朱道榮 蔡生林

(1.洪湖市教學研究室,湖北 洪湖 433200;2.洪湖市黃家口中心學校,湖北 洪湖 433212)

1 問題的提出

沒有科研課題的課堂,是貧乏的、蒼白的、沒有生命力的課堂;沒有深入課堂的科研課題,是單薄的、干癟的、形同虛設(shè)的課題.只有立足課題,深入課堂,讓“教研”與“教學”水乳交融,將“理論”與“實踐”緊密結(jié)合,使“課題”與“課堂”珠聯(lián)璧合,教學研究才卓有成效.正如斯大林所述:“離開革命實踐的理論是空洞的理論,而不以革命理論為指南的實踐是盲目的實踐.”

2001年9月,我們組建了在湖北省教研室立項的“‘身邊的物理’課程資源開發(fā)與利用研究”課題組.從此,筆者以課題組主持人的身份,開展課題研究10年,深入課堂上課10年,收獲了一系列鮮活、生動的教育教學與教研素材.例如,物理現(xiàn)象(生活現(xiàn)象和自然現(xiàn)象)資源;實驗器材(生活用品和生產(chǎn)工具)資源;物理教師、學生和家長自身資源;各種活動資源;師生情感資源;網(wǎng)絡(luò)資源等等,把這些資源運用于物理教育教學實際,取得了一些成果.下面就談?wù)務(wù)n題組在這方面的一些做法與思考,供同行們參考.

2 建立物理與生活之間的網(wǎng)狀通道,讓教學生動起來

生活的空間有多大,物理的課堂就有多大.把小課堂拓展到大生活中去,把生活的元素引入到課堂中來.“從生活走向物理,從物理走向社會”,建立起物理與生活之間的網(wǎng)絡(luò)通道,是“身邊的物理”課題組要開發(fā)的重要資源之一,也是“動手動腦學物理”的重要途徑之一.

“身邊的物理現(xiàn)象”和“身邊的實驗器材”資源是“身邊的物理”課題組開發(fā)的兩大資源.把這兩大資源引入課堂,是“身邊的物理”課題的生命力所在,也是教學生動之所在.

2.1 捕捉生活現(xiàn)象進行物理分析,使課堂五彩繽紛

案例1:一杯開水講“液化”.

一次泡茶時,筆者使用的是透明的一次性塑料方便杯.為了迅速泡好茶,筆者控制了水的蒸發(fā)(降溫)速度——用另一個同樣的方便杯蓋在泡茶的杯子上.不經(jīng)意中觀察到:上面的杯子逐漸模糊,然后又出現(xiàn)了晶瑩剔透的小水珠,用指頭輕輕彈動上面的杯子,小水珠聚合為大水珠,有的從上面的杯底掉到下面的杯中,有的依然掛在杯壁.筆者感到意外驚喜,這不是液化現(xiàn)象嗎？這小水滴不是人造的霧？這大水滴不是人造的露水？這下落的水滴不是人造的雨嗎？這正好是科學探究很好的素材.

從此,一杯開水講“液化”,成了我們傳統(tǒng)的特色物理課的內(nèi)容.下面介紹的是師生一起探究“液化”的過程.

教師捧著一杯開水走進教室,一邊走一邊慢悠悠地喝著,并提出問題:從我這杯中冒出來的“白霧”是什么？

學生A說:“這是水蒸氣.”學生B說:“這是小水珠.”

教師從內(nèi)心高興,畢竟出現(xiàn)了兩種聲音.B組學生的說話雖然沒有A組學生的高亢,但一點也不遜色.

教師繼續(xù)引導學生用身邊的開水進行分組探究:大家拿出事先準備好的空透明玻璃杯,蓋在開水杯上,一會兒上面的空杯模糊了,大約經(jīng)1min,杯壁析出細小的水珠,再過一會兒,學生用手指輕輕彈動空杯,小水珠聚集成大水珠往下滑落,這一過程學生看得一清二楚.結(jié)論也就不言而喻了,原來我們看到的白色霧狀物就是細小水珠.

利用一杯開水進行探究,不僅研究到了“液化”現(xiàn)象,而且凸顯了探究的過程,在此探究過程中培養(yǎng)了學生探究的情感,從而順利地實現(xiàn)了三維教學目標.

受上面實驗的啟示,筆者引導學生把菜刀放入冰箱的冷凍室里冷凍,一段時間后取出來,一會兒可以觀察到表面有白色粉末,這就是人造“霜”.另外,背對著太陽噴水,太陽光通過水珠的折射,可以看到美麗的人造“彩虹”……

2.2 使用生活用品開展科學探究,使教學深入淺出

把很多日常生活用品引入課堂,直接利用于科學探究,既豐富了教學器材,又激發(fā)了學生們學物理的興趣,讓他們感到學物理就是感受生活.物理是有趣的,物理是有用的,也使得教學深入淺出又入木三分.

案例2:一把牙刷“探”摩擦.

牙刷是大家最熟悉的生活用品.在學習“摩擦力”這一內(nèi)容時,教師帶領(lǐng)學生先玩牙刷:把一牙刷放在水平桌面上用水平力拉,可明顯地看到刷毛變彎了.

教師:刷毛為什么會彎曲？

學生:力可以改變物體的形狀,說明刷毛受到了力的作用.

教師:這個力是什么力呢？

學生:是摩擦力(憑學生已有的經(jīng)驗和知識)

教師:它是誰施加的呢？

學生:是桌面施加的.

教師:它的方向如何？

學生:其方向與拉力的方向相反.

這里,教師引導學生觀察、思考,讓他們建立了摩擦力的初步印象.接著,進一步實驗:兩把鞋刷一上一下,刷毛相對,然后用水平力拉動其中一毛刷,學生又看到了兩刷毛彎曲的方向不同.通過進一步觀察、思考和推理得到:摩擦力總是阻礙物體相對運動的.在此基礎(chǔ)上我們講解靜摩擦力和滑動摩擦力的知識就迎刃而解了.

受牙刷“應(yīng)用”的啟示,在講解大氣壓的知識時,筆者準備了一個吹大了的氣球和一瓶開水,把一個玻璃杯燙熱.學生幫教師捏著杯底,把杯沿緊貼著氣球.過了10多秒鐘,杯子就緊緊地粘在氣球上了,氣球能牢牢地把杯子吸住.這是什么道理呢？這個實驗使學生想起了“拔火罐”.難道它們有相同之處嗎？后來教師又把真正的拔灌拿出來演示給大家看.接下來教師又展示了掛衣鉤.把掛衣鉤“扒”在小桌子上,然后向上提桌子,竟然把桌子輕而易舉地提了起來.

我們又把撬啤酒瓶蓋的起子帶到課堂上去研究杠桿,探究起啤酒瓶蓋的兩種起法,比較哪種更省力;把釘、錘子帶到課堂中去,觀察使用錘子起釘子時的支點、力臂,探究把釘子起出來的兩種方法,哪種更省距離;把衛(wèi)生間掛毛巾的鉤子帶到課堂中去研究,它既沒有釘子孔,也沒有用透明膠布,是怎么會那樣牢固地吸在光滑的墻面上的呢？用它來探究大氣壓的作用是再合適不過了.我們還把老虎鉗子帶到課堂上,引導學生觀察老虎鉗上有幾個地方使用了物理知識等等.

2.3 運用物理知識解釋生活現(xiàn)象,使學生學以致用

從生活中來,到生活中去,讓學生真真切切地感受到物理知識是有用的.學了光學的有關(guān)知識后,學生應(yīng)用光學知識解釋生活中的一些物理現(xiàn)象,并寫下了“街上的路牌”和“皮鞋好亮了”的成長日記.

案例3:街上的路牌.

放學回家時天已經(jīng)黑了,我騎車往家行.自行車行至丁字路口時,發(fā)現(xiàn)有一塊路牌上寫的“新堤大道”4個字,它們發(fā)著綠色的光,看得很清楚,莫非里面裝有燈泡,我停下車,看著來往車輛,思索著.“嘀嘀……”一輛汽車駛過來,它的車燈照到路牌上,路牌立刻發(fā)出了綠色的熒光.我有點兒明白了,路牌上涂了一層熒光物質(zhì),每當燈光照到上面時,它就反射光,使路牌呈現(xiàn)出綠的基色.這樣提醒來往司機這里是什么街道.這和“自行車尾燈”簡直是異曲同工,我覺得這種方法挺妙的,不用燈泡,節(jié)約能源.

案例4:皮鞋好亮啊.

今天我們?nèi)グ哆叧峭?所以我的皮鞋就灰撲撲的,爸爸叫我用鞋油把它們擦擦,我就找出刷子、鞋油,開始擦皮鞋.

皮鞋灰蒙蒙的,有些地方還磕磕碰碰弄破了,我先用刷子把灰刷干凈,鞋子看起來干凈了些,但不漂亮,我往上涂了些鞋油,又擦勻,鞋子就亮閃閃的,漂亮極了.這是怎么回事呢？我力圖用物理知識來解釋這個現(xiàn)象.

皮鞋未擦時看起來不亮,是因為表面凹凸不平,發(fā)生了漫反射,而擦了鞋油之后,鞋油把那些微小的不平之處填平了,鞋面變得光滑了,發(fā)生了鏡面反射,所以看起來就亮閃了.

這和黑板“晃眼”有相似之處,黑板可以同時發(fā)生漫反射和鏡面反射,有的同學看不到黑板上的字是因為這時黑板發(fā)生了鏡面反射.

今天很高興.因為我又懂得了用物理知識去解釋一些生活現(xiàn)象了.

3 建設(shè)理論與實踐之間的雙向通道,讓教研鮮活起來

毛澤東在《實踐論》中指出:“實踐、認識、再實踐、再認識,這種形式,循環(huán)往復以至無窮,而實踐和認識之間每一循環(huán)的內(nèi)容,都比較地進到了高一級的程度,這就是辯證唯物主義論的全部認識論,這就是辯證唯物論的知行統(tǒng)一觀.”由此看來,人們的認識是從實踐發(fā)生而又復歸于實踐,認識必定不能離開實踐,實踐又必然地滲透于認識當中.理論與實踐的關(guān)系自不必贅述.教學與教研亦不例外.因此,筆者時常告誡自己,教學研究一定要從實踐中來,再到實踐中去.只有建設(shè)理論與實踐的雙向通道,才可能讓教研鮮活起來.

3.1 從實踐中來,到實踐中去

教學中不能只是教教材,而是要創(chuàng)造性地使用教材、拓展教材,對教材資源進行二次開發(fā).因此,創(chuàng)造性地利用并開發(fā)教材資源是提高教學質(zhì)量的前提.筆者尤其注重“身邊的物理”教學資源的開發(fā)與利用.

案例5:如何突破“變阻器”教學難點

如何突破“變阻器”這個教學難點是一線教師(也包括筆者)長期以來教學的一個困惑.一次,有機會參加荊州市初中物理教學比賽活動,其中有一節(jié)課就是講“變阻器”.講課者來自松滋市的某老師,輔導教練是來自松滋市教研室、工作作風十分嚴謹?shù)慕萄袉T某老師.筆者正好去“取經(jīng)”,專心聆聽并仔細觀察做了詳細記錄.

這節(jié)課“學路”獨出機杼,“教路”別出心裁,課堂精彩紛呈,教學入木三分.從不同層面,不同角度突破了“變阻器”的教學難點,讓學生學有所獲,學以致用.充分體現(xiàn)了教師勞動的創(chuàng)造性.這節(jié)課是從實踐中摸索出來的教學之路,對一線教師來說,是一筆十分寶貴的教學財富.

作為教研員的筆者深知,指導教師們開展教學研究,努力提高課堂教學效率,是自己的職責.為了把從實踐中探索出來的精彩課堂,讓更多沒有與會的教師享受,筆者又把它進一步提煉,上升到理性的認識,在本刊發(fā)表了《如何突破“變阻器”教學難點》一文.

從實踐中來的感性認識,上升到理性層面,寫成文章發(fā)表的還有《初中物理教學方式多樣化十例》、《創(chuàng)造性地處理物理教材三法》、《‘杠桿的應(yīng)用’課堂實錄》、《新理念孕育新課堂》等.文章的發(fā)表,得到同行的好評并又運用于課堂教學.這正是“實踐、認識、再實踐、再認識”的體現(xiàn).

3.2 從課堂中來,到課堂中去

從課堂中來,到課堂中去,是“從實踐中來,到實踐中去”的具體體現(xiàn).課堂教學中遇到了困難,出現(xiàn)了問題,于是就想辦法,認識這困難的癥結(jié)所在,就依照這一認識的指示去做,困難果然克服了.把這一認識過程用文字的形式表達出來,成為教學體會告訴大家.這正是一位教研員影響更多一線教師的一種工作方法.

(1)從自己的課堂中來,到自己的課堂中去.

在電學實驗教學中,總會出現(xiàn)這樣一種情形:把學生帶到實驗室開展實驗時,授課教師和實驗員忙個不停.“老師,我們的這燈泡怎么不亮啊？”“老師,我們這組實驗的電流表怎么沒有示數(shù)啊？”“老師,我們的這個燈泡怎么這樣暗呢？”……學生們在連接電路時遇到了各種各樣的電路障礙,他們總是依賴于教師來排除.幫助學生們排除故障,不如交給他們排除故障的一些方法.后來,筆者根據(jù)教學實際,創(chuàng)造性地安排了一節(jié)探究課——“小燈泡為什么不發(fā)光”.這是教材上沒有的課題,是學生學習電學必須做的課題.

教師故意設(shè)置一些障礙:有的是燈泡短路,有的是燈泡斷路,有的是電源處斷路等等.這些障礙學生事先并不知道,然后讓學生用不同的方法自己進行探究.最后他們不僅把故障排出了,而且掌握了一些排除故障的方法.例如:①導線檢測法;②電壓表檢測法;③電流表檢測法;④直接觀察、觸摸法;⑤直接用電池測試小燈泡……這樣做,讓學生進一步掌握了電流表和電壓表的使用方法與技巧,并認識了電流表、電壓表以及導線在電學實驗中的新功能——檢測電路,有效地培養(yǎng)了學生分析問題和解決問題的能力.從此,這節(jié)課也成了筆者電學教學的一節(jié)傳統(tǒng)課.

(2)從別人的課堂中來,到自己的課堂中去.

眾所周知,聽課、評課是教研員最獨特而常見的工作方式之一.筆者時常把從教師們那里聽來的優(yōu)質(zhì)課移植到自己的課堂中去,然后總結(jié)成文,再回到教師們中去,讓更多的教師分享這種優(yōu)質(zhì)資源.

一位教師在復習光學知識時,用光學教學中的核心內(nèi)容——像,將“光的直線傳播”、“光的反射”和“光的折射”等光學知識進行了如下的重新整合:①小孔成像說明了光沿直線傳播的原理,讓學生自己通過畫圖歸納小孔成像的特征;②平面鏡成像體現(xiàn)了光的反射規(guī)律的應(yīng)用,通過平面鏡成像規(guī)律的復習,鞏固光的反射規(guī)律,強化并突破“虛像”這一概念的教學難點;③折射成像的典型例證是“眼睛受騙”,它是光在空氣和水兩種透明均勻介質(zhì)中發(fā)生折射形成的(潛水員在水中看岸上的景物與此類似).當然,凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用——放大鏡、幻燈機、照相機的原理和不同的成像特點是“光的折射”中的重中之重,應(yīng)讓學生深刻理解,牢固掌握,使復習教學扎實而不落空.

后來,筆者結(jié)合其他教師的講解和自己的課堂教學實際,總結(jié)、撰寫出了復習課的指導性的文章——《與新教師談初中物理的復習》,收到了很好的效果.

(3)從自己的課堂中來,到別人的課堂中去.

從教學實踐中深刻地體會到,落實《全日制義務(wù)教育物理課程標準》的教學理念,必須要有創(chuàng)造性.如筆者在實施“改變學科本位,注意學科滲透”的教學理念指導下,創(chuàng)造性地開發(fā)了一些有特色的物理課堂.例如“物理課上學成語”、“物理課上學化學”、“物理課上學數(shù)學”、“物理課上聽音樂”、“物理課上做游戲”等等.

《多彩的物理課堂教學》一文把特色物理課堂描寫得淋漓盡致.下面是描寫學生們在“物理課上玩游戲”的一段文字:

在學習“雙耳效應(yīng)”這一內(nèi)容時,引導學生做了這樣的游戲:先讓一位學生站到黑板前,并且面向黑板.然后,把一個正在發(fā)聲的手機在學生中間傳來傳去,教師一聲令下“?！?！再讓這位學生猜手機在誰的手里,這位學生當然是輕而易舉地猜對了,他十分高興.還是這位學生,讓他把自己的一只耳朵堵塞起來,同樣把正在發(fā)聲的手機在學生們中間傳遞,再讓他判斷手機的位置.游戲開始前,教師跟全班的學生打手勢用啞語約定:如果他判斷錯了,我們給他熱烈的掌聲(當然不會猜對).大家都心領(lǐng)神會.教師又一聲令下“開始”！“?！?！這位學生“信心十足”地判斷錯了,全班同學給他熱烈的掌聲.他高興得跳起來了,但轉(zhuǎn)過身來看手機時,卻大出意外,“分明聽得十分清晰,確實是那個方位呀,難道我的耳朵出問題了？”那位學生辯駁道.然而事實勝于雄辯.游戲結(jié)束了,可是探究還在繼續(xù)……

3.3 從群眾中來,到群眾中去

一個人的智慧是有限的,團隊的力量是無窮的.十多年來,我們一直堅持走群眾路線,從群眾中來,到群眾中去,打造了一支優(yōu)秀的團隊——“身邊的物理”課題組.課題組經(jīng)常召開階段性的主題研討會,總結(jié)教學經(jīng)驗,交流研究體會,解決教學中存在的問題.

在學習并實施《全日制義務(wù)教育物理課程標準》的過程中,課題組的成員在“如何認識科學探究的重要意義”,“如何順利實現(xiàn)三維目標”等問題上開展了激烈的討論與爭辯.通過交流,我們首先理順了三維教學目標的關(guān)系.

“知識與技能”是三維目標的載體,“過程與方法”、“情感態(tài)度與價值觀”目標的實現(xiàn)都要依附于知識的發(fā)生、發(fā)展過程,它們是在探索知識的過程中才得以形成的;而“過程與方法”又是三維目標的基礎(chǔ)和前提,“知識與技能”、“情感態(tài)度和價值觀”目標均不能復制與拷貝,它必須通過“過程與方法”的凸顯來實現(xiàn),同時它們的實現(xiàn)又反過來促進“過程與方法”目標的強化.所以,三維目標是相互聯(lián)系、相互促進的一個整體,三者相輔相成,相得益彰.既不能簡化“過程與方法”目標,敷衍了事,一蹴而就,也不能虛化“情感態(tài)度價值觀”目標,束之高閣,形同虛設(shè).

顯然,要實現(xiàn)“過程與方法”的教學目標,首要的問題是在教學中開展“科學探究”.這就是《全日制義務(wù)教育物理課程標準》中確定“科學探究既是學生的學習目標,又是重要的教學方式之一”的根源所在.

有了思想上的統(tǒng)一認識,我們的課堂教學改革就有了正確的前進方向.課題組專門組織了研究課——“觀察水的沸騰實驗”,讓聽課和與會者深深地認識到:凸顯“過程與方法”的課堂是豐富的、飽滿的、精彩的、生動的.如果僅僅告訴學生水的沸點是100℃,那是理性層面上的認識看似最簡捷、省時又省力,其實不然.正如毛澤東所說:“你要知道梨子的滋味,你就得變革梨子,親自吃一吃.”

以下是課題組的成員在上研究課“觀察水的沸騰實驗”的一個細節(jié)片段.

案例6:觀察水的沸騰實驗.

在教師引導下觀察沸騰現(xiàn)象,并要求學生回答:從開始加熱到水的沸騰你觀察到了哪些物理現(xiàn)象？學生回答:

①溫度計在水面處好像折斷了;

②在水中看到的溫度計玻璃泡比在空氣中看到的要胖得多;

③加熱一會兒后,有熱氣從杯內(nèi)冒出;

④加熱一段時間后,有水珠掛在玻璃杯內(nèi)壁;

⑤沸騰時,有氣泡上升、變大,到水面破裂開來,大量的水蒸氣散發(fā)到空中,形成“白氣”;

⑥沸騰時溫度計顯示的溫度不再上升.

物理觀察不是簡單地看,而是有計劃、有目的、有選擇的觀察并同時思考.所以得到以上觀察的素材后,我們必須從這些素材中篩選出我們所需要的探究素材.顯然,光學現(xiàn)象就不屬于我們今天要觀察的主要因素,而是次要因素.大家得到了關(guān)于⑤、⑥兩個探究結(jié)論.

水沸騰時的溫度是多少？12個實驗小組得出了許多不同的實驗結(jié)論:98.5℃、102℃、100℃、99℃、101.5℃.出現(xiàn)以上不同實驗結(jié)論的原因是什么？學生踴躍發(fā)言:①與紙片蓋的松緊有關(guān);②溫度計自身有誤差;③溫度計的玻璃泡太接近玻璃燒杯壁了;④讀數(shù)時有誤差;⑤水有雜質(zhì);⑥也許現(xiàn)在所處的氣壓不是1標準大氣壓.

要學生知道水在1標準大氣壓下的沸點是100℃并不是難事,但這個知識對學生來說是否有他們自己的建構(gòu)過程？他們自己是否能靈活用這一知識去解決實際問題呢？他們的創(chuàng)造能力是否得到了培養(yǎng)呢？又如德國哲學家叔本華說過的一句話:“記錄在紙上的思想就如同某人留在沙灘上的腳印,我們也許能看到他走過的路徑,但若想知道他在路上看見了什么東西,就必須用我們自己的眼睛.”

通過對水的沸騰的探究,培養(yǎng)了學生大膽猜想、仔細觀察、嚴密推理、反復實驗等物理學習的優(yōu)良品質(zhì)和習慣,培養(yǎng)學生實事求是的科學精神.讓學生在科學探究中感受快樂,在交流與合作中探尋答案.“過程與方法”目標的實現(xiàn),同時達成了“知識與技能”和“情感態(tài)度與價值觀”目標的實現(xiàn).