呂艷麗

根據(jù)維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)理論”，教學(xué)應(yīng)著眼于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，為學(xué)生提供略帶有難度的任務(wù)，這樣不僅能調(diào)動學(xué)生的積極性，還能最大限度地發(fā)揮其潛能。我們的教學(xué)不能僅僅滿足于引領(lǐng)學(xué)生獲得知識，還要兼顧在學(xué)習(xí)過程中提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。何為物理學(xué)科的核心素養(yǎng)？用幾個詞來概括就是：理性、探究、合作、實踐、創(chuàng)新、責(zé)任，這些都是適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會需要的必備品格和關(guān)鍵能力。心理學(xué)研究表明：學(xué)習(xí)的內(nèi)容與學(xué)生的生活背景越貼近，挑戰(zhàn)性就越強(qiáng)，學(xué)生的興奮度就越高，思維能力就越強(qiáng)。

那如何為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一種這樣的情境呢？首先是利用學(xué)生身邊的實驗裝置，讓他們在完成正常的學(xué)習(xí)任務(wù)時，老師適當(dāng)點撥，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)實驗裝置的不足，然后想辦法去解決這個不足，解決的過程就是一個創(chuàng)新、實踐的過程。我以初中物理教學(xué)中的第一個實驗（斜面測速實驗裝置）的改進(jìn)為例，談?wù)剬W(xué)生在自制教具的過程中對核心素養(yǎng)的提升。

一、 通常的學(xué)生實驗：斜面測速

初中物理教學(xué)中，有一個重要的分組實驗：探究物體從斜面頂端滑下時速度的變化規(guī)律。通常根據(jù)實驗室配備的器材，學(xué)生們來進(jìn)行這樣的操作：取一個1m長的木板和一個小木塊組裝成坡度較小的斜面，在斜面的中點處放置一個金屬塊，當(dāng)小車從斜面頂端自由釋放時，開表計時，當(dāng)撞擊到中點處的金屬塊時，停止計時，這樣就能測出小車在前半段路程中所用的時間;然后，再將金屬塊放置到斜面的最底端（終點）處，再次讓同一小車從斜面的頂端自由滑下時開表計時，當(dāng)運(yùn)動到底端時停止計時，這樣就測出了小車全程所用的時間，然后根據(jù)相應(yīng)的路程和時間，計算出上下兩段路程對應(yīng)的平均速度，從而得出小車運(yùn)動時的速度變化規(guī)律。按照以往的教學(xué)，本節(jié)的任務(wù)就完成了。但若能借題發(fā)揮，就能在完成教學(xué)任務(wù)的同時兼顧提升學(xué)生的核心素養(yǎng)了。

二、 引領(lǐng)學(xué)生針對已有資源，交流、評估，發(fā)現(xiàn)問題

師：在經(jīng)歷速度測量的過程中，你們感到哪些環(huán)節(jié)上不易操作？

生1：小車沿木板滑下時容易偏離木板，多次操作浪費(fèi)時間。

生2：在完全相同的條件下，我和同桌測得時間不一樣，不知道誰的測量結(jié)果正確。

生3：小車正向撞擊金屬塊時聲音比較大，能提醒計時，但偏著撞擊金屬塊時，聲音很小，會錯過計時。

生4：要測量小車后半段的運(yùn)動時間，必須要讓小車運(yùn)動兩次，比較麻煩。

生5：要測量后半段的運(yùn)動時間，需要測出小車分別從斜面頂端自由運(yùn)動到底端和運(yùn)動到中點所用的時間，然后相減得出后半段的運(yùn)動時間，因為老重復(fù)做，那么每次小車從斜面的頂端運(yùn)動到底端的時間會相同嗎？

生6：斜面的坡角不好調(diào)節(jié)，要么太大，要么太小，還不穩(wěn)固。

師：你們能否把這6個問題進(jìn)行梳理后分類，從而使問題的解決更有針對性呢？

學(xué)生們經(jīng)過討論，歸納為四個方面，一是小車滑下時容易偏離斜面;二是坡角調(diào)節(jié);三是因為聽到撞擊聲計時，人聽聲的反應(yīng)誤差太大，且聲音時大時小，計時有時相當(dāng)不準(zhǔn)確;四是聽撞擊聲計時，要測量后半段的運(yùn)動時間，需要讓小車運(yùn)動兩次，操作復(fù)雜不易理解。所以，能不能把兩次運(yùn)動改為一次運(yùn)動且依次就能測出前半段、后半段的運(yùn)動時間？

在老師的引導(dǎo)下，同學(xué)們經(jīng)過交流和討論，梳理出了存在的問題，為下一步解決問題作好了鋪墊。

三、 針對當(dāng)前器材不足的問題，合作、創(chuàng)新、實踐，制定出符合自己意愿的作品

經(jīng)過全班討論，同學(xué)們將6個問題分成了三類，第1個問題是偏離軌道問題;第6個問題是坡角調(diào)節(jié)問題;其余的4個問題都是關(guān)于“聽聲計時”的，若要解決這4個問題，就要改變聽聲計時的方案。接下來，全班分組討論并制定出相應(yīng)的解決方案，時間是一個周。很快，小組2中的一個學(xué)生家里裝修，看到了L型鋁合金窗框的下腳料，立刻想到可將兩條鋁合金窗框并列固定在長木板上，組成一個導(dǎo)軌，用鋼球代替小車，當(dāng)鋼球在軌道上運(yùn)動時，解決了偏離軌道問題。小組3中的一個同學(xué)把家里的健身球拿來了，使得第1個問題得到徹底解決。小組4中的同學(xué)曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)實驗室里有升降架，和斜面組合在一起可解決問題6。但同學(xué)們對“聽聲計時”的問題一直沉默著，當(dāng)我們講到《聲的世界》時，談到在百米賽跑時，計時員看煙計時比聽聲計時要準(zhǔn)確得多，這個問題立即觸發(fā)了學(xué)生的靈感，好幾個學(xué)生都想到把“聽聲計時”改為“看光計時”，當(dāng)鋼球運(yùn)動到中點或終點時，自動接通電路使燈泡發(fā)光，看到燈泡發(fā)光就停止計時。同學(xué)們集思廣益，針對當(dāng)前器材不足的問題，大家共同合作、創(chuàng)新、實踐，最終制定出了符合意愿的教具作品。

四、 自制教具的深遠(yuǎn)意義和廣闊前景

在自制教具的過程中，學(xué)生們有了將自己的見解公開與他人交流，并主動與他人合作，有了敢于提出與別人不同見解的意識，有敢于放棄或修正自己的錯誤觀點的意識。過程中，還大大提升了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力、應(yīng)用知識解決問題的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度以及組合創(chuàng)新的實踐能力?？傊?，自制教具成了培養(yǎng)師生創(chuàng)新精神和實踐能力、推進(jìn)物理學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的一項重要內(nèi)容。目前，已引領(lǐng)學(xué)生自制教具16類，學(xué)生們善于把生活用品組合到實驗教具中，為自制教具打開了思路，又把新材料、新技術(shù)“嫁接”到傳統(tǒng)的實驗教具中，還可把以信息技術(shù)為代表的新技術(shù)融入到自制教具中，從而在信息采集、視角轉(zhuǎn)化、內(nèi)容呈現(xiàn)、精準(zhǔn)控制等方面展現(xiàn)獨(dú)特優(yōu)勢。可見，自制教具前景廣闊，意義深遠(yuǎn)。