●陸亞東,黃建華
由于評(píng)價(jià)體系的滯后,在教學(xué)中漠視實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象比比皆是。比如,有的教師不參與實(shí)驗(yàn)教學(xué),而是由實(shí)驗(yàn)員包辦了事,導(dǎo)致由于實(shí)驗(yàn)員不了解學(xué)生的基礎(chǔ)情況,分組不到位,實(shí)驗(yàn)教學(xué)與物理教學(xué)課完全變成“兩層皮”,相互脫節(jié);有的是實(shí)驗(yàn)課缺乏必要的目標(biāo)引領(lǐng),學(xué)生只是為了操作實(shí)驗(yàn)而做了實(shí)驗(yàn),對(duì)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理完全是由老師包辦或者拼湊數(shù)據(jù)了事;有的是因?yàn)槔蠋熑鄙俦匾闹笇?dǎo),實(shí)驗(yàn)課變成了“放羊課”,學(xué)生忙亂而無頭緒,各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)無法統(tǒng)籌安排, 實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決,也不能及時(shí)討論分析實(shí)驗(yàn)故障,導(dǎo)致無法按時(shí)完成課時(shí)等拖課現(xiàn)象,這些問題對(duì)于物理課堂效率的提高具有很大的影響。 筆者通過近幾年的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),探索整理了物理實(shí)驗(yàn)“活動(dòng)單”,并在實(shí)踐過程中取得了比較好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。
物理實(shí)驗(yàn)“活動(dòng)單”的設(shè)計(jì)依據(jù)“活動(dòng)單”為構(gòu)架,增加學(xué)生活動(dòng),有層次有目的的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)再設(shè)計(jì),以“單式”為引導(dǎo),其中包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、問題與假設(shè)、器材與實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集與整理、交流與反饋等幾個(gè)環(huán)節(jié)。 “活動(dòng)單”的設(shè)計(jì)完全是依照《九年義務(wù)教育初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》(2011 版)的要求,根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課的特點(diǎn)以及學(xué)生實(shí)際動(dòng)手操作能力設(shè)計(jì)的,在“活動(dòng)單”上充分體現(xiàn)出手腦結(jié)合的理念,有層次的引導(dǎo)學(xué)生合理觀察、勤于思考。
1.“活動(dòng)單”設(shè)計(jì)的格式
“活動(dòng)單”設(shè)計(jì)一般以A4 紙正反面打印為宜,其格式主要包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、問題與假設(shè)、實(shí)驗(yàn)方法選擇、實(shí)驗(yàn)器材與方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集與整理、實(shí)驗(yàn)問題的交流與反饋等基本實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。 以上實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)都是以階梯性活動(dòng)層層推進(jìn)展開。
以“探究物體的質(zhì)量與體積的關(guān)系”為例,具體格式如表1:
2.“活動(dòng)單”設(shè)計(jì)的內(nèi)容
(1)活動(dòng)目標(biāo)的制定
“活動(dòng)單”設(shè)計(jì)中實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菍?shí)驗(yàn)課的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行細(xì)化。 其目標(biāo)的制定根據(jù)實(shí)驗(yàn)本身需要達(dá)成的目標(biāo)和學(xué)生的基礎(chǔ)能力出發(fā),涉及到認(rèn)知目標(biāo)(需要遵循的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)要求和形成的實(shí)驗(yàn)結(jié)論等),還包括過程目標(biāo)(實(shí)驗(yàn)中需要觀察的現(xiàn)象和需要掌握的實(shí)驗(yàn)操作技能、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)等),同時(shí)還需要涉及到情感、態(tài)度、價(jià)值觀等目標(biāo)(如物理情境導(dǎo)入、實(shí)驗(yàn)過程中所涉及的階梯性問題、小組討論交流實(shí)驗(yàn)問題等)。 目標(biāo)的制定圍繞認(rèn)知目標(biāo)展開,通過過程目標(biāo)來實(shí)現(xiàn),情感、態(tài)度與價(jià)值觀來刺激。
(2)器材選擇與方案的設(shè)計(jì)
具體活動(dòng)的設(shè)計(jì)根據(jù)活動(dòng)目標(biāo)的制定細(xì)分為四個(gè)層級(jí)的活動(dòng),圍繞問題與假設(shè)、器材選擇與實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過程、交流、討論與歸納等。問題與假設(shè)是由教師提供物理探究情境,引導(dǎo)學(xué)生思考,學(xué)生通過情境抽象出具體問題, 利用自身的認(rèn)知基礎(chǔ)開展合理合適的猜想假設(shè), 這些問題的提出有助于教師把握住學(xué)生急切需要了解的內(nèi)容, 這樣才能理清實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。教師根據(jù)所反饋的問題因材施教,及時(shí)查漏補(bǔ)缺。 器材的選擇與實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)是教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),向?qū)W生明確實(shí)驗(yàn)需要觀察的對(duì)象,提出如何達(dá)成實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的具體問題, 指導(dǎo)學(xué)生如何思考實(shí)驗(yàn)操作的具體步驟和應(yīng)該選擇的實(shí)驗(yàn)方法以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)該怎樣收集和處理。
(3)具體活動(dòng)的過程
活動(dòng)過程中教師要在“活動(dòng)單”上明確實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng),要求學(xué)生按照設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)規(guī)程操作,同時(shí)教師應(yīng)該提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)收集的表格, 方便學(xué)生記錄數(shù)據(jù)。 這樣,學(xué)生可以自助、獨(dú)立的完成實(shí)驗(yàn)了。
表1 實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)單
(4)交流、討論與歸納環(huán)節(jié)的問題設(shè)計(jì)
交流、 討論與歸納環(huán)節(jié)是為了讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行自我反思、合作交流、思維碰撞的環(huán)節(jié)。 該環(huán)節(jié)的問題設(shè)計(jì)應(yīng)該緊密圍繞實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理或者實(shí)驗(yàn)方法的選擇,啟發(fā)學(xué)生靈活應(yīng)用知識(shí),創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),掌握更多的實(shí)驗(yàn)方法。
(5)鞏固環(huán)節(jié)的作業(yè)達(dá)標(biāo)
鞏固環(huán)節(jié)的作業(yè)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練緊密圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),要盡量從實(shí)驗(yàn)操作的角度考查實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的問題,重視考查學(xué)生分析數(shù)據(jù)、獲取規(guī)律的能力。
“活動(dòng)單”使用的主體是學(xué)生,因此在設(shè)計(jì)和使用“活動(dòng)單”時(shí),要關(guān)注學(xué)生的主體需求,要在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中完善和提高學(xué)生的活動(dòng)探究興趣, 培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣與動(dòng)手能力, 以發(fā)展學(xué)生的自主思維能力為根本目的,促進(jìn)學(xué)生自主思考、自主學(xué)習(xí)。 比如在設(shè)計(jì)“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,我們先預(yù)設(shè)一定的活動(dòng)情境: 通過凸透鏡觀察近處與遠(yuǎn)處的不同物體, 體會(huì)凸透鏡成像特點(diǎn)與物體距離凸透鏡的遠(yuǎn)近的關(guān)系。 讓學(xué)生通過自主思考, 提出相應(yīng)的問題:凸透鏡成像特點(diǎn)與哪些因素有關(guān)?根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)提出有生活經(jīng)驗(yàn)支撐的猜想。
實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的“活動(dòng)單”的再設(shè)計(jì)要體現(xiàn)出導(dǎo)學(xué)的特點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生思考。將實(shí)驗(yàn)探究中的系列問題以“單”式在紙面上呈現(xiàn),引導(dǎo)學(xué)生深入研究。 因此“活動(dòng)單”的設(shè)計(jì)和使用要體現(xiàn)出問題化的原則。遵循問題化的原則是要教師把握住該實(shí)驗(yàn)探究中存在的重點(diǎn)和難點(diǎn), 并逐步細(xì)化為具有一定探究意義的問題點(diǎn)和能力點(diǎn), 對(duì)實(shí)驗(yàn)過程中的具體操作通過設(shè)置疑問,質(zhì)疑和解釋,從而引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)、歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論并能將結(jié)論拓展應(yīng)用。 問題的設(shè)置要具有一定的層次性,比如在設(shè)計(jì)“探究壓力作用效果的影響因素”的“活動(dòng)單”時(shí),我們?cè)O(shè)計(jì)了以下幾個(gè)有關(guān)聯(lián)的系列問題:1.壓力作用效果可能與哪些因素有關(guān)?你有哪些生活經(jīng)驗(yàn)支撐你的猜想? 2.該如何比較壓力作用效果? 3.該采用什么方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想? 4.如何對(duì)實(shí)驗(yàn)中的規(guī)律進(jìn)行總結(jié)?
實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的“活動(dòng)單”的再設(shè)計(jì)要體現(xiàn)出教師的必要指導(dǎo)和要求, 這是引導(dǎo)學(xué)生自主開展實(shí)驗(yàn)探究的必要保證。指導(dǎo)不僅有實(shí)驗(yàn)探究的過程指導(dǎo),還應(yīng)該包括對(duì)實(shí)驗(yàn)探究方法和學(xué)習(xí)方法的必要指導(dǎo)。如在“問題與假設(shè)”階段,指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)物理情境,搜尋相關(guān)文獻(xiàn)資料,提出問題;在“交流、討論與歸納”階段,指導(dǎo)學(xué)生如何分析整理數(shù)據(jù)?還能用別的方法其它方法分析各個(gè)物理量之間的定量關(guān)系? 這些明確的要求有利于學(xué)生自主開展學(xué)習(xí)探究。