jìn)行編寫，以適應(yīng)新課標(biāo)、新高考。新編物理教材一方面增加了不少演示實(shí)驗(yàn)，另一方面將學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的步驟編寫得更加清晰、詳細(xì)，這些改進(jìn)反映出了新時(shí)代物理教學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的高度重視。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用是多維度的，首先，它有助于讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得更多的感性經(jīng)驗(yàn)，降低知識(shí)理解難度。其次，實(shí)驗(yàn)?zāi)転閷W(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)搭建腳手架，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中手腦并用，可全方位地提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深入優(yōu)化有助于推進(jìn)學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的育人目標(biāo)。然而，課堂時(shí)間有限，有必要將實(shí)驗(yàn)延伸到課外，讓實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)成為課外作業(yè)的重要部分，從而彌補(bǔ)課堂實(shí)驗(yàn)探究的時(shí)空局限性。

1? ? 課外拓展性實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的重要作用

1.1? ? 落實(shí)立德樹(shù)人

立德樹(shù)人是教育的根本任務(wù)，“習(xí)近平總書(shū)記在2018年全國(guó)教育大會(huì)上強(qiáng)調(diào)，以凝聚人心、完善人格、開(kāi)發(fā)人力、培育人才、造福人民為工作目標(biāo)，培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人”[1]。物理實(shí)驗(yàn)“通過(guò)創(chuàng)設(shè)學(xué)生樂(lè)于探究、勤于思考的學(xué)習(xí)情境，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力”，“引導(dǎo)學(xué)生探索自然，認(rèn)識(shí)自然，形成科學(xué)思維習(xí)慣，提高科學(xué)探究能力，養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和正確的價(jià)值觀”[2]。課外拓展性實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成，除了具備一般課堂實(shí)驗(yàn)的育人功能外，還因?yàn)槠鋵?duì)學(xué)生的自主性、動(dòng)手能力、獨(dú)立思考能力等要求更高，因而在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、實(shí)踐能力等方面更有優(yōu)勢(shì)，學(xué)生也因?yàn)橛H身參與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作等全過(guò)程而獲得更積極的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，有利于培養(yǎng)學(xué)生要學(xué)好物理、立志科技報(bào)國(guó)的情懷。

1.2? ? 適應(yīng)新高考要求

為了適應(yīng)新時(shí)代對(duì)教育的新要求，適應(yīng)新高考改革，高中階段的教育教學(xué)必須要相應(yīng)作出改變。2019年教育部考試中心頒布了《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》，體系主要由“一核”“四層”“四翼”三部分構(gòu)成，回答了高考為什么考、考什么、怎么考的核心問(wèn)題。其中，“四翼”是高考考查的要求，包括基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性。課外實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)與“四翼”密切相關(guān)。首先，通過(guò)課外探究性實(shí)驗(yàn)學(xué)生可以鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，加深對(duì)知識(shí)的理解，習(xí)得基本技能;其次，有部分課外探究性實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生綜合運(yùn)用不同模塊、章節(jié)的知識(shí)才能解決，這有利于學(xué)生構(gòu)建完善的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，提高學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力;再者，課外拓展性實(shí)驗(yàn)促進(jìn)學(xué)生強(qiáng)化知識(shí)運(yùn)用，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐意識(shí);最后，通過(guò)課外拓展性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生掌握了基礎(chǔ)知識(shí)，構(gòu)建了知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，密切聯(lián)系物理知識(shí)與生活實(shí)際，夯實(shí)了創(chuàng)新的基礎(chǔ)。

1.3? ? 豐富課外作業(yè)

用好教材習(xí)題，充分發(fā)揮習(xí)題的育人功能。通過(guò)習(xí)題的拓展延伸，可以培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維，提升學(xué)生的科學(xué)探究能力。課外拓展性實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)可以豐富習(xí)題情境、素材、類型，增加習(xí)題的數(shù)量和類型，可以讓學(xué)生感受不同情境、不同綜合性的習(xí)題，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，充分發(fā)揮習(xí)題的育人功能，更好地促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

2? ? 拓展性實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的素材來(lái)源及開(kāi)發(fā)策略

教材內(nèi)素材是編者精心挑選的，有豐富的內(nèi)涵和育人價(jià)值?？沙浞滞诰蚪滩膬?nèi)素材的價(jià)值，將其開(kāi)發(fā)成拓展性實(shí)驗(yàn)。在利用教材內(nèi)素材開(kāi)發(fā)拓展性實(shí)驗(yàn)時(shí)，一般有如下三種使用策略：第一，選取材料易找的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生課前準(zhǔn)備并演示實(shí)驗(yàn)，提前積累感性經(jīng)驗(yàn)，獲得體驗(yàn);第二，引導(dǎo)學(xué)生課前準(zhǔn)備材料、制作教具，用于課堂演示;第三，將拓展性實(shí)驗(yàn)作為課后作業(yè)，或者科技小制作。具體的素材來(lái)源及開(kāi)發(fā)策略舉例如下。

2.1? ? 課前探究教材拓展性欄目實(shí)驗(yàn)

教材內(nèi)拓展性欄目中安排有小實(shí)驗(yàn)，這些實(shí)驗(yàn)取材簡(jiǎn)單，與上課核心內(nèi)容聯(lián)系，將這些小實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中落實(shí)、做細(xì)可以幫助學(xué)生突破知識(shí)理解的壁壘，獲取關(guān)鍵能力和核心素養(yǎng)。但有時(shí)由于課堂時(shí)間有限，不能讓全體學(xué)生在課堂上深度參與實(shí)驗(yàn)，只能教師演示，學(xué)生觀看，這樣學(xué)生獲得的學(xué)習(xí)體驗(yàn)有限，離教學(xué)預(yù)期有差距。將這些實(shí)驗(yàn)變成課外拓展作業(yè)可以彌補(bǔ)上述不足，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)效。例如，粵教版高中物理必修第一冊(cè)第112頁(yè)的“觀察與思考”欄目給出了三個(gè)探究活動(dòng)，其中第2和第3個(gè)探究活動(dòng)分別如圖1和圖2所示[3]?？梢宰寣W(xué)生課前自己準(zhǔn)備遙控小車、薄木板、圓木棒等材料，給學(xué)生實(shí)驗(yàn)室的小車、蹄形磁鐵、軌道等器材，讓學(xué)生自己組裝器材、演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并在課堂上派代表演示。再如，人教版高中物理必修第一冊(cè)第二章第4節(jié)“自由落體運(yùn)動(dòng)”，在新課導(dǎo)入時(shí)采用實(shí)驗(yàn)探究構(gòu)建情境，提出問(wèn)題：“在教室內(nèi)拿兩張同樣大小的紙，將其中一張揉成一個(gè)團(tuán)。讓紙團(tuán)和另一張紙?jiān)谕瑯拥母叨嚷湎?，看一看哪一個(gè)下落得快？”[4]

2.2? ? 將教材插圖變成探究實(shí)驗(yàn)

插圖是對(duì)教材正文的重要補(bǔ)充，可以豐富教材的內(nèi)容，讓教材更具有可讀性。教材插圖經(jīng)常用來(lái)呈現(xiàn)一些較為復(fù)雜的情境、實(shí)驗(yàn)器材組裝、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等，引導(dǎo)學(xué)生利用器材或生活物品將插圖中的情境、現(xiàn)象等演示出來(lái)，一方面可以讓物理教學(xué)更有趣，有利于學(xué)生保持濃厚的學(xué)習(xí)興趣，另外一方面有利于加強(qiáng)物理與生活之間的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐意識(shí)，避免物理學(xué)習(xí)紙上談兵。例如，在粵教版高中物理必修第一冊(cè)第75頁(yè)展示了將兩本物理課本一頁(yè)頁(yè)交叉疊好后，書(shū)本之間有很大的摩擦力，如圖3所示[3]。讓學(xué)生課前將書(shū)交叉疊好，并體驗(yàn)，其效果大大優(yōu)于教師講解和演示。

2.3? ? 利用課后習(xí)題進(jìn)行科技制作

教材習(xí)題有些可以進(jìn)行適當(dāng)拓展演示，演變成為學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，也可將習(xí)題變成科技制作活動(dòng)。科技小制作向來(lái)與物理教學(xué)聯(lián)系密切，它能夠?qū)⑺鶎W(xué)的物理知識(shí)運(yùn)用于實(shí)際，達(dá)到鞏固物理知識(shí)的目的，同時(shí)滲透勞動(dòng)教育的培養(yǎng)。例如，人教版高中物理必修第一冊(cè)第51頁(yè)“練習(xí)”第6題，讓學(xué)生制作一把反應(yīng)時(shí)間尺，如圖4所示[4]。課堂上完成試驗(yàn)后，可以給學(xué)生提供雙面膠和紙帶，讓學(xué)生分組制作一把反應(yīng)時(shí)間尺，將尺子上的刻度轉(zhuǎn)換為時(shí)間。并讓學(xué)生設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)制作的反應(yīng)時(shí)間尺進(jìn)行評(píng)比。評(píng)比的主要標(biāo)準(zhǔn)包括精確度和美觀度。然后，讓學(xué)生思考為了測(cè)量得更準(zhǔn)確應(yīng)該選擇什么樣的直尺，測(cè)量時(shí)為何手指與直尺應(yīng)該保持相同距離，刻度的標(biāo)示是否需要從零開(kāi)始。

2.4? ? 演示習(xí)題情境增強(qiáng)體驗(yàn)

教材中的一部分習(xí)題是拓展性實(shí)踐作業(yè)，如果讓學(xué)生自己找材料將其中的情境演示出來(lái)，學(xué)生能夠更好地構(gòu)建物理模型，能夠更加自如地運(yùn)用物理知識(shí)解決問(wèn)題。重要的是能夠增強(qiáng)體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情。例如，粵教版高中物理必修第一冊(cè)第86頁(yè)第2題，用細(xì)線一端系在右手中指上，另一端系一重物，用鉛筆一端頂住細(xì)線上某點(diǎn)，另一端置于右手掌心，鉛筆水平，重物豎直向下，如圖5所示[3]。讓學(xué)生在課后完成作業(yè)時(shí)，自己找材料做一做，感受中指和掌心有什么感覺(jué)，然后再用所學(xué)的物理知識(shí)分析原因。

2.5? ? 根據(jù)教材舉例文字自制教具

為了幫助學(xué)生理解物理知識(shí)，降低思維難度，為學(xué)生學(xué)習(xí)物理搭建腳手架，教材中會(huì)給學(xué)生列舉很多聯(lián)系生活的實(shí)例。這些例子常常以插圖、插圖加文字或者純文字的方式呈現(xiàn)?？梢赃x取一些在生活中易找到材料的例子，引導(dǎo)學(xué)生自己制作教具，將這些例子模擬再現(xiàn)。利用學(xué)生自制的教具開(kāi)展課堂教學(xué)，學(xué)生會(huì)覺(jué)得親切與自豪，并能全身心地投入到學(xué)習(xí)中，學(xué)習(xí)效率會(huì)更高。例如，人教版高中物理必修第二冊(cè)第38頁(yè)，舉例說(shuō)明離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用時(shí)，列舉了洗衣機(jī)脫水桶，“洗衣機(jī)脫水時(shí)利用離心運(yùn)動(dòng)把附著在物體上的水分甩掉”[5]。課前準(zhǔn)備好直流電動(dòng)機(jī)、電池、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線、易拉罐、AB膠、鐵釘、錘子等材料和工具，帶領(lǐng)學(xué)生制作一個(gè)小小“脫水桶”。制作的主要過(guò)程如下：（1）將易拉罐側(cè)面打若干小孔;（2）將電動(dòng)機(jī)與易拉罐連接;（3）連接電路;（4）在易拉罐里裝水，打開(kāi)電動(dòng)機(jī)開(kāi)關(guān)，可以觀察到水從易拉罐側(cè)面平拋而出，如圖6所示。

3? ? 結(jié)? 語(yǔ)

教材是重要的教學(xué)資源，針對(duì)新課標(biāo)的變化，新高考的要求，國(guó)家對(duì)新編教材進(jìn)行了深度優(yōu)化，以培養(yǎng)新時(shí)代德智體美勞全面發(fā)展的社會(huì)主義建設(shè)者和接班人。教師教學(xué)中要重視教材內(nèi)素材的育人價(jià)值，根據(jù)學(xué)生實(shí)際對(duì)教材進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。拓展性探究實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生感受到物理的趣味性，更愿意主動(dòng)投入到物理學(xué)習(xí)中;可以讓學(xué)生感受到物理的實(shí)際應(yīng)用，建立物理與真實(shí)生活的密切關(guān)聯(lián)，更有韌勁克服在學(xué)習(xí)中遇到的障礙;可以降低學(xué)習(xí)的難度，讓學(xué)生獲得更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，樹(shù)立學(xué)好物理的自信，保持長(zhǎng)久的學(xué)習(xí)動(dòng)力?？傊?，利用教材素材開(kāi)發(fā)拓展性實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，落實(shí)立德樹(shù)人的根本任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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[3]熊建文.普通高中教科書(shū)物理必修第一冊(cè)[M].廣州：廣東教育出版社，2019：75，86，112.

[4]彭前程，黃恕伯.普通高中教科書(shū)物理必修第一冊(cè)[M].北京：人民教育出版社，2019：45，51.

[5]彭前程，黃恕伯.普通高中教科書(shū)物理必修第二冊(cè)[M].北京：人民教育出版社，2019：38.

（欄目編輯? ?王丹丹）