(江蘇省泰興市黃橋初級(jí)中學(xué),江蘇 泰州 225411)

我國(guó)鄉(xiāng)村初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)普遍滯后，究其原因?yàn)?在課程匹配程度、實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源、教師教學(xué)理念、教學(xué)組織形式、教師教學(xué)技能和學(xué)生學(xué)習(xí)方式等方面都存在不足。恰逢江蘇省組織骨干教師赴美學(xué)習(xí)考察,筆者觀摩了美國(guó)東西部K-12(基礎(chǔ)教育)階段五所學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué),聆聽專家報(bào)告,與授課教師以及學(xué)校管理人員進(jìn)行交流,體會(huì)到美國(guó)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有許多好的經(jīng)驗(yàn),能啟發(fā)我國(guó)鄉(xiāng)村初中教師開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革。

1 對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行靈活的二次開發(fā)

對(duì)教材的“二次開發(fā)”,主要是指在課程實(shí)施過(guò)程中,依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)既定的教材內(nèi)容進(jìn)行適度增刪、調(diào)整,合理選用和開發(fā)其他教學(xué)材料,從而使之更好地適應(yīng)具體的教學(xué)情景和學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

美國(guó)基礎(chǔ)教育階段的教材也是依據(jù)國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn),由不同出版公司組織編寫,通過(guò)競(jìng)標(biāo)被各學(xué)區(qū)或?qū)W校選用。筆者走訪發(fā)現(xiàn):在美國(guó)K-12階段的學(xué)校,老師很少嚴(yán)格按照教材授課,通常會(huì)根據(jù)學(xué)校的教學(xué)特色或自己的教學(xué)風(fēng)格對(duì)教材進(jìn)行二次開發(fā)。美國(guó)倡導(dǎo)STEM教育,許多學(xué)校都擁有屬于科學(xué)、技術(shù)、工程、數(shù)學(xué)等方面的特色課程,這些學(xué)校會(huì)對(duì)相關(guān)學(xué)科的教材內(nèi)容進(jìn)行拓展和延伸,或者開發(fā)校本課程來(lái)替代部分教材內(nèi)容,使之更具實(shí)踐探究的空間。例如:普里斯克小學(xué)的特色課程是工程和科學(xué),從小學(xué)一年級(jí)開始就讓孩子去經(jīng)歷工程設(shè)計(jì)和實(shí)踐體驗(yàn);KING/DREW醫(yī)學(xué)和科學(xué)英才高中在生物課程的基礎(chǔ)上,開發(fā)出了醫(yī)護(hù)技術(shù)實(shí)踐的校本課程。美國(guó)教師有時(shí)也會(huì)根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)的需要、教學(xué)進(jìn)度的要求、學(xué)生的學(xué)情等對(duì)教材進(jìn)行二次開發(fā)，展現(xiàn)了美國(guó)教師對(duì)教材處理的靈活性。

在我國(guó)義務(wù)教育階段,不可能允許像美國(guó)那樣大自由度地對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行處理。但我們可以借鑒美國(guó)教師對(duì)教材處理的經(jīng)驗(yàn),針對(duì)各地區(qū)、各學(xué)校和教師個(gè)人的實(shí)際情況,在國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下,本著有利于發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的原則,靈活地對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行二次開發(fā)。

有調(diào)查研究發(fā)現(xiàn):我國(guó)鄉(xiāng)村初中的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),教材規(guī)定實(shí)驗(yàn)的平均完成率不足4成,其中演示實(shí)驗(yàn)的完成率接近60%,學(xué)生實(shí)驗(yàn)的完成率約為30%，大部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)被教師處理成演示實(shí)驗(yàn),教材中要求學(xué)生課后動(dòng)手的小實(shí)驗(yàn)完成率約為25%,而綜合實(shí)踐活動(dòng)中的探究性實(shí)驗(yàn)完成率竟不足5%。主要原因有:實(shí)驗(yàn)器材老舊、殘缺,許多實(shí)驗(yàn)完成不了。實(shí)驗(yàn)教師缺編現(xiàn)象嚴(yán)重,任課教師沒有充足的時(shí)間準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)。學(xué)生的動(dòng)手能力欠缺，鄉(xiāng)村家庭缺少對(duì)孩子家庭實(shí)驗(yàn)的支持。

面對(duì)種種客觀因素,有必要打破常規(guī),創(chuàng)新教學(xué)形式,合理地對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行二次開發(fā),改善鄉(xiāng)村學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不利局面,打造鄉(xiāng)村初中獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)教學(xué)特色，可以從以下方面進(jìn)行改革與實(shí)踐。

1.1 同步完成多個(gè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)任務(wù)

針對(duì)實(shí)驗(yàn)器材不全、實(shí)驗(yàn)教師不足的窘境,把類似或相關(guān)聯(lián)的實(shí)驗(yàn)放到一起做。例如，把水的沸騰實(shí)驗(yàn)、晶體和非晶體的熔化與凝固實(shí)驗(yàn)安排到一節(jié)課上完成，把測(cè)定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)和測(cè)小燈泡功率的實(shí)驗(yàn)放到一起做。這樣能夠節(jié)省實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備時(shí)間,提高工作效率,緩解人手不足的壓力。鄉(xiāng)村初中班級(jí)學(xué)生數(shù)較少,有利于分組合作學(xué)習(xí)。如果實(shí)驗(yàn)器材充足,可以在同一小組內(nèi)完成對(duì)比實(shí)驗(yàn)。如果實(shí)驗(yàn)器材欠缺,也可以讓不同的小組分別完成一個(gè)實(shí)驗(yàn),然后互換實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,保證學(xué)生對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)都有所體驗(yàn)。必須明確的是,把幾個(gè)實(shí)驗(yàn)放到一起做,教師要對(duì)相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整與重組。

1.2 發(fā)揮低成本實(shí)驗(yàn)的教學(xué)功能

由于鄉(xiāng)村初中學(xué)校的課堂演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)和課后小實(shí)驗(yàn)不能保質(zhì)保量地完成,導(dǎo)致鄉(xiāng)村學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力,相比城市學(xué)生有較大的差距。為此，可以把教材中讓學(xué)生課后動(dòng)手的低成本實(shí)驗(yàn)移植到課堂上,改變教學(xué)方案,讓學(xué)生親歷選材、設(shè)計(jì)、操作、觀察、分析、評(píng)估和交流等過(guò)程,培養(yǎng)其實(shí)驗(yàn)技能。低成本實(shí)驗(yàn)既能部分替代教材中的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)的功能,又能緩解鄉(xiāng)村家庭對(duì)學(xué)生家庭實(shí)驗(yàn)支持力度不夠的矛盾。這些小實(shí)驗(yàn)的器材來(lái)源廣泛、成本低廉,主要是學(xué)生日常的生活用品、學(xué)習(xí)文具、廢棄的瓶瓶罐罐等。當(dāng)然,教師也要幫助準(zhǔn)備一些輔助實(shí)驗(yàn)儀器,這雖然會(huì)增加教師的額外工作量,但對(duì)提高教學(xué)效果大有益處。

1.3 合理利用鄉(xiāng)土實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源

鄉(xiāng)村初中擁有城市學(xué)校不具備的鄉(xiāng)土教育資源，可以結(jié)合教材內(nèi)容,利用鄉(xiāng)村的農(nóng)、畜、牧業(yè)資源,開發(fā)具有鄉(xiāng)土特色的實(shí)踐體驗(yàn)活動(dòng),讓學(xué)生在實(shí)踐中感悟科學(xué),創(chuàng)新應(yīng)用。例如，在學(xué)習(xí)“簡(jiǎn)單機(jī)械和功”時(shí),可讓學(xué)生體驗(yàn)農(nóng)耕活動(dòng)，在養(yǎng)殖場(chǎng)所的日常管理中應(yīng)用力、熱、電、光等方面的科學(xué)知識(shí)，參與豆腐制作的綜合實(shí)踐活動(dòng),運(yùn)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。鄉(xiāng)村物理教師要走出校園,走進(jìn)社區(qū)、村民的生活圈子,去尋找和積累有助于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的鄉(xiāng)土素材,運(yùn)用教學(xué)智慧,進(jìn)行合理的開發(fā)與整合,用作教材實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充。

2 教師擁有個(gè)性化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源

走進(jìn)美國(guó)K-12階段學(xué)校的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室,隨處可見教師自己制作的教具,有的教師為一個(gè)實(shí)驗(yàn)甚至準(zhǔn)備了幾種不同的器材。例如，在普里斯克小學(xué)二年級(jí)的一節(jié)科學(xué)課上,老師在“平衡”的教學(xué)中,演示用的器材就是乒乓球、自己喝水的杯子和隨手拿起的一本畫冊(cè),而學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)器材則是一張剪成龍蝦形狀的硬紙片和兩個(gè)普通的夾子。ROYAL中學(xué)的物理教師將一根沉重的長(zhǎng)方木料在重心位置水平支起來(lái),用高爾夫球桿套子經(jīng)毛皮摩擦后,吸引木料的一端使之水平旋轉(zhuǎn),演示靜電現(xiàn)象。他們自己準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)器材結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,構(gòu)思巧妙,效果良好。筆者訪談了那些教師,了解到他們舍棄現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)器材,不惜精力、自掏腰包來(lái)籌備或制作教具,體現(xiàn)了每個(gè)教師的個(gè)性和創(chuàng)造性,并期望能把這種品質(zhì)傳遞給學(xué)生,同時(shí)讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)離他們并不遙遠(yuǎn)。

相比發(fā)達(dá)國(guó)家,我國(guó)學(xué)生的創(chuàng)造力不足,跟我國(guó)缺少有創(chuàng)新精神的教師隊(duì)伍有很大關(guān)系?？荚嚦煽?jī)依然是評(píng)價(jià)教學(xué)質(zhì)量?jī)?yōu)劣的唯一標(biāo)準(zhǔn),在“減負(fù)增效”的號(hào)召提出后,學(xué)生在校時(shí)間減少,要在較少的時(shí)間內(nèi)提高考試成績(jī),“滿堂灌”又成了許多教師的捷徑。教材規(guī)定的實(shí)驗(yàn)?zāi)茏鰟t做,不能做的用視頻或課件代替,實(shí)在不行講講就算了。長(zhǎng)此以往,滋生了教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的惰性,限制了學(xué)生創(chuàng)造力的發(fā)展，[1]這種狀況在鄉(xiāng)村學(xué)校尤甚。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生樂(lè)于接受的教學(xué)方式,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的搖籃,能夠提升教師在學(xué)生心目中的魅力值。鄉(xiāng)村初中的物理教師,應(yīng)該發(fā)揮主觀能動(dòng)性,開發(fā)個(gè)性化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源,亮化自己的課堂，需要做好以下工作。

2.1 充分利用好身邊的物品

鄉(xiāng)村初中的部分實(shí)驗(yàn)器材殘缺不全,需要教師彰顯教學(xué)智慧,尋找合適的替代品來(lái)完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)。在日常學(xué)習(xí)和生活中,許多物品可以用來(lái)替代專門的實(shí)驗(yàn)器材,充實(shí)自己的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。例如，利用電磁爐和兩只大小不同的鐵鍋(如圖1),替代酒精燈、大燒杯和小試管,來(lái)探究“液體沸騰的條件”,加熱時(shí)間縮短,可觀察小鍋中液體是否沸騰的現(xiàn)象,比用小試管實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯。利用直尺和文具盒模擬撬棒撬石塊的過(guò)程,可以讓學(xué)生輕松地體會(huì)到兩種撬法中支點(diǎn)位置的變化和省力程度的不同。讓學(xué)生利用書本和文具設(shè)計(jì)幾個(gè)慣性小實(shí)驗(yàn),可感悟到慣性現(xiàn)象的無(wú)處不在。利用身邊的物品做實(shí)驗(yàn),簡(jiǎn)單易行、成本低廉、貼近生活,值得在鄉(xiāng)村初中大力推廣。

圖1

圖2

2.2 自制實(shí)驗(yàn)教具或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案

有些實(shí)驗(yàn)器材在生活中找不到直接替代品,需要教師自己動(dòng)手制作。例如，探究光的反射規(guī)律時(shí),可以在玻璃魚缸上蓋一塊玻璃板(如圖2),把小平面鏡放在缸底,用紅線(或細(xì)長(zhǎng)的吸管)代替法線,借助檀香制造煙霧。在豎直平面內(nèi)改變?nèi)肷涔獾姆较?可以看出反射角隨入射角的變化而改變。繞著魚缸在水平面內(nèi)改變?nèi)肷涔獾姆较?可以讓學(xué)生清晰看出三線始終共面。又如，把實(shí)驗(yàn)室配備的浮力實(shí)驗(yàn)演示儀改進(jìn)一下,可以用來(lái)完成探究浮力產(chǎn)生的原因、探究影響浮力大小的因素和探究阿基米德原理等多個(gè)實(shí)驗(yàn),一物多用,經(jīng)濟(jì)高效。[2]

有時(shí)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案,也能產(chǎn)生出其不意的效果。例如，在蘇科版九年級(jí)上冊(cè)“初識(shí)家用電器和電路”教學(xué),根據(jù)項(xiàng)目學(xué)習(xí)的理念設(shè)計(jì)教學(xué),讓學(xué)生課前每人制作一個(gè)手電筒。在課堂上交流討論：要使小燈泡亮起來(lái)需用到哪些電路元件?它們的作用是什么?你制作的手電筒有什么不足?需要怎樣改進(jìn)?通過(guò)問(wèn)題鏈的引導(dǎo),學(xué)生在合作探究的過(guò)程中,輕松愉快地學(xué)到知識(shí)、掌握技能,并且這種探究熱情在后續(xù)學(xué)習(xí)中會(huì)延續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間。鄉(xiāng)村物理教師如果堅(jiān)持自制或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教具,不斷創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案,既能出色地完成教學(xué)任務(wù),又能打造自己教學(xué)的品牌,更能緊緊抓住學(xué)生的心,一舉多得。

2.3 建立學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的視頻資源庫(kù)

隨著網(wǎng)絡(luò)和多媒體技術(shù)的發(fā)展、智能手機(jī)的普及,鄉(xiāng)村學(xué)生在線學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)日益增加。網(wǎng)絡(luò)上有豐富的實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻資源,可以作為實(shí)驗(yàn)課的補(bǔ)充。但網(wǎng)絡(luò)上的海量資源會(huì)給學(xué)生帶來(lái)選擇的困難，同時(shí)由于此類資源的單向傳遞性質(zhì),學(xué)生只能被動(dòng)接受。理想的在線學(xué)習(xí)要能夠互動(dòng),能夠呈現(xiàn)學(xué)習(xí)的過(guò)程,而不僅是學(xué)習(xí)的結(jié)果,有助于學(xué)生對(duì)自主學(xué)習(xí)的診斷、評(píng)價(jià)和改進(jìn)。鄉(xiāng)村教師要鼓勵(lì)學(xué)生自主完成一些小實(shí)驗(yàn),請(qǐng)家長(zhǎng)或同學(xué)幫助拍攝實(shí)驗(yàn)過(guò)程的微視頻,共享到班級(jí)的在線交流群,以便相互學(xué)習(xí)借鑒。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)視頻可以從四個(gè)方面取材:一是展示測(cè)量工具的規(guī)范使用，二是呈現(xiàn)分組實(shí)驗(yàn)的操作細(xì)節(jié)，三是展現(xiàn)小實(shí)驗(yàn)的完成情況，四是采集生活中的趣味物理現(xiàn)象。

要拍攝高質(zhì)量、有價(jià)值的學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)視頻,教師必須對(duì)學(xué)生進(jìn)行培訓(xùn),要做到操作與解說(shuō)同步,能呈現(xiàn)操作的細(xì)節(jié),凸顯生動(dòng)的物理現(xiàn)象,逐步學(xué)會(huì)用科學(xué)、簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言描述現(xiàn)象和表達(dá)結(jié)論。教師要把學(xué)生拍攝的微視頻收集起來(lái),分類保存,建立視頻資源庫(kù)。通過(guò)優(yōu)選和簡(jiǎn)單的后期制作,就可以獲得優(yōu)質(zhì)的課堂教學(xué)資源,既能使教學(xué)具有針對(duì)性,又能使學(xué)生獲得成就感,培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究的興趣。學(xué)期結(jié)束時(shí),教師把每個(gè)學(xué)生一學(xué)期的實(shí)驗(yàn)視頻打包返還,就是給予他們生命歷程的最好獻(xiàn)禮。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)美國(guó)K-12階段學(xué)校的課堂觀察,筆者發(fā)現(xiàn)他們?cè)趯?shí)驗(yàn)課上通常會(huì)配一名助教,協(xié)助上課教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材、解決疑難問(wèn)題和處理突發(fā)事件。這種教學(xué)組織形式傳承于20世紀(jì)50年代美、英等國(guó)的協(xié)作教學(xué),對(duì)于我國(guó)鄉(xiāng)村初中實(shí)驗(yàn)教學(xué)人手不足的現(xiàn)狀有借鑒意義。鄉(xiāng)村初中物理教師也可以相互協(xié)助,共同擬定實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃和準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn),在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)授課時(shí)相互擔(dān)任助教,保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的有效落實(shí)。

美國(guó)K-12階段實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)對(duì)我國(guó)鄉(xiāng)村初中物理教學(xué)有借鑒意義，要推進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革,關(guān)鍵還是要認(rèn)清自身的優(yōu)勢(shì)和存在的問(wèn)題,取長(zhǎng)補(bǔ)短,活學(xué)活用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陸海軍.初中薄弱學(xué)校物理常態(tài)課教學(xué)存在的問(wèn)題與對(duì)策[J].中學(xué)物理(初中版)，2016,(1):3-4.

[2] 劉宏.改進(jìn)的浮力實(shí)驗(yàn)演示儀[J].物理教學(xué)探討，2010,(12):58-59.