楊鳳樓

（江蘇省江陰高級(jí)中學(xué)，江蘇江陰 214400）

引言

在教育領(lǐng)域落實(shí)《中共中央關(guān)于全面深化改革若干重大問(wèn)題的決定》、推進(jìn)教育綜合改革之際，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)如何適應(yīng)改革新趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)“建構(gòu)知識(shí)、提升能力、培育素養(yǎng)”的價(jià)值追求呢？筆者認(rèn)為，轉(zhuǎn)變物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)形態(tài)與教學(xué)方式，實(shí)行深度教學(xué)是必然之選。

深度教學(xué)不是追求教學(xué)內(nèi)容的深度、難度和廣度，也不是簡(jiǎn)單追求課堂教學(xué)的高效性，而是超越表面現(xiàn)象和表層符號(hào)的教學(xué)，是意義教學(xué)、邏輯教學(xué)和反思教學(xué)相統(tǒng)一的教學(xué)，是注重學(xué)生知識(shí)建構(gòu)、能力提升和素質(zhì)培養(yǎng)的教學(xué)，即深度教學(xué)是基于學(xué)科的核心概念與關(guān)鍵內(nèi)容的理解，遵循學(xué)科的思維方法與思想價(jià)值的教學(xué)；是堅(jiān)持以生為本，是教師與學(xué)生的關(guān)系重心最大可能向?qū)W生傾斜的教學(xué)；是以學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)和心智發(fā)展水平為主要形態(tài)的教學(xué)；是引導(dǎo)學(xué)生體悟知識(shí)的文化意義與現(xiàn)實(shí)意義，促進(jìn)其展開(kāi)豐富而開(kāi)放的思考，打造其精神世界的教學(xué)。

筆者認(rèn)為，根據(jù)深度教學(xué)的概念及內(nèi)涵，在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)行深度教學(xué)，達(dá)成“建構(gòu)知識(shí)、提升能力、培育素養(yǎng)”的價(jià)值追求，就應(yīng)該站在學(xué)生的角度，依據(jù)學(xué)生將要去哪兒、怎么去、到了哪三個(gè)問(wèn)題來(lái)設(shè)定。

一、去哪兒：緊抓核心概念，引導(dǎo)建構(gòu)知識(shí)平臺(tái)

去哪兒，是對(duì)學(xué)生某節(jié)實(shí)驗(yàn)課收獲的期許。通過(guò)深度教學(xué)，學(xué)生有何成長(zhǎng)，集中體現(xiàn)在教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容的選擇上。傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，往往著眼于教師課上知識(shí)講解的完整度，著眼于學(xué)生課后習(xí)題的達(dá)成度，以教師的活動(dòng)為中心，以習(xí)題的解答為追求，反映了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的霸權(quán)性和功利性，造成物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)教師教得辛苦、學(xué)生學(xué)得辛苦的“雙輸”局面。

如何將物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)從“雙輸”變?yōu)椤半p贏”呢？緊緊圍繞核心概念展開(kāi)的深度教學(xué)是必然之選。所謂核心概念，美國(guó)課程專家里克森認(rèn)為，是居于學(xué)科中心，具有持久價(jià)值和遷移價(jià)值的關(guān)鍵性概念、原理或者方法。核心概念的講解和傳授應(yīng)該是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重中之重。教師通過(guò)學(xué)習(xí)核心概念，這樣不僅引導(dǎo)學(xué)生體悟知識(shí)的文化意義，還關(guān)注知識(shí)的現(xiàn)實(shí)意義，幫助學(xué)生喚醒前置知識(shí)，構(gòu)建新的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)和知識(shí)平臺(tái)[1]。

例如，“實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的核心概念，就是找出作用之前與作用之后系統(tǒng)的總動(dòng)量，兩者進(jìn)行比較得出結(jié)論。學(xué)生已經(jīng)知曉實(shí)驗(yàn)中涉及的平拋運(yùn)動(dòng)、長(zhǎng)度測(cè)量等知識(shí)，所以這些知識(shí)不是本節(jié)的重點(diǎn)，教師應(yīng)該圍繞尋找作用之前與作用之后動(dòng)量這個(gè)核心展開(kāi)，去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、選擇器材、操作實(shí)驗(yàn)、測(cè)量數(shù)據(jù)、得出結(jié)論。通過(guò)本節(jié)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生掌握了驗(yàn)證機(jī)械守恒所需要尋找的核心知識(shí)點(diǎn)。在遇到氣墊導(dǎo)軌、單擺等模型時(shí)，也能輕松入手。

又如，“實(shí)驗(yàn)：用油膜法估測(cè)分子的大小”的核心概念，就是通過(guò)測(cè)量較大量來(lái)研究較小量的方法。理解了這個(gè)核心概念，就很容易理解實(shí)驗(yàn)中為什么要讓油酸與酒精混合；為什么要測(cè)1ml 混合溶液的滴數(shù)；為什么要將一滴混合溶液在平靜水面充分展開(kāi)。同時(shí)，這種測(cè)量方法有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，深化學(xué)生對(duì)微觀世界的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和技巧。

再如，“實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的核心概念，就是驗(yàn)證重力勢(shì)能的減小量是否等于動(dòng)能的增加量。所以，整個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)就應(yīng)該圍繞如何尋找重力勢(shì)能的減小量和動(dòng)能的增加量展開(kāi)教學(xué)。尋找重力勢(shì)能的減少量關(guān)鍵在于找出物體下降的高度；尋找動(dòng)能的增大量關(guān)鍵在于求出初末位置的速度。抓住了核心概念，也就抓住了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作的關(guān)鍵點(diǎn)；學(xué)生不僅能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也明白這樣設(shè)計(jì)的原理，從而真正提升學(xué)生的物理素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。在所給器材發(fā)生變化時(shí)，如果沒(méi)有提供紙帶和電源，但提供光電門(mén)，那么如何進(jìn)行此實(shí)驗(yàn)操作呢？抓住此實(shí)驗(yàn)的核心概念，即驗(yàn)證重力勢(shì)能的減小量是否等于動(dòng)能的增加量。實(shí)驗(yàn)照樣可以通過(guò)上下兩個(gè)光電門(mén)，測(cè)出兩個(gè)光電門(mén)的距離，從而得出重力勢(shì)能的減少量；然后利用小球直徑和通過(guò)光電門(mén)的時(shí)間，可以算出小球速度和動(dòng)能增加量，從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

二、怎么去：注重能力培養(yǎng)，創(chuàng)建提升能力機(jī)會(huì)

怎么去，是深度教學(xué)程序的預(yù)設(shè)與教學(xué)方法的采選，即用哪些適宜的方法開(kāi)展深度教學(xué)?！敖虒W(xué)有法、教無(wú)定法、貴在得法”，教師的教法影響著學(xué)生的學(xué)法。深度教學(xué)的設(shè)計(jì)，其核心必定是促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。物理實(shí)驗(yàn)深度教學(xué)的設(shè)計(jì)與教法的采選，應(yīng)圍繞實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)的四種能力展開(kāi)，即觀察能力、探究能力、操作能力、分析能力。這四種能力的培養(yǎng)，在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)最主要的兩種形式——演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)中各有側(cè)重。

演示實(shí)驗(yàn)是指表演性示范實(shí)驗(yàn)，教師作為實(shí)驗(yàn)操作者，學(xué)生作為觀察者。教師通過(guò)操作實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證講授內(nèi)容的正確性，或者通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，拋出疑問(wèn)，引發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考。學(xué)生則通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、思考實(shí)驗(yàn)過(guò)程，來(lái)掌握物理概念、分析物理規(guī)律。

演示實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和分析能力的重要載體。在演示實(shí)驗(yàn)深度教學(xué)中，教師應(yīng)遵循“簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)裝置、突出關(guān)鍵步驟、展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、留足思考時(shí)間”這四個(gè)基本原則。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便的演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛲怀鲫P(guān)鍵步驟，便于學(xué)生快速、清晰地觀察實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)。在觀察和體驗(yàn)現(xiàn)象后，學(xué)生會(huì)自然而然地產(chǎn)生疑問(wèn)，便會(huì)主動(dòng)去探尋物理規(guī)律及原理。在學(xué)生思考和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的過(guò)程中，教師要充分信任學(xué)生，不要追求所謂的“進(jìn)度”而忙于給出“標(biāo)準(zhǔn)答案”，要耐心等待。學(xué)生思考的時(shí)間就是培養(yǎng)其分析能力的時(shí)間，即使分析是錯(cuò)誤的，也是一次很好的糾正機(jī)會(huì)。留足時(shí)間讓學(xué)生思考，也會(huì)反過(guò)來(lái)促使學(xué)生下次觀察實(shí)驗(yàn)時(shí)更加認(rèn)真，從而提升其觀察能力[2]。

分組實(shí)驗(yàn)是在教師給出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、講解實(shí)驗(yàn)原理和提出實(shí)驗(yàn)要求后，學(xué)生以小組為單位，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材，自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，通過(guò)觀察、探索、分析未知的物理現(xiàn)象，并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式。分組實(shí)驗(yàn)相比演示實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)更加全面，要求也更高，特別是對(duì)探究能力和操作能力的培養(yǎng)，是演示實(shí)驗(yàn)不能比擬的。不給出明確任務(wù)的實(shí)驗(yàn)不能稱之為探究實(shí)驗(yàn)。

在分組實(shí)驗(yàn)前，教師應(yīng)明確實(shí)驗(yàn)的目的，根據(jù)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作能力上的差異合理地分組，以便達(dá)到最佳的實(shí)驗(yàn)效果。有些學(xué)生觀察能力強(qiáng)，但操作能力弱，這些學(xué)生就適合與操作能力強(qiáng)的學(xué)生組成一組。合理分組能達(dá)到互幫互學(xué)、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、全面提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的目的。教師為每組學(xué)生提供的實(shí)驗(yàn)器材應(yīng)該多樣化，讓學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，有更加廣闊的思路，充分發(fā)揮其探究能力，打開(kāi)其學(xué)習(xí)思維。對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果，學(xué)生應(yīng)實(shí)事求是，不能偽造和造假，對(duì)于錯(cuò)誤的結(jié)果，要理性分析錯(cuò)誤存在的原因，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，從而達(dá)到對(duì)此實(shí)驗(yàn)更加深刻的理解。對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果與期望結(jié)果有所偏差，即存在較大誤差的，學(xué)生應(yīng)分析誤差存在的原因，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)，追求更好的實(shí)驗(yàn)方法與技巧。

三、到了哪：堅(jiān)持全面評(píng)價(jià)，給予啟迪智慧反思

到了哪，是對(duì)深度教學(xué)練習(xí)的策劃與評(píng)價(jià)的運(yùn)用，是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)情況的了解和把握，也是對(duì)教學(xué)效果的檢測(cè)，同時(shí)也是對(duì)教和學(xué)查缺補(bǔ)漏的環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)，對(duì)推進(jìn)深度教學(xué)有重要作用。

對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的練習(xí)及評(píng)價(jià)，不能僅停留在作業(yè)層面，不能出現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)“講起來(lái)重要、教起來(lái)將要、考起來(lái)不要”的尷尬局面。所謂“講起來(lái)重要”，就是師生都清醒地認(rèn)識(shí)到物理是一門(mén)實(shí)驗(yàn)科學(xué)，是建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的，很多物理規(guī)律需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證，很多物理結(jié)論需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)去證明，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)的物理教學(xué)是缺少靈魂的?！敖唐饋?lái)將要”，就是在物理教學(xué)過(guò)程中，沒(méi)有體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)性和決定性地位，只是根據(jù)考試大綱需要進(jìn)行教學(xué)，考試大綱沒(méi)有列出的，教師在上課幾乎不講，沒(méi)有從培養(yǎng)學(xué)生的物理素養(yǎng)出發(fā)來(lái)思考物理教學(xué)，而是從考試需要出發(fā)來(lái)決定物理教學(xué)。所謂“考起來(lái)不要”，就是在完成實(shí)驗(yàn)作業(yè)和考試實(shí)驗(yàn)題目時(shí)，不需要實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，不考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的能力，實(shí)驗(yàn)的考查和評(píng)價(jià)與其他知識(shí)點(diǎn)沒(méi)有差異、沒(méi)有體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的特色。在高中學(xué)業(yè)水平測(cè)試中，納入實(shí)驗(yàn)操作過(guò)關(guān)測(cè)試，應(yīng)該是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)改革的一個(gè)重要方向。

實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)應(yīng)看設(shè)計(jì)思路、操作流程、數(shù)據(jù)處理、結(jié)論分析等方面，期望通過(guò)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)操作，使物理實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)不再窄化為試題作業(yè)，而是能真正體現(xiàn)學(xué)生的觀察能力、探究能力、動(dòng)手能力和分析能力，體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的獨(dú)特魅力。同時(shí)，對(duì)物理教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)也就有了新的參考，促進(jìn)教師在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)真正去“做實(shí)驗(yàn)”而不是“講實(shí)驗(yàn)”[3]。

結(jié)語(yǔ)

著名的捷克教育家夸美紐斯在他的《大教學(xué)論》一書(shū)的扉頁(yè)上寫(xiě)道：“尋求并找出一種教學(xué)的方法，使教員因此可以少教，但是學(xué)生可以多學(xué)；使學(xué)校因此可以少些喧囂、厭惡和無(wú)益的勞苦，多些閑暇、快樂(lè)和堅(jiān)實(shí)的進(jìn)步?！鄙疃冉虒W(xué)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言，就是這樣的一種教學(xué)方法，它會(huì)讓學(xué)生接受實(shí)驗(yàn)、樂(lè)于實(shí)驗(yàn)、享受實(shí)驗(yàn)。