1 “小制作、小實(shí)驗(yàn)”與探究性學(xué)習(xí)相結(jié)合的理論基礎(chǔ)
新的教育觀念要求教師不但要教給學(xué)生知識(shí),更要教給學(xué)生主動(dòng)探索實(shí)踐、獲取知識(shí)的方法,要求教師不斷改進(jìn)教學(xué)方法和手段 ,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,讓他們成為學(xué)習(xí)的主體。而探究性學(xué)習(xí)是教師引導(dǎo)學(xué)生去體會(huì)知識(shí)、規(guī)律產(chǎn)生的過(guò)程,從中受到一些啟發(fā),其最終目的是創(chuàng)新。初中物理以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),密切聯(lián)系生活,重視知識(shí)的應(yīng)用實(shí)踐,具有豐富的內(nèi)容和深刻的內(nèi)涵。初二的學(xué)生正處于13-15歲,此時(shí),他們的自主性明顯加強(qiáng),思維活躍,對(duì)問(wèn)題有自己的觀點(diǎn)并愿意表達(dá)出來(lái),解決問(wèn)題時(shí)喜歡新途徑,有自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的愿望,希望得到肯定或表?yè)P(yáng)等……結(jié)合物理學(xué)自身和初中學(xué)生心理發(fā)展的特點(diǎn),我們?cè)凇靶≈谱鳌⑿?shí)驗(yàn)”和探究性學(xué)習(xí)相結(jié)合方面進(jìn)行了一些嘗試。
2 實(shí)踐過(guò)程中堅(jiān)持的科學(xué)性原則
2.1 興趣為首的原則。學(xué)生可以根據(jù)自己的喜好選擇小制作、小實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、選擇自己喜歡的伙伴進(jìn)行合作。
2.2 開(kāi)放性原則。我們?cè)诮o學(xué)生布置題目時(shí)盡量考慮到開(kāi)放性:可以是一個(gè)小實(shí)驗(yàn)也可以是一件小制作,這些實(shí)驗(yàn)或制作可以是課堂教學(xué)內(nèi)容的改進(jìn),也可以是它的一個(gè)延伸,甚至還可以是一個(gè)物理理論的物化小制作;實(shí)驗(yàn)或制作所涉及的內(nèi)容可以是某一個(gè)章節(jié)、一個(gè)知識(shí)點(diǎn)的單一應(yīng)用或幾個(gè)部分的綜合應(yīng)用。
2.3 學(xué)生主體性原則。學(xué)生自主選擇內(nèi)容,自己設(shè)計(jì)、自己搜集或購(gòu)買材料或資料、自己動(dòng)手制作。但學(xué)生在遇到困難時(shí)可以向家長(zhǎng)、老師求助。
2.4 創(chuàng)新原則。我們鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)散思維、大膽置疑、敢于標(biāo)新立異;鼓勵(lì)學(xué)生從多角度思考解決問(wèn)題的辦法、敢于創(chuàng)造發(fā)明。
3 “小制作、小實(shí)驗(yàn)”與探究性學(xué)習(xí)相結(jié)合
3.1 我們開(kāi)展這一項(xiàng)實(shí)踐活動(dòng)是從2003年(初2005級(jí))剛開(kāi)設(shè)物理課時(shí)開(kāi)始的,第一堂課給學(xué)生講清要求、必要性及提出希望。針對(duì)有些學(xué)生的畏難情緒,專門講了《愛(ài)因斯坦的三個(gè)小凳子的故事》,告訴他們雖然那三個(gè)凳子非常難看,但它們都是愛(ài)因斯坦自己親手做的并且一個(gè)比一個(gè)漂亮……最終使愛(ài)因斯坦成為了一位偉大的物理學(xué)家。
3.2 每學(xué)期分別在半期和期末兩次收集學(xué)生的小制作成果或小實(shí)驗(yàn)方案,若學(xué)生交的是小制作,則要求他們同步交一個(gè)關(guān)于小制作的說(shuō)明方案,內(nèi)容包含:小制作的原理、制作所用到的材料、制作過(guò)程、使用方法、以及制作后的感想等;若學(xué)生交的實(shí)驗(yàn)方案,則要求他們寫清楚打算通過(guò)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)說(shuō)明什么、實(shí)驗(yàn)需要那些器材、實(shí)驗(yàn)的操作步驟。對(duì)收集到的優(yōu)秀作品或方案,及時(shí)的給予表?yè)P(yáng),并把這些作品或方案在同學(xué)中間交流、然后進(jìn)行分類保存。若條件成熟,可把一些優(yōu)秀作品在家長(zhǎng)會(huì)上進(jìn)行展示,以此鼓勵(lì)學(xué)生們進(jìn)一步努力。
3.3 教師根據(jù)學(xué)生的作品制作的難易程度、知識(shí)應(yīng)用的綜合情況、創(chuàng)新情況等指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)打分,并把這個(gè)成績(jī)以5%的比例計(jì)入學(xué)生的期末考試成績(jī)。以此激勵(lì)那些不愿動(dòng)手的學(xué)生加強(qiáng)動(dòng)手訓(xùn)練,只想應(yīng)付的學(xué)生能準(zhǔn)備更充分一些,學(xué)有余力的學(xué)生思維更細(xì)致一些、創(chuàng)新更大膽一些。
4 實(shí)踐的思路及分類
學(xué)生們的作品概括起來(lái)可以分為以下幾類:
4.1 課堂實(shí)驗(yàn)的再現(xiàn)及延伸。如在學(xué)習(xí)刻度尺的正確使用時(shí),有學(xué)生制作了一把刻度 尺、學(xué)習(xí)測(cè)量不規(guī)則固體的體積時(shí)有的學(xué)生制作了一個(gè)量筒、學(xué)習(xí)簡(jiǎn)單機(jī)械時(shí)學(xué)生制作了一個(gè)滑輪組、學(xué)習(xí)杠桿時(shí)制作了一把桿秤……
4.2 教材要求的一些課后小實(shí)驗(yàn)制作。教材的設(shè)計(jì)者在每一個(gè)章節(jié)后面都附有一至兩個(gè)課后小實(shí)驗(yàn),目的在于培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的同時(shí)也強(qiáng)化學(xué)生對(duì)這一章知識(shí)的理解和應(yīng)用,但是很多教師由于認(rèn)識(shí)上的偏差往往忽略了教材的這一部分要求。我們?cè)谶@一次的學(xué)生自主性學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)過(guò)程中,很多學(xué)生自覺(jué)選做了這一部分內(nèi)容,效果很不錯(cuò)。
4.3 運(yùn)用綜合知識(shí)、具有創(chuàng)新特點(diǎn)的小實(shí)驗(yàn)、小制作。能夠有這些作品的同學(xué)往往是一些學(xué)習(xí)成績(jī)非常優(yōu)秀的學(xué)生,他們學(xué)有余力、思維深刻、喜歡做一些富于挑戰(zhàn)性的工作,若他們?cè)谶@方面能有積極的興趣、并有正確的思路和方法,說(shuō)不定他們中間的某些人會(huì)成為將來(lái)的發(fā)明家。在我們的本次實(shí)踐探索過(guò)程中也涌現(xiàn)了這樣的一部分同學(xué)。
5 探索實(shí)踐過(guò)程的總結(jié)與評(píng)價(jià)
5.1 我們進(jìn)行的這項(xiàng)探索實(shí)踐非常必要。
以上的實(shí)踐探索過(guò)程極大的提高了初中學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性、主動(dòng)性、動(dòng)手能力以及分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。不管是那一個(gè)層次的學(xué)生都能夠在一定程度上交出自己的作品,盡管這些作品的質(zhì)量參差不齊,有的還是停留于對(duì)一個(gè)事物的簡(jiǎn)單重復(fù)與模仿,更有甚者連模仿都顯得力不從心……筆者認(rèn)為這也正好從一個(gè)方面說(shuō)明了我們這一項(xiàng)實(shí)踐探索的必要性。在傳統(tǒng)的物理教學(xué)中,物理學(xué)科的基本特點(diǎn)——“觀察與實(shí)驗(yàn)”已成了學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)里利用早已提供好的器材重復(fù)前人實(shí)驗(yàn)的代名詞,這在一定程度上抑制了一些天才少年的創(chuàng)意……從這一角度來(lái)說(shuō)這一項(xiàng)探索也是很有意義的。在一年的實(shí)踐活動(dòng)中,有一人獲“成都市青少年科創(chuàng)大賽”一等獎(jiǎng)、三人次二等獎(jiǎng)、六人次三等獎(jiǎng)。
5.2 教師需要實(shí)現(xiàn)的“三個(gè)轉(zhuǎn)變”
①是轉(zhuǎn)變“學(xué)生觀”,學(xué)生是主體、教師是客體,教師最重要的任務(wù)是激發(fā)學(xué)生對(duì)本學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣,教給他們學(xué)習(xí)方法,讓他們積極主動(dòng)愉快的學(xué)習(xí);②是轉(zhuǎn)變“知識(shí)觀”,由以前的在教學(xué)中只重知識(shí)傳授向傳授知識(shí)和實(shí)踐操作、繼承創(chuàng)新并重發(fā)展;③是轉(zhuǎn)變“人才觀”,“優(yōu)生”并不等于考試場(chǎng)上的高分而是知識(shí)、實(shí)踐創(chuàng)新并重發(fā)展的學(xué)生。
5.3 需要完善的地方
但這項(xiàng)工作的小結(jié)只限于筆者一年的實(shí)踐,時(shí)間很倉(cāng)促再加上人力有限,很多的東西筆者自己認(rèn)為尚需完善,筆者現(xiàn)仍在授課班級(jí)繼續(xù)探索總結(jié),還想在以下幾方面作更進(jìn)一步的嘗試:
①怎樣引導(dǎo)更多的同學(xué)從有創(chuàng)意的小制作向小創(chuàng)造、小發(fā)明方向發(fā)展。
②怎樣總結(jié)出一套切實(shí)可行的、公正合理的評(píng)價(jià)學(xué)生作品的標(biāo)準(zhǔn)。
③能不能讓學(xué)生用小作品替代課外書面作業(yè)而又不影響他的學(xué)習(xí)效果。
附部分學(xué)生的作品圖片及資料
制作名稱:浮力側(cè)重儀 作者:宋洋
制作原理:由阿基米德原理可知一切侵入液體中的物體都要受到豎直向上的浮力,其大小等于它排開(kāi)液體的重力。當(dāng)物體浮在水面上時(shí),由力的平衡原理可知,它這時(shí)受到的浮力與重力相互平衡。
所需材料:圓柱形水杯一個(gè)、白紙一張、硬紙片一張、足量透明膠帶、錫若干(也可選用其他密度較大的金屬)實(shí)驗(yàn)用砝碼、干凈的水、刻度尺、筆、小刀、蠟燭、火柴。
制作過(guò)程:先將錫置于杯底,點(diǎn)燃蠟燭,使蠟淚滴入杯中,稍等片刻,待蠟完全干后,方可進(jìn)行下一步。此舉目的在于降低水杯的重心,增加穩(wěn)定。然后用小刀將硬紙片刻作直徑略大于杯口直徑的圓,將其卡入杯底,確保其卡緊,不易脫落。這紙片是用于放置被測(cè)物的。再把白紙裁成高度與水杯相等的矩形,貼在杯壁上。隨后將杯口朝上放入水中,待其在水中靜止后,緩緩取出,在最高水位處用筆做上記號(hào);再次將杯放入水中,用鑷子夾取砝碼放入杯中,觀察水位,當(dāng)水位離杯口最近時(shí)記下砝碼質(zhì)量,作為儀器的最大稱量,再次將水杯緩緩取出,用筆做上記號(hào)。等浸濕的白紙完全干后,用刻度尺將兩記號(hào)間的部分等分。接著標(biāo)明刻度、單位、最大稱量等。最后再用透明膠帶將儀器外壁包裹起來(lái)以防止紙張因經(jīng)常與水接觸而破損。這樣,一個(gè)簡(jiǎn)單的浮力側(cè)重儀就制成了。
感想:我最初設(shè)想制作這個(gè)小制作,是由于想起了“曹沖稱象”的原理,可見(jiàn),一條真理無(wú)論是在過(guò)去,還是將來(lái),都會(huì)被人們廣泛使用于生活中。