張宏齊

(中山市東升鎮(zhèn)文體教育局教育事務(wù)指導(dǎo)中心 廣東 中山 528414)

1 問題的提出

實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的核心地位已經(jīng)受到普遍重視，教師也十分重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，然而實(shí)驗(yàn)教學(xué)依然還有優(yōu)化的空間.主要有：

第一，改變只重視分組實(shí)驗(yàn)和與核心知識(shí)有關(guān)的演示實(shí)驗(yàn)的傾向.由于考試的功利性，教學(xué)圍繞考試轉(zhuǎn)，考試內(nèi)容突出主干知識(shí)與核心能力的考察，所以,教學(xué)中教師會(huì)將主要精力放在主干知識(shí)的教學(xué)與核心能力的培養(yǎng)上，這無可厚非.然而,如果僅僅重視這一部分，而忽視其余部分知識(shí)教學(xué)與能力培養(yǎng)，甚至考試忽視一些非核心知識(shí)，但是，若忽視對(duì)學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)體系、悟得物理方法、形成良好物理思維品質(zhì)、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣等方面有重要促進(jìn)作用的實(shí)驗(yàn)就不妥當(dāng).例如，在人教版《物理·必修2》中，先通過理論探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，然后再通過實(shí)驗(yàn)研究平拋運(yùn)動(dòng).由于研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)不是高考的必考實(shí)驗(yàn)，教學(xué)中出現(xiàn)有教師對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的探究只有理論探究，略去實(shí)驗(yàn)探究.如此教學(xué)過程，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解不透徹，為靈活運(yùn)用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律埋下隱患，也會(huì)導(dǎo)致學(xué)生不能深刻領(lǐng)悟運(yùn)動(dòng)分解的方法，不能將該方法遷移到類平拋、斜拋等復(fù)雜曲線運(yùn)動(dòng)問題處理中.

第二，只重視實(shí)驗(yàn)室成套實(shí)驗(yàn)設(shè)備的應(yīng)用，對(duì)實(shí)驗(yàn)的開發(fā)不足.教師重視運(yùn)用實(shí)驗(yàn)室裝備的實(shí)驗(yàn)器材開展教學(xué)，但自己動(dòng)手開發(fā)實(shí)驗(yàn)主觀能動(dòng)性不強(qiáng)，意愿低下.教師如果不自己開發(fā)實(shí)驗(yàn)，對(duì)物理教學(xué)而言會(huì)有一些不足之處，畢竟實(shí)驗(yàn)室的裝備器材，滿足的是教學(xué)中的共性需求，無法滿足個(gè)性化的教學(xué)需求，而有智慧的教學(xué)都是充滿個(gè)性的，且有些學(xué)校的實(shí)驗(yàn)裝備不能夠充分滿足基本教學(xué)的需要，此外，教師開發(fā)的實(shí)驗(yàn)一般都是利用生活中學(xué)生比較熟悉的物品，這些實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生覺得親切，實(shí)驗(yàn)效果更佳.

落實(shí)實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)容不僅是為了學(xué)生理解知識(shí)、習(xí)得方法，更是為了培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐意識(shí)與能力.沒有實(shí)踐意識(shí)與能力學(xué)生只能在物理學(xué)習(xí)中紙上談兵，無法將物理知識(shí)與生產(chǎn)生活深度聯(lián)系.這會(huì)讓學(xué)生覺得物理枯燥乏味，更會(huì)在一些以生產(chǎn)生活為背景的物理問題解決中無法順利構(gòu)建物理模型.教學(xué)中落實(shí)實(shí)驗(yàn)探究，不僅要重視分組實(shí)驗(yàn)，也要重視演示實(shí)驗(yàn)；不僅要重視利用好實(shí)驗(yàn)室裝備的實(shí)驗(yàn)器材，更要重視自己動(dòng)手開發(fā)實(shí)驗(yàn)，甚至帶領(lǐng)學(xué)生一起開發(fā)實(shí)驗(yàn).

2 飲料瓶在人教版高中物理教材中的應(yīng)用

教材編寫體現(xiàn)了教師自己利用生活物品開發(fā)低成本實(shí)驗(yàn)這一理念和要求，以人教版教材為例，不少地方都出現(xiàn)了利用生活中常見物品做實(shí)驗(yàn)的例子.利用生活物品的這些實(shí)驗(yàn)都沒有現(xiàn)成器材，需要教師自己去找材料、動(dòng)手設(shè)計(jì)開發(fā).以生活中常見的塑料瓶和玻璃瓶為例，在人教版教材的實(shí)驗(yàn)探究中就出現(xiàn)了多次，具體如表1所示[1～4].

表1 人教版教材中利用生活中常用物品做實(shí)驗(yàn)的例子

3 培養(yǎng)實(shí)踐意識(shí)的策略——立足教材利用生活物品開發(fā)實(shí)驗(yàn)

3.1 師生合作夯實(shí)教材上的探究?jī)?nèi)容

人教版教材上除了分組實(shí)驗(yàn)以外，還有不少內(nèi)容是需要學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦的探究活動(dòng)，這些內(nèi)容有的出現(xiàn)在演示實(shí)驗(yàn)的欄目“演示”“實(shí)驗(yàn)”，有的出現(xiàn)在插圖，有的出現(xiàn)在拓展性欄目“做一做”“思考與討論”,有的出現(xiàn)在“問題與練習(xí)”即習(xí)題.教學(xué)中要真正貫徹落實(shí)這些需要?jiǎng)邮植僮鞯臋谀?，就需要立足教?利用生活物品自己開發(fā)實(shí)驗(yàn)才能滿足教學(xué)要求.這些實(shí)驗(yàn)的開發(fā)，難度一般都不大，器材容易找到，成本比較低，且實(shí)驗(yàn)效果明顯.為了提高學(xué)生參與度，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，對(duì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，教師可以讓學(xué)生預(yù)習(xí)教材后，幫忙尋找器材，引導(dǎo)學(xué)生開發(fā)演示實(shí)驗(yàn).這一過程中學(xué)生不僅可以收獲物理知識(shí)，還提升了動(dòng)手能力，培養(yǎng)了實(shí)踐意識(shí)與能力.

例如，在研究平拋運(yùn)動(dòng)一課中利用水平噴出的細(xì)水柱顯示平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生按照教材的提示，準(zhǔn)備好塑料瓶，并做好教具，課堂上讓學(xué)生展示實(shí)驗(yàn)過程.實(shí)驗(yàn)器材易找，教具制作也不復(fù)雜，準(zhǔn)備不需要花費(fèi)學(xué)生太多時(shí)間.課堂上利用學(xué)生自己做的器材完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)有更高的學(xué)習(xí)熱情，更愿意積極思考，而且學(xué)生知道要使用自己制作的器材，學(xué)生在準(zhǔn)備階段會(huì)非常認(rèn)真，并積極動(dòng)手，努力完善細(xì)節(jié)，提升實(shí)驗(yàn)效果.

3.2 借鑒其他版本教材素材開發(fā)演示實(shí)驗(yàn)

教師除了將自己使用的版本教材中習(xí)題、插圖呈現(xiàn)的情景，拓展性欄目的小實(shí)驗(yàn)、小制作利用生活物品演示出來，還可以借鑒其他版本教材中的素材開發(fā)演示實(shí)驗(yàn).高中物理教學(xué)中可以利用瓶的實(shí)驗(yàn)，教師如果使用人教版教材，除了前面所述的實(shí)驗(yàn)，還可借鑒教科版、魯科版、粵教版、滬科版等教材中的素材開發(fā)一些容易實(shí)現(xiàn)且十分有趣的實(shí)驗(yàn).可以將教科版中如下4個(gè)實(shí)驗(yàn)補(bǔ)充到人教版，具體如表2所示[5,6].

表2 教科版中的4個(gè)實(shí)驗(yàn)

上述實(shí)驗(yàn)取材方便，都用到瓶子或者可以用瓶子替代(小小甩干機(jī)中的直筒可以用塑料瓶來做)，效果比較明顯，給學(xué)生充分的準(zhǔn)備時(shí)間，學(xué)生基本上都可以自己找到材料，并組裝完成.

例如,研究平拋運(yùn)動(dòng)的射程，將儀器、材料給學(xué)生，讓學(xué)生分組嘗試自己組裝.在組裝過程中，學(xué)生要考慮如何固定每一個(gè)部分(尤其是刻度尺、量角器、輸液器等如何安裝在鐵架臺(tái))，如何安裝才穩(wěn)固且容易測(cè)量，隨著水流的下降如何保證水流的速度恒定.通過動(dòng)手組裝、測(cè)量的實(shí)踐后，學(xué)生明顯感覺到，看圖設(shè)計(jì)的很簡(jiǎn)單，實(shí)際動(dòng)手有難度.學(xué)生在儀器組裝、實(shí)驗(yàn)探究過程中，需要不斷改進(jìn)，不斷嘗試，在經(jīng)歷多次失敗后，才能取得成功，這一過程不僅促進(jìn)學(xué)生動(dòng)腦，也會(huì)提升學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)踐的能力.

3.3 將校園科技活動(dòng)與物理教學(xué)深度融合

在高中，每個(gè)學(xué)校每年都會(huì)組織科技活動(dòng)，讓學(xué)生展示利用自己的智慧制作的一些小作品，也會(huì)有一些集體項(xiàng)目的比賽.校園科技活動(dòng)是鮮活的教學(xué)資源.讓學(xué)生在課外進(jìn)行一些與物理相關(guān)的科技小制作可以有效的拓展、加深、活化學(xué)生對(duì)物理知識(shí)和規(guī)律的理解.在這一過程中，還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造精神，這符合高中新課標(biāo) “進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”“增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力”“發(fā)展好奇心與求知欲，發(fā)展科學(xué)探索興趣”“參加一些科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，嘗試經(jīng)過思考發(fā)表自己的見解，嘗試運(yùn)用物理原理和研究方法解決一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實(shí)際問題”等要求.將科技活動(dòng)與物理教學(xué)融合，可以利用物理理論指導(dǎo)學(xué)生更好地完成作品，也可以利用這些小制作輔助學(xué)生理解物理上所學(xué)的知識(shí).

以中學(xué)校園中常見的科技活動(dòng)“水火箭”為例，可以與高中物理的牛頓第三定律、斜拋運(yùn)動(dòng)、反沖運(yùn)動(dòng)、熱學(xué)等教學(xué)內(nèi)容有效整合，寓教于樂，收到很好的效果.一方面可以讓學(xué)生解釋制作、發(fā)射水火箭過程中遇到的現(xiàn)象，比如為何加氣越到后面越困難？水火箭為何起飛？發(fā)射完的水火箭里面為何會(huì)有霧氣？另一方面，可以利用物理知識(shí)指導(dǎo)學(xué)生制作、改良、更好地發(fā)射水火箭，比如利用給水火箭頭部配重的辦法避免其變軌、倒栽跟頭等意外事故出現(xiàn)，利用控制變量法研究要達(dá)到最大射程需要的發(fā)射角度、裝入水的體積、加入氣體的壓強(qiáng)等.將所學(xué)知識(shí)與科技活動(dòng)的實(shí)踐相結(jié)合，不僅使學(xué)生在知識(shí)的運(yùn)用中提升了對(duì)知識(shí)的理解，更通過理論與實(shí)踐的結(jié)合，培養(yǎng)了動(dòng)手能力，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)的實(shí)踐性.