許巧玲 陳開岳

摘 ? 要：義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）修改了課程性質(zhì)，將“注重實驗”改成了“以實驗為基礎(chǔ)”。新課標(biāo)指出物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)課程，所以要充分體現(xiàn)物理學(xué)科的特點，將實驗充分利用起來。除了新課標(biāo)（2022年版）中要求的21個實驗外，在每個章節(jié)選擇適合的教學(xué)內(nèi)容設(shè)置適當(dāng)?shù)膶嶒?，學(xué)生通過團(tuán)隊合作分析交流，利用查閱書籍材料、網(wǎng)絡(luò)搜索等方式確定實驗的設(shè)計，并進(jìn)行操作、記錄、思考、自評、互評等環(huán)節(jié)。在學(xué)生的實驗活動中，滲透立德樹人的觀念；也在學(xué)生的實驗活動中，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生和智育水平的提高。

關(guān)鍵詞：立德樹人；提升智育；實驗學(xué)案；教學(xué)模式

1 ?物理實驗的思考

達(dá)·芬奇說：“科學(xué)如果不是從實驗中產(chǎn)生并以一種清晰的實驗結(jié)果結(jié)束，便是毫無用處的，充滿荒謬的，因為實驗?zāi)耸谴_實性之母?！?022年最新修訂的義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)闡述：義務(wù)教育物理課程是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)課程……引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣，進(jìn)而學(xué)會學(xué)習(xí)……形成科學(xué)態(tài)度和正確價值觀，增強社會責(zé)任感、民族自豪感;激發(fā)學(xué)生熱愛黨、熱愛祖國、熱愛人民的情感，為培養(yǎng)德智體美勞全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人奠定基礎(chǔ)[ 1 ] 。新課標(biāo)指出的一條改革是突出實踐育人，強化課程與生產(chǎn)勞動、社會實踐的結(jié)合，強調(diào)知行合一，倡導(dǎo)做中學(xué)、用中學(xué)、創(chuàng)中學(xué)，注重引導(dǎo)學(xué)生參與學(xué)科探究活動，開展跨學(xué)科實踐，經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、建構(gòu)知識、運用知識的過程，讓認(rèn)識基于實踐、通過實踐得到提升，克服認(rèn)識與實踐“兩張皮”的現(xiàn)象[ 2 ]。從新課標(biāo)首先可以看出教學(xué)過程中德育和智育等方面的體現(xiàn)以及要達(dá)到的目標(biāo)，也可以從上述的課標(biāo)內(nèi)容中看出實驗在整個物理的教學(xué)過程中的重要性。實驗是初中物理的重要組成部分，學(xué)生在動手實驗、觀察現(xiàn)象、團(tuán)隊合作，調(diào)查研究、討論交流的科學(xué)實踐過程中，觀察能力、動手能力得到提升，物理思維得以建立，團(tuán)隊合作精神獲得培養(yǎng)。但在傳統(tǒng)的教學(xué)中，教師往往“重結(jié)果輕過程"，這必然導(dǎo)致學(xué)生知其然而不知其所以然。學(xué)生對于物理知識膚淺的理解，以及不完整的認(rèn)識，使其在運用知識解決實際問題的過程中存在種種困難。讓學(xué)生親歷實驗過程，在實驗中培養(yǎng)物理思維，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)的發(fā)生和五育的發(fā)展，從而實現(xiàn)由“學(xué)會”向“會學(xué)”“樂學(xué)”的轉(zhuǎn)變。所以筆者試圖嘗試一種不同的教學(xué)模式，將居家實驗和學(xué)校實驗結(jié)合起來，在最新出版的義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)中對學(xué)生必做的實驗進(jìn)行了微調(diào)整，現(xiàn)在要求的必做實驗總共21個，其中測量類實驗9個，探究類實驗12個（見表1）。

表 1

從以上實驗內(nèi)容不難看出，絕大部分的實驗需要實驗室配備相應(yīng)的儀器設(shè)備，為教學(xué)的進(jìn)行提供必需的保證。但是再通過對滬科版八、九年級教材內(nèi)容的總結(jié)分析可以看到，在每一個章節(jié)的教材內(nèi)容中都有相匹配的演示實驗，這些演示實驗并不是全部都需要實驗室配備的專門的儀器，那么是不是可以改變教學(xué)模式，開發(fā)實驗資源讓學(xué)生在新授課前通過教師的積極引導(dǎo)，利用實驗學(xué)案的輔助，結(jié)合課標(biāo)要求，進(jìn)行簡單而安全的實驗。要求學(xué)生在實驗過程中觀察現(xiàn)象、簡單記錄（包括過程、現(xiàn)象、數(shù)據(jù)、遇到的問題）、查閱資料、收集信息、分析與思考數(shù)據(jù)。

2 ?“德育為先、提高智育”教學(xué)模式的思考

如何盡可能讓每一個動手實驗既讓學(xué)生感興趣又培養(yǎng)物理思維和促進(jìn)學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)的提高，這需要仔細(xì)思考和不斷地磨合修改。在持續(xù)的實踐過程中，不斷地積累、優(yōu)化實驗學(xué)案，整合適合的實驗資源，為學(xué)生五育的發(fā)展添磚加瓦。筆者通過在網(wǎng)絡(luò)上搜索、知網(wǎng)上查詢，目前可以查閱到的有關(guān)于實驗學(xué)案的設(shè)計內(nèi)容大部分是2011年版的義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)中要求學(xué)生必須會操作的20個實驗。那么是不是可以在合適的章節(jié)中制定一個與該節(jié)教學(xué)內(nèi)容相契合的簡單而又貼近生活的實驗學(xué)案，讓學(xué)生通過各種渠道信息的收集，動手完成實驗？目前學(xué)生動手的機(jī)會偏少，演示實驗也是大部分由教師在課堂完成，學(xué)生僅僅是在教師的演示操作下，進(jìn)行短時間的觀察，此種方式帶來的弊端是學(xué)生參與感不強、體驗感較弱。所以筆者思考是否可以嘗試加入實驗學(xué)案模式輔助教學(xué)，充分將課堂的主體地位還給學(xué)生，如圖1教學(xué)模式。

（1）課前實驗操作是學(xué)生對現(xiàn)象的初步認(rèn)識，學(xué)生團(tuán)隊需要按照實驗學(xué)案的要求，小組學(xué)員通過查閱課本或其他書籍資料、網(wǎng)絡(luò)搜索等方式收集信息，制定簡單的實驗方案、進(jìn)行動手實驗操作，記錄實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)，并且記錄實驗過程中遇到的問題和自身對該實驗的思考。這個環(huán)節(jié)是整堂課的開始，所以這一步的重要性不言而喻，需要先讓學(xué)生的興趣提起來，調(diào)動起學(xué)生的積極性，對學(xué)案的要求：實驗從簡單入手，學(xué)生對該實驗的器材準(zhǔn)備盡量可以從身邊的物體入手，容易獲得且能夠體現(xiàn)物理來源于生活，學(xué)生通過對身邊這些常見物體的使用，增加對生活的熱愛。鼓勵學(xué)生對廢物的利用，提高學(xué)生保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源的意識，通過小小的廢物利用行為讓可持續(xù)發(fā)展的精神慢慢在學(xué)生的心里潛移默化，培養(yǎng)學(xué)生成為有責(zé)任感的新一代。

（2）課上學(xué)生演示是學(xué)生對實驗的淺層認(rèn)識，一堂課以學(xué)生的演示實驗開始，學(xué)生演示操作實驗步驟，并對現(xiàn)象加以講述，這個環(huán)節(jié)逐漸鍛煉了口頭表達(dá)能力和思維的連貫性。學(xué)生提出在實驗過程中碰到的問題，可以激發(fā)學(xué)生獨立的思考，為后面的教學(xué)環(huán)節(jié)做鋪墊。

（3）教師引導(dǎo)環(huán)節(jié)是深層認(rèn)識的開始，教師根據(jù)學(xué)生的演示和口頭講解引導(dǎo)全班學(xué)生對問題進(jìn)行思索，針對實驗的現(xiàn)象與學(xué)生的實驗困惑進(jìn)行分析，最后從學(xué)生的實驗中進(jìn)行總結(jié)。

（4）學(xué)生自評和互評環(huán)節(jié)是深層認(rèn)識的遞進(jìn)，學(xué)生根據(jù)前面引導(dǎo)環(huán)節(jié)的總結(jié)知識，對自己和其他團(tuán)隊的實驗進(jìn)行分析，指出實驗的優(yōu)缺點和可以改進(jìn)的地方。這個環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識，發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題，能夠促進(jìn)學(xué)生的分析、交流、評估、反思和創(chuàng)新等方面能力得到進(jìn)一步提高，使整體的智育水平得以上升。

以滬科版八年級第九章第三節(jié)“物體的浮與沉”為例，本節(jié)課分成兩個課時，第一課時講解浮沉條件，第二課時講解浮沉的應(yīng)用。在第二課時開始前布置給學(xué)生的實驗學(xué)案內(nèi)容如下：

請同學(xué)們根據(jù)“物體的浮與沉”第一課時的學(xué)習(xí)，通過閱讀課本，上網(wǎng)搜索等方式查閱資料，設(shè)計一款密度計，器材選擇盡量廢物利用，讓我們一起做個環(huán)保小達(dá)人。建議完成以下幾點記錄：實驗器材、實驗步驟、實驗現(xiàn)象，你遇到的問題，如何改進(jìn)……（實驗成品下節(jié)課帶到課堂）

此次實驗學(xué)生設(shè)計的密度計五花八門，以其中兩組學(xué)生的作品為例。

實驗3：

①將形狀不規(guī)則塑料杯裝入適量水，使其總質(zhì)量等于實驗一試管與水的總質(zhì)量，放入深水杯中，調(diào)試使其豎直漂浮在水中。

②塑料杯漂浮后，將水面到塑料杯的位置劃上記號。

③用膠帶把塑料杯口密封，保證水不漏出。

實驗結(jié)論：

利用阿基米德原理，密度計漂浮在水面上F■=G。第一次實驗和第二次實驗的試管是一樣的，也就是重力一樣，水和糖的重力自然也是相等的。兩次實驗水面到試管的高度都是一樣的，與裝在試管里的物質(zhì)無關(guān)。滿足F■=G，試管都能漂浮。第三次實驗塑料杯的體積、高度都不與試管相同，都比試管大。從而得出結(jié)論，密度計的體積越大，里面裝的物質(zhì)體積越大。

學(xué)生二：

實驗器材：滴管、沙子、玻璃杯、水、油、酒精、鹽

實驗步驟：

①滴管開口處剪掉，裝入沙子，制成簡易密度計。

②將滴管放入分別裝有酒精、食用油、水的玻璃杯中，觀察滴管在不同液體中漂浮時的液面位置，畫上記號。

③調(diào)制鹽水，多次改變鹽水密度，記錄滴管漂浮在各種鹽水的液面位置，增大滴管密度計量程。

實驗結(jié)論：根據(jù)漂浮狀態(tài)，F(xiàn)=G，通過改變液體的密度，記錄液面的位置，實現(xiàn)密度計的制作。

從這兩組學(xué)生的實驗報告可以看出學(xué)生對整個實驗的思考，不同學(xué)生的思考方式和角度各有不同，也體現(xiàn)了學(xué)生的個體差異。在實驗報告中反映出學(xué)生的思維過程，第一組學(xué)生利用第一課時浮與沉的條件進(jìn)行推導(dǎo)，找出相對應(yīng)的每一個刻度，最后利用信息技術(shù)將計算的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到函數(shù)圖像，整個實驗過程不僅讓學(xué)生的思維水平得到了提升，而且促進(jìn)了物理的深度學(xué)習(xí)，提升了學(xué)生的智育水平。下面是兩組學(xué)生的互評。

a. 學(xué)生二對學(xué)生一的評價。

優(yōu)點：

①對密度計原理的解釋很全面。

缺點：沒有對密度計進(jìn)行準(zhǔn)確性的測試，要用試驗驗證計算結(jié)果才使密度計的準(zhǔn)確性更有信服力。

b. 學(xué)生一對學(xué)生二的評價。

優(yōu)點：

①實驗步驟很清晰，從頭到尾讓人一目了然。

②在實驗過程中將密度計放到其他液體中進(jìn)行對比，可以看出不同液體的不同現(xiàn)象。

改進(jìn)：如何增大密度計質(zhì)量？如果用原來的滴管是無法辦到的，如果增大了滴管或里面物體的質(zhì)量，那么它的重力也就變大了，那么很可能導(dǎo)致F＜G了，那樣密度計就下沉了。實驗者可以在改進(jìn)后加入自己的改進(jìn)結(jié)果。

通過學(xué)生的互評和自評可以看到學(xué)生的思考程度和學(xué)生理解不足或者錯誤的地方，教師可以及時指導(dǎo)；同時也可增強學(xué)生思考分析和解釋的意識，讓學(xué)生能夠簡單而直接地表達(dá)觀點，也在潤物細(xì)無聲的實踐中逐漸培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑和創(chuàng)新的精神。

3 ?總結(jié)

通過實驗學(xué)案加強學(xué)生的實際動手實踐，學(xué)生在不斷地動手動腦過程中獲得成就感，而且能夠提高自身學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)實事求是和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。德育為先、提升智育，新課標(biāo)中闡述：推動育人方式變革，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)，凸顯學(xué)生主體地位，而引入實驗學(xué)案的課堂模式就是將課堂主體權(quán)還給學(xué)生。物理課程的性質(zhì)是引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究方法，養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣，進(jìn)而學(xué)會學(xué)習(xí)，在實驗探究過程中形成科學(xué)態(tài)度和正確價值觀[ 1 ] 。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版 ）[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022：1-8.

［2］ 教育部教材局.教育部教材局負(fù)責(zé)人就《義務(wù)教育課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）答記者問[EB/OL].[2022-04-21].中華人共和國教育部網(wǎng)站http：//www.moe.gov.cn/jyb_xwfb/s271/202204/t20220421_620066.html.