陳坤波　魏歡歡

［摘 要］實驗教學(xué)一直是物理學(xué)科教學(xué)的重點，同時也是物理學(xué)科教學(xué)的難點。為了解決實驗教學(xué)關(guān)于實驗裝備貴、實驗效果不顯著及受場地限制等問題，越來越多的教師把注意力放在了自制教具上，的確有很多自制教具能夠提升課堂教學(xué)效率，但多數(shù)自制教具仍是滿足以教為中心的教學(xué)。“雙減”背景下，將教師自制教具與學(xué)生課后實踐作業(yè)相融合，讓自制教具成為學(xué)生課后實踐作業(yè)的載體，讓學(xué)生在實踐中提升核心素養(yǎng)，在實踐中突破學(xué)習(xí)難點，使得物理教學(xué)更多地向?qū)W生傾斜。

［關(guān)鍵詞］自制教具；實踐作業(yè)；融合；投影儀

［中圖分類號］? ? G633.7? ? ? ? ? ? ［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］? ? A? ? ? ? ? ［文章編號］? ? 1674-6058（2023）30-0074-04

一、實踐背景

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱《課標(biāo)》）中明確指出，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，與化學(xué)、生物學(xué)等課程相關(guān)聯(lián)，具有基礎(chǔ)性、實踐性等特點。《課標(biāo)》明確提出，物理課程要培養(yǎng)的核心素養(yǎng)主要包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任；需要通過實驗探究、跨學(xué)科實踐等來促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。《中共中央國務(wù)院關(guān)于深化教育教學(xué)改革全面提高義務(wù)教育質(zhì)量的意見》中也明確指出，要不斷提高教師課堂教學(xué)、作業(yè)設(shè)計、實驗操作和家庭教育指導(dǎo)等能力；要建設(shè)高素質(zhì)專業(yè)化教師隊伍；要開展研究型、項目化、合作式學(xué)習(xí)；要統(tǒng)籌不同年級、不同學(xué)科作業(yè)數(shù)量和作業(yè)時間，強化實踐性作業(yè)，探索彈性作業(yè)和跨學(xué)科作業(yè)；要促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)融合應(yīng)用?！蛾P(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》中明確要求要科學(xué)利用課余時間、減輕學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān)和提高課后服務(wù)水平等。手工制作和實踐探究類課后服務(wù)，可以就地取材開展趣味性實驗活動，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的動手操作能力和科學(xué)素養(yǎng)。上述文件都倡導(dǎo)學(xué)生勇于動手實踐，更鼓勵教師開展實踐教學(xué)活動，這也為教師自制教具與學(xué)生課后實踐作業(yè)的融合實踐創(chuàng)造了條件。

通過張海龍2022年度中學(xué)物理教育教學(xué)研究綜述、萬方數(shù)據(jù)關(guān)鍵詞分析和中國知網(wǎng)論文關(guān)鍵詞檢索分析發(fā)現(xiàn)，初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)研究、物理大概念教學(xué)研究是當(dāng)下物理教育教學(xué)領(lǐng)域的研究重點和熱點，課程與教材研究、物理教學(xué)研究、實驗研究占據(jù)了半壁江山，但是學(xué)生研究和教師發(fā)展研究依然較為薄弱。從論文數(shù)據(jù)和現(xiàn)實實踐中不難看出，教師往往更多關(guān)注課堂教學(xué)環(huán)節(jié)、課內(nèi)知識點和考試能力，這可以讓教師的教學(xué)能力能夠快速提升、學(xué)科素養(yǎng)快速提高，但不利于教師的專業(yè)化發(fā)展。如果只注重課內(nèi)知識與實驗的研究，教師的學(xué)科素養(yǎng)很難提升，也難以要求教師在教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。有沒有好的突破方法呢？隨著越來越多的教師對教具自制開展研究和探究，漸漸發(fā)現(xiàn)自制教具的過程能夠充分調(diào)動教師的學(xué)科綜合知識，能夠提升教師的動手操作能力，能夠讓教師積累實踐經(jīng)驗、提升教研能力，能夠有效地促進(jìn)教師的專業(yè)化發(fā)展。例如，北師大版教材八年級下冊“生活中的透鏡”的教學(xué)中，在講到幻燈片和投影儀時，教師往往通過展示數(shù)字資源，讓學(xué)生掌握幻燈片和投影儀的工作原理。教師帶著實物進(jìn)入課堂往往能夠吸引學(xué)生的注意力。教師若善于利用身邊的器材自制一個投影儀并將其帶進(jìn)課堂，學(xué)生一定會更有興趣。自制教具不僅能讓教師展示個人的素養(yǎng)與能力，還能激發(fā)學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣和對科學(xué)的熱愛。除新課中可以進(jìn)行自制教具外，在習(xí)題課中也可以將習(xí)題內(nèi)容轉(zhuǎn)化為實踐探究活動，利用自制教具輔助學(xué)生認(rèn)知與學(xué)習(xí)。

在學(xué)習(xí)“生活中的透鏡”之前，學(xué)生已經(jīng)掌握了凸透鏡的成像規(guī)律，熟悉凸透鏡成像的原理，但在判斷物體、凸透鏡、光屏的位置變化時，學(xué)生不能準(zhǔn)確地掌握物距、像距和像的變化等情況。經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)凸透鏡的成像規(guī)律時存在以下問題：（1）課上探究次數(shù)太少，未能重點探究動態(tài)變化過程；（2）不易理解用實驗數(shù)據(jù)、光路圖推導(dǎo)出的動態(tài)變化規(guī)律；（3）習(xí)慣于記憶結(jié)論，不善于實驗探究。在傳統(tǒng)教學(xué)中，為了讓學(xué)生掌握凸透鏡成像的動態(tài)變化規(guī)律，教師讓學(xué)生再做實驗、繪制多種情況下的光路圖進(jìn)行探究以及采用動畫的形式讓學(xué)生直觀認(rèn)識。本研究改變傳統(tǒng)教學(xué)模式，將凸透鏡成像的動態(tài)變化規(guī)律融入實踐運用，借助教師自制的投影儀教具吸引學(xué)生的注意力，并幫助學(xué)生理解投影儀的原理和感知凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用。課后布置自制投影儀的實踐作業(yè)，讓學(xué)生在實踐中突破學(xué)習(xí)難點，感知物理與生活、物理與科技的密切聯(lián)系，提升探究能力。

在物理實驗演示課中，為了提高教學(xué)效率，教師有時會把教學(xué)困難歸咎于教具體形不夠大或者不夠精致，由此進(jìn)入了“死胡同”。為了突破傳統(tǒng)觀念，研究設(shè)計的學(xué)生實踐作業(yè)采用簡易項目化的形式，讓學(xué)生用實驗講解短視頻的方式提交作業(yè)。本研究探索教師自制教具與學(xué)生課后實踐作業(yè)相融合的教學(xué)模式，助力師生的發(fā)展。

二、教師自制教具的實踐與思考

物理課堂教學(xué)中可自制的教具很多，可通過自制教具對實驗設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新。本文結(jié)合教學(xué)需要，展示在“生活中的透鏡”中投影儀的制作與應(yīng)用。

（一）教具自制

1.教具名稱：自制簡易投影儀。

2.制作原理：當(dāng)物體（手機畫面或F光源）位于凸透鏡一倍焦距和兩倍焦距之間時，會在凸透鏡另一側(cè)兩倍焦距外的位置成倒立、放大的實像（如圖1）。

3.制作材料：小刀、放大鏡、紙箱、透明膠、手機（或F光源）。

4.制作過程：提前測出放大鏡（凸透鏡）的焦距，確定焦距后選擇一個長度在此放大鏡一倍焦距到兩倍焦距之間的紙盒，紙盒寬度大于凸透鏡直徑的兩倍，高度大于手機長度。在紙盒底部選取與手機中心等高的位置，在紙盒側(cè)面用小刀鉆出一個和放大鏡一樣大的孔，孔上固定放大鏡，在與放大鏡中心等高的紙盒側(cè)面用刻度尺標(biāo)記一倍焦距、兩倍焦距的位置。手機亮度調(diào)到最大（或F光源），放進(jìn)盒子里面，位置在標(biāo)記的一倍焦距到兩倍焦距之間。在兩倍焦距外的白墻上找到清晰的像。

自制的簡易投影儀如圖2所示。

（二）教具展示

在“生活中的透鏡”一課中，教師在講完投影儀與幻燈機的結(jié)構(gòu)之后，拿出自制簡易投影儀供學(xué)生輪流觀看，并讓學(xué)生猜想簡易投影儀能否投出放大的手機畫面，并討論投影儀的成像原理。待學(xué)生討論結(jié)束后，統(tǒng)計學(xué)生猜想的結(jié)果。教師現(xiàn)場將手機放進(jìn)簡易投影儀中，并調(diào)出相應(yīng)的畫面。將小孔對著白墻調(diào)節(jié)到合適的距離，讓學(xué)生觀看投影效果，引導(dǎo)學(xué)生講解投影儀的成像原理。讓學(xué)生改變手機位置或者小孔離白墻的距離，并觀察成像情況。學(xué)生可以看到物距、像距的變化會使像變模糊?！扒逦南衽苣睦锶チ四?？”筆者將這一問題留作課后實踐作業(yè)讓學(xué)生思考解決。

（三）實踐反思

通過展示自制簡易投影儀的成像效果，充分激發(fā)了學(xué)生的求知欲，學(xué)生都想自己動手嘗試制作簡易投影儀?！扒逦南衽苣睦锶チ四?？”這個問題為突破學(xué)生對凸透鏡成像的動態(tài)變化規(guī)律的學(xué)習(xí)難點做了鋪墊。但自制的簡易投影儀還存在一些不足：（1）放大鏡的焦距太小物距小，不利于大范圍地改變物距；（2）手機的亮度不夠，成像不夠清晰；（3）裝置較小。

三、學(xué)生實踐作業(yè)的完成與評價

（一）作業(yè)完成流程

為了達(dá)到通過課后實踐作業(yè)幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)難點和提升學(xué)生綜合素養(yǎng)的目的，課后實踐遵循實驗探究步驟，也結(jié)合項目式學(xué)習(xí)的流程要點，設(shè)計了項目式紙質(zhì)探究報告和實驗短視頻講解競賽，并從促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的角度設(shè)置評價體系?！吧钪械耐哥R”課后實踐作業(yè)設(shè)計如表1所示。

（二）作業(yè)展示與評價

學(xué)生完成作業(yè)之后將實踐作業(yè)視頻私發(fā)給老師，由老師逐一打分，并從知識層面、表達(dá)層面、操作層面、制作技巧（信息技術(shù)）層面、完成特色和改進(jìn)這六個角度對作業(yè)進(jìn)行書面評價，且分類進(jìn)行線上專業(yè)展示，評出最佳實踐作業(yè)獎和實踐作業(yè)創(chuàng)意獎，將小科學(xué)實驗器材作為獎品獎勵給學(xué)生。

四、總結(jié)

（一）精心籌劃，目標(biāo)明確

實踐作業(yè)是精準(zhǔn)策劃的綜合育人的教學(xué)活動。實踐作業(yè)的頻率不能太高，否則會成為學(xué)生學(xué)習(xí)的負(fù)擔(dān)，也不能太低，否則達(dá)不到引導(dǎo)學(xué)生實踐的目的。實踐作業(yè)適宜兩周進(jìn)行一次。實踐作業(yè)除應(yīng)和常規(guī)作業(yè)一樣具有鞏固基礎(chǔ)知識點、輔助重難點突破及強化基礎(chǔ)知識應(yīng)用等基礎(chǔ)屬性外，還應(yīng)具有訓(xùn)練科學(xué)思維、加強實驗操作、應(yīng)用跨學(xué)科知識及引領(lǐng)價值觀等素養(yǎng)屬性。

（二）做前評估，趣味引領(lǐng)

在確定實踐作業(yè)的主題前，一定要先對實踐作業(yè)進(jìn)行評估，確定好實踐作業(yè)的趣味點。興趣是最好的老師，教師設(shè)計的實踐作業(yè)應(yīng)能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，滿足學(xué)生的好奇心。對于實踐作業(yè)，不一定要在現(xiàn)象上體現(xiàn)趣味性，探究展示過程也可以進(jìn)行趣味化設(shè)計。為了讓學(xué)生充滿興趣地完成實踐作業(yè)，教師在布置作業(yè)前一定要自己完成一次實踐作業(yè)，只有這樣才能更好地設(shè)置趣味點，才能掌握學(xué)生完成實踐作業(yè)的困難之處和所用的時間。

（三）隨手取材，貼近生活

教師設(shè)計的實踐作業(yè)要貼近生活，其中的原理應(yīng)用要在生活中真實見到，這樣才能更好地培養(yǎng)學(xué)生的知識遷移能力。實踐作業(yè)中涉及的材料要隨手可取，更貼近生活，這樣才能體現(xiàn)物理源于生活用于生活。實踐作業(yè)能夠隨手取材保證了作業(yè)難度，也降低了學(xué)生的試錯成本。

物理的學(xué)習(xí)應(yīng)該是源自對生活的熱愛，將教師自制教具與學(xué)生實踐作業(yè)相融合，旨在通過教具自制過程展現(xiàn)教師對物理的熱愛，以及通過學(xué)生實踐提升學(xué)生對物理、生活的熱愛。教材中還有很多實驗可以轉(zhuǎn)化為學(xué)生實踐小實驗，不一定用巨型教具進(jìn)行展示講解，可有效利用自制教具。教師應(yīng)轉(zhuǎn)換思維，積極開展以學(xué)生為中心的探究式教學(xué)，讓學(xué)生愛上物理。

［? ?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［M］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

［2］? 黃清輝，張賢金，吳新建.基于項目式學(xué)習(xí)促進(jìn)學(xué)生化學(xué)深度學(xué)習(xí)的實踐與探索［J］.中小學(xué)實驗與裝備，2021（6）：10-12.

［3］? 吳釩，魏萌，羅海軍.“雙減”政策下物理課后服務(wù)路徑探索：以簡易趣味化實驗為例［J］.中小學(xué)實驗與裝備，2022（1）：43-45.

［4］? 張海龍，馬亞鵬.2022年度中學(xué)物理教育教學(xué)研究綜述：基于《中學(xué)物理教與學(xué)》論文轉(zhuǎn)載情況分析［J］.物理教師，2023（2）：2-6，12.

［5］? 王輝，董銳.市域中小學(xué)實驗教學(xué)微視頻制作的應(yīng)用與實踐探析：以孝感市中小學(xué)實驗教學(xué)微視頻制作線上評審情況為例［J］.中小學(xué)實驗與裝備，2022（1）：4-6.

［6］? 王建籌.初中物理“隨手取材”實驗的意義與實踐［J］.福建教育學(xué)院學(xué)報，2020（12）：47-48.

［7］? 丁云峰.利用自制實驗教具? ?突破光學(xué)知識難點［J］.中國教育技術(shù)裝備，2019（11）：123-125.

［8］? 伏萍萍.新課改下初中物理實驗教學(xué)的改進(jìn)與創(chuàng)新［J］.教育界，2022（4）：122-124.

［9］? 高暢.不一樣的項目學(xué)習(xí)：家庭實驗室項目［J］.當(dāng)代教育家，2020（11）：68-69.

［10］? 周榮娟.建立“家庭實驗室”拓展物理課堂［J］.好家長，2022（39）：40-42.

［11］? 陳耀.家庭實驗室大有可為［J］.科教導(dǎo)刊， 2021（18）：15-17.

（責(zé)任編輯? ? 黃春香）

［基金項目］湖北省教育科學(xué)規(guī)劃課題“雙減背景下初中物理實踐作業(yè)設(shè)計與實踐”（課題編號：2022JB435）；咸寧市咸安區(qū)2021年基礎(chǔ)教育課題“基于物理課題教學(xué)中教具自制的思考與實踐”（項目編號：XAJCJYKT201910）的研究成果之一。