鄭 東
(重慶市璧山區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校,重慶 402760)
物理是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中具有重要的地位?!读x務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》在教學(xué)建議中明確指出:實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分,是全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。[1]
在人教版初中物理教材中設(shè)置了豐富的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,在實(shí)際教學(xué)中,面對(duì)眾多的實(shí)驗(yàn)素材,有些教師顯得力不從心。受各種因素影響,實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)得不到真正落實(shí),于是出現(xiàn)將學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)變成演示實(shí)驗(yàn)、將演示實(shí)驗(yàn)就變成講實(shí)驗(yàn)、忽略課后小實(shí)驗(yàn)的情況。家庭小實(shí)驗(yàn)?zāi)軡M足初中生的個(gè)性化需求,也是課堂實(shí)驗(yàn)和課后小實(shí)驗(yàn)的橋梁,因此,開(kāi)發(fā)和開(kāi)展家庭小實(shí)驗(yàn)對(duì)于初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)尤為重要。
家庭小實(shí)驗(yàn)有別于課堂分組實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn),是課后學(xué)生自主完成的小實(shí)驗(yàn),可分為課前家庭小實(shí)驗(yàn)和課后家庭小實(shí)驗(yàn)。2021年中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于進(jìn)一步減輕義務(wù)教育階段學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān)和校外培訓(xùn)負(fù)擔(dān)的意見(jiàn)》中指出:“大力提升教育教學(xué)質(zhì)量,確保學(xué)生在校內(nèi)學(xué)足學(xué)好”。在這一政策背景下,教師應(yīng)充分利用家庭小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)技能,使學(xué)生體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣,發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的育人價(jià)值,從而提升教學(xué)質(zhì)量,筆者通過(guò)實(shí)踐研究,總結(jié)出家庭小實(shí)驗(yàn)具有以下功能。
筆者對(duì)83位初中物理教師進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查,結(jié)果表明:實(shí)驗(yàn)課前有6.02%的教師沒(méi)有讓學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn),65.06%教師讓學(xué)生閱讀教材來(lái)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn),28.92%的教師讓學(xué)生閱讀教材并填寫(xiě)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)資料。從調(diào)查數(shù)據(jù)可以看出大部分教師沒(méi)有有效布置預(yù)習(xí)作業(yè),不能達(dá)到預(yù)習(xí)效果。利用課前小實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境,幫助學(xué)生理解知識(shí),是課前預(yù)習(xí)的一種方式。
家庭小實(shí)驗(yàn)1:“探究光的傳播”。
實(shí)驗(yàn)器材:小激光器、水、果凍、噴水壺等。
實(shí)驗(yàn)過(guò)程:將激光分別射入空氣、水和果凍中,觀察光的傳播路徑。
課前家庭小實(shí)驗(yàn)器材方便尋找、便于操作,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。學(xué)生閱讀教材后,可自主完成實(shí)驗(yàn),拍照或錄制視頻,從而實(shí)現(xiàn)小實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)功能。通過(guò)課前家庭小實(shí)驗(yàn),既可以培養(yǎng)學(xué)生的閱讀理解能力,又可以提高學(xué)生的觀察和思考能力。
家庭小實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容豐富,趣味性和實(shí)用性強(qiáng)。好奇心較強(qiáng)的初中生對(duì)家庭小實(shí)驗(yàn)非常感興趣,教師再加以鼓勵(lì),充分激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。
家庭小實(shí)驗(yàn)2:觀看電視時(shí),遙控器不正對(duì)電視機(jī),能否控制電視機(jī)?
家庭小實(shí)驗(yàn)3:準(zhǔn)備一面小鏡子,觀察鏡子中的“你”。當(dāng)你的臉向鏡子靠近時(shí),鏡子中“你的臉”大小變化嗎,為什么?
家庭小實(shí)驗(yàn)4:和同桌玩“照鏡子”的小游戲。你和一位同學(xué)相對(duì)站立,這位同學(xué)做動(dòng)作,你能模仿他在鏡子里的動(dòng)作嗎?
課前家庭小實(shí)驗(yàn)來(lái)源于生活,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際生活設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn),可以轉(zhuǎn)變學(xué)生的錯(cuò)誤前概念,同時(shí)引發(fā)學(xué)生的思考。教師可以選取優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)作為教學(xué)素材,學(xué)生觀看后,成就感油然而生,教師再加以指導(dǎo),從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。豐富而有趣的家庭小實(shí)驗(yàn)?zāi)苁箤W(xué)生加深對(duì)物理現(xiàn)象的理解,激發(fā)學(xué)生的求知欲。
學(xué)生自己動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn),由被動(dòng)的“接受”變?yōu)橹鲃?dòng)的“求學(xué)”,這也成為師生角色變化的有效途徑。[2]有的學(xué)生在課堂上不能完全體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)、清晰觀察到現(xiàn)象,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和結(jié)論理解不透。課后家庭小實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生親身體驗(yàn)、感悟規(guī)律,進(jìn)一步幫助學(xué)生理解概念,鞏固所學(xué)知識(shí)。
家庭小實(shí)驗(yàn)5:課后制作創(chuàng)意小臺(tái)燈。
實(shí)驗(yàn)器材:空牛奶盒、LED燈、鐵絲、開(kāi)關(guān)、電線、粘土、膠帶、粗細(xì)不同的吸管等。
參考方案:(1)把空牛奶盒的一側(cè)剪去,在LED燈背部貼上雙面膠。(2)將LED燈安裝到牛奶盒里,電線穿過(guò)吸管,將吸管安裝到牛奶盒中。(3)將鐵絲擰成臺(tái)燈燈座形狀,把鐵絲插入大吸管中。(4)將臺(tái)燈底座固定到硬紙板上,用粘土把鐵絲全部包裹起來(lái),做成白色底座并讓其固化(圖1)。
圖1
這個(gè)電學(xué)家庭小實(shí)驗(yàn)給出了參考方案,降低了操作難度,目的在于讓學(xué)生從模仿開(kāi)始,體驗(yàn)簡(jiǎn)單電路的設(shè)計(jì)和連接,鞏固新知,培養(yǎng)學(xué)生的操作能力。從學(xué)生的操作情況來(lái)看,有些學(xué)生在此方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行了修改,比如在牛奶盒的形狀上進(jìn)行了創(chuàng)新,改成了雨傘的形狀,并且安裝了聲控開(kāi)關(guān)。由此可見(jiàn),學(xué)生通過(guò)制作簡(jiǎn)單實(shí)用的創(chuàng)意小臺(tái)燈,可以使他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作、觀察、創(chuàng)新等能力都得到培養(yǎng)。
家庭小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親身體驗(yàn),使學(xué)生對(duì)物理概念、規(guī)律從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí),形成教與學(xué)的互補(bǔ)。在家庭實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,離不開(kāi)家長(zhǎng)的參與,比如家長(zhǎng)幫孩子尋找材料、攝像、拍照、共同研究等,使家長(zhǎng)真正參與到育人的過(guò)程中。
多元評(píng)價(jià)可分為學(xué)生、教師和家長(zhǎng)共同評(píng)價(jià)。教師的鼓勵(lì)能使學(xué)生充滿自信,增加學(xué)習(xí)動(dòng)力。愛(ài)因斯坦曾說(shuō)“興趣是最好的老師”,如果能利用好興趣這個(gè)老師,我們的物理教學(xué)將事半功倍。
家庭小實(shí)驗(yàn)6:制作凍豆腐湯。
實(shí)驗(yàn)器材:電冰箱、豆腐、溫度計(jì)等。
學(xué)生去超市買(mǎi)一塊豆腐,在家長(zhǎng)的指導(dǎo)下做凍豆腐湯。學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并拍照,嘗試用物態(tài)變化的知識(shí)解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生完成家庭小實(shí)驗(yàn)之后,可以將自己的作品圖片或視頻上傳到智慧教學(xué)平臺(tái)個(gè)人空間里,班級(jí)或年級(jí)同學(xué)觀看后進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。教師收到學(xué)生作品后,可以將作品放到家長(zhǎng)QQ群中,讓家長(zhǎng)觀看并進(jìn)行評(píng)比,家長(zhǎng)既能看到孩子們的成長(zhǎng),同時(shí)又能鼓勵(lì)家長(zhǎng)和學(xué)生積極參與家庭小實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。對(duì)學(xué)生家庭小實(shí)驗(yàn)作品進(jìn)行多元評(píng)價(jià),能讓學(xué)生持續(xù)對(duì)物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的能力。
教師是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的引導(dǎo)者,要開(kāi)展好家庭小實(shí)驗(yàn),教師應(yīng)具備實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本能力,比如實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究和設(shè)計(jì)能力、組織能力、指導(dǎo)能力、信息技術(shù)運(yùn)用能力、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)(創(chuàng)新)能力、反思能力等。教師除了提升自身實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ν?,還應(yīng)具有不斷學(xué)習(xí)的能力和鉆研精神。
教師在開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)家庭小實(shí)驗(yàn)之前要目的明確,家庭小實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在課后自主完成,可幫助學(xué)生深層次觀察現(xiàn)象、理解規(guī)律。教師首先要考慮小實(shí)驗(yàn)的安全問(wèn)題,再根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、教材進(jìn)行合理選題,可將教材中演示實(shí)驗(yàn)生活化,設(shè)計(jì)成為家庭小實(shí)驗(yàn);改編教材課后實(shí)驗(yàn)情境,轉(zhuǎn)化為家庭小實(shí)驗(yàn);收集、整理網(wǎng)絡(luò)上有趣且蘊(yùn)含物理知識(shí)的家庭小實(shí)驗(yàn)。這樣的家庭小實(shí)驗(yàn)才更貼近課標(biāo)、教材、生活,筆者開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了31個(gè)家庭小實(shí)驗(yàn),具體目錄見(jiàn)表1。
表1
家庭小實(shí)驗(yàn)7:測(cè)一測(cè)雙腳站立時(shí)的壓強(qiáng)。
實(shí)驗(yàn)器材:體重秤、帶方格的白紙、刻度尺等。
參考方案:(1)測(cè)量出自己的質(zhì)量,計(jì)算出重力。(2)準(zhǔn)備兩張帶格子的白紙,將白紙置于地面上,人站在方格紙上留下腳印,不滿一格的都以半格計(jì)數(shù),測(cè)出雙腳接觸地面的面積,通過(guò)計(jì)算得出雙腳站立時(shí)對(duì)地的壓強(qiáng)。
上述實(shí)驗(yàn)是根據(jù)人教版物理八年級(jí)下冊(cè)32頁(yè)“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”第1題改編的,與教材中直接給出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不同,重新設(shè)計(jì)的家庭小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生根據(jù)參考方案來(lái)做實(shí)驗(yàn),可自主改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案,比如測(cè)單腳對(duì)地壓強(qiáng)等。對(duì)于初中生來(lái)說(shuō),這樣的方案具有可操作性,如果完全讓學(xué)生自己設(shè)計(jì),學(xué)生會(huì)感到無(wú)從下手,往往會(huì)望而卻步。
實(shí)驗(yàn)角是完成家庭小實(shí)驗(yàn)的區(qū)域,實(shí)驗(yàn)角可以設(shè)置在家庭,也可以設(shè)置在學(xué)校物理功能教室內(nèi),它是學(xué)生自主完成家庭小實(shí)驗(yàn)的必備條件。對(duì)于現(xiàn)在的家庭來(lái)說(shuō),基本每個(gè)學(xué)生都有書(shū)桌,書(shū)桌就可以成為家庭實(shí)驗(yàn)角,只要給學(xué)生配備多功能實(shí)驗(yàn)箱即可。學(xué)校物理功能教室內(nèi)可以設(shè)立學(xué)生實(shí)驗(yàn)角,讓學(xué)生自己負(fù)責(zé)管理,教師負(fù)責(zé)監(jiān)督,這樣可以充分、合理地利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、設(shè)備資源,給學(xué)生提供完成家庭小實(shí)驗(yàn)的條件。
家庭小實(shí)驗(yàn)對(duì)提高教育教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生實(shí)驗(yàn)的能力都有較大的促進(jìn)作用,值得重視與推廣。通過(guò)區(qū)域智慧教育平臺(tái)中的“初中物理教研人人通”推廣家庭小實(shí)驗(yàn),讓本區(qū)域教師都能夠使用這些資源。教師收到這些資源后,可以發(fā)布到班級(jí)學(xué)生的家校平臺(tái)中,便于學(xué)生查看和完成相關(guān)家庭小實(shí)驗(yàn),教師可以通過(guò)QQ、微信等指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作。
如何進(jìn)行家校共育?如何開(kāi)展好課后延時(shí)服務(wù)?如何進(jìn)行減負(fù)提質(zhì)?引導(dǎo)初中生開(kāi)展物理家庭小實(shí)驗(yàn)無(wú)疑是一個(gè)很好的途徑,教師在開(kāi)發(fā)和開(kāi)展家庭小實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中提升了自身實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力,學(xué)生在體驗(yàn)家庭小實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中培養(yǎng)了良好的思維習(xí)慣,培養(yǎng)了觀察和實(shí)驗(yàn)探究能力,掌握了學(xué)習(xí)物理的方法,認(rèn)識(shí)到物理來(lái)源于生活。長(zhǎng)期的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)會(huì)使學(xué)生的學(xué)習(xí)效率更高,全方位培養(yǎng)了學(xué)生的核心素養(yǎng)。