嚴(yán)獻(xiàn)娟

摘要：物理實驗既是物理教學(xué)的重要形式、內(nèi)容，更是物理教學(xué)方法的重要手段和基礎(chǔ).我校把課外實驗活動納入到物理實驗的教學(xué)范疇，利用兩年的時間，開發(fā)了校本課程《自制物理學(xué)具》，編制了一套適合初中學(xué)生的自制物理學(xué)具的完整的校本課程文字材料，包括課程計劃、課程內(nèi)容、實施過程、學(xué)期末考核、以及課程評價方案.“自制物理學(xué)具”課程的開發(fā)與應(yīng)用研究，是開展物理問題解決教學(xué)的重要組成部分，是提供學(xué)生動手操作的平臺，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的重要途徑，是實驗教學(xué)中的一個亮點.

關(guān)鍵詞：自制物理學(xué)具；動手能力；創(chuàng)新意識；校本課程

早在20世紀(jì)30年代，陶行知先生就言簡意賅地說：“手腦雙全是創(chuàng)新教育的目的.”“要創(chuàng)造，非你在用腦的時候，同時用手去實驗；用手的時候，同時用腦去想不可.”物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，物理實驗既是物理教學(xué)的重要形式、內(nèi)容，更是物理教學(xué)方法的重要手段和基礎(chǔ).學(xué)生大都具有強(qiáng)烈的操作興趣，希望親自動手多做實驗，所以每次上實驗課就興奮不已.為了充分保護(hù)學(xué)生的積極性，讓學(xué)生更多地參加實驗活動，培養(yǎng)動手創(chuàng)作能力，我校把課外實驗活動納入到物理實驗的教學(xué)范疇，利用兩年的時間，開發(fā)了校本課程《自制物理學(xué)具》，編制了一套適合初中學(xué)生的自制物理學(xué)具的完整的校本課程文字材料，包括課程計劃、課程內(nèi)容、實施過程、學(xué)期末考核、以及課程評價方案.

一、開發(fā)《自制物理學(xué)具》校本課程的初衷

新課程標(biāo)準(zhǔn)下教材中的物理演示實驗和學(xué)生實驗是學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識和掌握物理技能最基本的素材，雖然編者能盡量從學(xué)生生活和最簡單的操作出發(fā)，但教學(xué)實踐過程中，不難發(fā)現(xiàn)還存在一些問題：從個別實驗看：強(qiáng)調(diào)結(jié)果，忽視過程；偏重驗證性實驗，忽視探究性實驗；從學(xué)生角度看，學(xué)生動手能力差，不能規(guī)范地進(jìn)行實驗操作，更缺乏創(chuàng)新意識.如果將實驗局限于現(xiàn)行教材實驗，將教材實驗奉為經(jīng)典、不去反思它，那么在很大程度上限制了問題解決教學(xué)的開展，也限制了學(xué)生動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng).所以，我?；诔踔形锢斫滩模_設(shè)《自制物理學(xué)具》的校本課程，讓學(xué)生對教材實驗進(jìn)行制作、改進(jìn)、對教材實驗功能進(jìn)行深度挖掘處理、以及其他能夠應(yīng)用于物理教學(xué)實驗的開發(fā)，這樣有利于學(xué)生參與到整個教學(xué)活動中，培養(yǎng)手腦結(jié)合的創(chuàng)新能力，構(gòu)建物理知識和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)技能、方法、態(tài)度.學(xué)校給他們創(chuàng)造開放的環(huán)境氛圍，給學(xué)生提供創(chuàng)造的平臺.教師對學(xué)生加以引導(dǎo)，使其創(chuàng)新意識、創(chuàng)新個性得到更好的培養(yǎng)，使學(xué)生的創(chuàng)造力得到提高.

二、開設(shè)《自制物理學(xué)具》校本課程的成效

我校物理教研組的全體成員，利用兩年的邊摸索邊實踐的時間，編制了一套適合初中學(xué)生的課外自制物理學(xué)具的完整校本課程文字材料：包括課程計劃、課程內(nèi)容、實施過程、學(xué)期末考核、以及課程評價方案，以及相關(guān)學(xué)生作品的展示.全體師生通過自制物理學(xué)具，有以下方面的收獲：

1.自制物理學(xué)具，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣

愛因斯坦說過，興趣是最好的教師.初中生活潑好動，對各種新鮮事物都非常好奇，有著強(qiáng)烈的求知欲，但學(xué)習(xí)上的積極性往往與興趣有關(guān).物理實驗是激發(fā)學(xué)生興趣的一種重要手段.課程中有些趣味實驗就是為此而專門開發(fā)的.如各實驗小組利用礦泉水瓶設(shè)計了一系列的趣味小實驗，比一比，賽一賽，哪個小組設(shè)計的方案多.整個實驗室里，學(xué)生興趣盎然，齊心協(xié)力，設(shè)計出了十幾種方案：浮力產(chǎn)生的原因，大氣壓的存在，浮沉子、液體壓強(qiáng)與深度的關(guān)系，慣性大小與質(zhì)量的關(guān)系，斜面上的滾動摩擦和滑動摩擦等.這些實驗方案大多操作簡單，實驗現(xiàn)象明顯，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣.

2.自制物理學(xué)具，優(yōu)化了教材實驗設(shè)計

現(xiàn)行新教材中的物理實驗也采用某些簡易裝置，但就其可行性方面仍有不少值得推敲之處，只有完善、優(yōu)化它們，才能更加適合初中物理教學(xué).如八年級上物理教材中觀察色光混合現(xiàn)象的活動中，實驗室里的器材用的是普通燈泡做光源，混合效果不是很好，自制學(xué)具課程就對其進(jìn)行了改進(jìn)，學(xué)生利用超高亮度發(fā)光二極管替代普通燈泡作光源制成了三原色混合演示器，根據(jù)發(fā)光二極管發(fā)出的光單純性好的特點，混合的色彩較為理想.通過開關(guān)的不同組合可以演示各種顏色的形成原理，操作簡單，實驗效果好.

3.自制物理學(xué)具，促進(jìn)了學(xué)生知識的遷移

學(xué)生在解決實驗問題時會積極主動地回憶是否碰到過類似的問題，能否用先前的方法來解決新問題.學(xué)生在運用已有的知識和技能解決實驗問題的過程中，觀察現(xiàn)象、分析變化的原因，剖析問題的實質(zhì)，并將已有的知識和所得信息進(jìn)行歸納概括，從而發(fā)現(xiàn)規(guī)律，獲取新的知識，相應(yīng)的知識有助于遷移.如八年級下物理教材“物質(zhì)的密度”這一節(jié)內(nèi)容中，簡單地提到了密度計，我們就及時地在校本課程中開設(shè)了利用飲料吸管自制密度計來測量鹽水密度的實驗，并拓展性地講到了它的原理：漂浮條件.而教材上學(xué)習(xí)到浮力知識的時候，不僅能使用當(dāng)時自制的密度計來學(xué)習(xí)新的知識，學(xué)生還能自然地回憶起當(dāng)時制作密度計的情形，前后知識相互銜接，相互遷移，學(xué)習(xí)過程輕松，教學(xué)效果高效.另外自制物理學(xué)具，還會涉及到除本學(xué)科外包括化學(xué)、生物、環(huán)境等其他各個學(xué)科方面的知識，它們會以實驗的形式展示給學(xué)生，學(xué)生通過感性的認(rèn)識，可以擴(kuò)大知識面.

4.自制物理學(xué)具，創(chuàng)造了科學(xué)探究情境

培養(yǎng)學(xué)生的探究意識是我們實驗教學(xué)改革的一項重要內(nèi)容，通過實驗的展示引導(dǎo)學(xué)生深入探究，不僅符合初中生的心理發(fā)展，更有利于教學(xué)的有效實施.如八年級上物理教材中關(guān)于望遠(yuǎn)鏡的知識不作深入研究要求，但通過自制簡易開普勒望遠(yuǎn)鏡，學(xué)生對望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展史、原理都有了全新的認(rèn)識和理解，學(xué)生的好奇心和通過自制望遠(yuǎn)鏡觀察到的現(xiàn)象會促使他們利用課余時間去探究更多關(guān)于望遠(yuǎn)鏡的知識，這種主動探究物理情境的動力來自學(xué)生自身，當(dāng)然會收到非常好的效果.

5.自制物理學(xué)具，提高了學(xué)生的動手能力

課程開設(shè)的每一個自制學(xué)具，除了完善課本實驗設(shè)計，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)知識遷移之外，都必須通過每一個實驗小組的通力合作，動手操作，才能完成，大大提高了他們的動手能力.其中，課程中動手操作能力的培養(yǎng)包括以下三方面：第一，對一些基本工具的使用，如制作知識卡片時用到的剪刀，裁剪鋼絲時用到的老虎鉗，電子零件焊接時的電焊，軟木塞上鉆孔時的打孔器.這些工具在平時的課堂實驗教學(xué)中幾乎不會用到.第二、實驗器材的安裝.如，在制作模擬幻燈機(jī)時，操作要求就非常高，除了外觀的美觀是一個要求外，更主要通過精確的安裝能使熒幕上呈現(xiàn)清晰的幻燈片的像.第三，實驗現(xiàn)象的展示操作.制作好的學(xué)具，還要通過學(xué)生熟練地演示，來證明實驗器材的可操作性和準(zhǔn)確性.課程所開發(fā)的每一堂課都會對學(xué)生這三方面動手能力進(jìn)行有效的培養(yǎng)和鍛煉，兩年實踐下來，效果明顯.

6.自制物理學(xué)具，培養(yǎng)了學(xué)生的問題意識和創(chuàng)新能力

所謂創(chuàng)造力是指要給學(xué)生發(fā)表他們想法的機(jī)會，從而發(fā)揮他們富有創(chuàng)造力的才能.學(xué)生自制學(xué)具本身就是一種創(chuàng)新精神的體現(xiàn)，“創(chuàng)新源于疑問”.我校自制物理學(xué)具課程中開發(fā)的每一個物理創(chuàng)新實驗，都能讓學(xué)生一起參與實驗的設(shè)計和實驗過程，并對實驗的結(jié)果作出評價，學(xué)生可以直接受到科學(xué)方法的熏陶和訓(xùn)練，這對學(xué)生科學(xué)素質(zhì)（包括對科學(xué)知識的理解、對科學(xué)過程和方法的理解以及科學(xué)對社會的作用的理解）的提高和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)十分有利.

當(dāng)然，除了自制學(xué)具，我們還把學(xué)生感興趣的“小發(fā)明”、 “小論文” 引入到課程中來，使其內(nèi)容更加豐富，多彩，這也是我們自制物理學(xué)具課程的一個精彩環(huán)節(jié).學(xué)生在制作過程中既能進(jìn)一步理解和鞏固書本的內(nèi)容，又能將它應(yīng)用于實際，真正將知識活學(xué)活用.學(xué)生受到成功的喜悅后能更加激發(fā)其學(xué)習(xí)物理的興趣.

綜上所述，“自制物理學(xué)具”課程的開發(fā)與應(yīng)用研究，是開展物理問題解決教學(xué)的重要組成部分，是提供學(xué)生動手操作的平臺，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的重要途徑，是實驗教學(xué)中的一個亮點.我校物理教研組一定會努力對這一課程不斷完善、改進(jìn)、升華，堅持實施下去.

[江蘇省張家港市常青藤實驗中學(xué) （215600）]