宋維濤
摘 要:物理實驗教學(xué)是學(xué)生學(xué)習(xí)物理的重要方式,也是輔助學(xué)生理論學(xué)習(xí)的重要手段.近年來國家對學(xué)生實驗操作的重視也日漸加強,上海新中考改革后,物理實驗考試計入中考總分.目前很多學(xué)生認(rèn)為實驗操作就是考查動手能力,而忽略實驗原理、實驗設(shè)計、誤差分析、實驗反思等環(huán)節(jié)的重要性.多元智力理論認(rèn)為每個人都至少具備語言智力、數(shù)理邏輯智力、音樂智力、空間智力、身體智力、人際交往智力和自我認(rèn)知智力.在物理實驗教學(xué)中滲透多元智力的思想,對于全面深刻地體現(xiàn)實驗教學(xué)的作用具有很大幫助.
關(guān)鍵詞:初中物理;實驗教學(xué);多元智力理論
中圖分類號:G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B 文章編號:1008-4134(2021)12-0060-03
物理學(xué)從古代自然哲學(xué)中分離開來成為一門獨立的學(xué)科,得益于伽利略巧妙地將“實驗、物理思維和數(shù)學(xué)演繹”三者結(jié)合.實驗教學(xué)是初中物理教學(xué)的重要教學(xué)措施,能夠讓學(xué)生親自體驗物理知識產(chǎn)生的過程,體現(xiàn)素質(zhì)教育在物理學(xué)科中的滲透.美國教育家、心理學(xué)家霍華德·加德納提出的多元智力理論[1],為教師在物理實驗教學(xué)中開發(fā)學(xué)生的多種智力提供理論依據(jù),符合新課程改革中關(guān)于培養(yǎng)個性化人才的需要,對物理教育教學(xué)的發(fā)展具有重要意義.
1 多元智力理論簡介
1983年美國教育家、心理學(xué)家霍華德·加德納出版的《智力的結(jié)構(gòu)》一書中提出“智力是在某種社會或文化環(huán)境的價值標(biāo)準(zhǔn)下,個體用以解決自己遇到的難題或生產(chǎn)及創(chuàng)造出有效產(chǎn)品所需要的能力”.多元智力理論的主要內(nèi)容如下.
視覺—空間智力:認(rèn)識事物的空間關(guān)系.三維空間、四維空間甚至多維空間的想象能力.
身體—動覺智力:模仿能力,操作能力,運動能力.
邏輯—數(shù)理智力:歸納推理和演繹推理.進(jìn)行分析推理,數(shù)學(xué)運算等.
自知—自省智力:對自我的認(rèn)知.
自然智力:與自然交流.
交往—交流智力:在團(tuán)隊中與人合作.
音樂—節(jié)奏智力:認(rèn)識和創(chuàng)作某種旋律、節(jié)奏和音樂.
言語—語言智力:理解詞語的順序和意義,能夠準(zhǔn)確表達(dá).
2 初中物理實驗教學(xué)中的智力表現(xiàn)
物理實驗可以判斷一些理論體系是否正確、預(yù)言或假說是否成立,同時實驗結(jié)果的多樣性和不確定性,能進(jìn)一步增強學(xué)生的探索欲望,開闊學(xué)生思維.設(shè)計實驗的過程可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,實驗操作過程可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和小組合作能力,觀察實驗現(xiàn)象能夠培養(yǎng)學(xué)生的洞察能力,結(jié)果分析過程可以培養(yǎng)學(xué)生的語言組織能力和思維能力.這與多元智力理論之間存在許多共通的地方.
物理實驗教學(xué)主要包括:實驗前的準(zhǔn)備、實驗的開展和結(jié)果、實驗后反思等三個階段.每個階段對應(yīng)不同的智力表現(xiàn).
2.1 實驗前準(zhǔn)備
問題的提出依賴于對現(xiàn)象的深入觀察與思考,觀察自然界中的物理現(xiàn)象如彩虹、雷電、月食等,能有效培養(yǎng)學(xué)生的自然智力和視覺—空間智力.針對某些物理現(xiàn)象,學(xué)生可以通過實驗探究現(xiàn)象背后的物理知識.學(xué)生在設(shè)計實驗的過程中通過動手操作、自制模型或繪制各種物理圖形和表格等,進(jìn)行不斷嘗試和調(diào)整,提高動手能力,培養(yǎng)身體—動覺智能,同時達(dá)到知行合一的目的.
2.2 實驗開展與結(jié)果
不同類型的實驗,具體操作步驟中的智力表現(xiàn)也不同.
2.2.1 光學(xué)實驗中的平面鏡成像實驗
如對平面鏡的擺放,移動未點燃蠟燭直至從不同位置看起來該蠟燭像點燃一般,觀察像的特點等操作.在凸透鏡成像實驗中,如燭焰中心、凸透鏡中心和光屏中心擺放在同一高度,移動光屏直至呈現(xiàn)清晰的像,對于物體和像的大小和距離的判斷,如何觀察虛像等操作,這些都可以體現(xiàn)學(xué)生的視覺—空間智力.
教師在實際教學(xué)中可以嘗試讓學(xué)生在室外進(jìn)行實驗,考慮到人數(shù)和環(huán)境的因素,可以讓少數(shù)同學(xué)進(jìn)行實驗并將過程錄制下來,然后在課堂上分享給全班同學(xué),從而使得身體—動覺智力得到充分發(fā)揮,也增強學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,同時也讓學(xué)生深切體會到生活與物理的聯(lián)系.教室內(nèi)觀看視頻的同學(xué)也會因為親切感,產(chǎn)生更濃厚的學(xué)習(xí)興趣.例如在探究“平面鏡成像的特點”的實驗中可以錄制4分鐘左右視頻作為微型課內(nèi)容分享,同時可上傳校園網(wǎng)等公共平臺供學(xué)生隨時、多次觀看學(xué)習(xí).
2.2.2 聲學(xué)實驗
在聲學(xué)實驗中探究音調(diào)、響度和音色時,教師可以通過播放幾段不同的音樂,讓學(xué)生判斷聲音的特征有何不同,體現(xiàn)對學(xué)生音樂—節(jié)奏智力的培養(yǎng).實驗時小組內(nèi)合作探究,相互配合,體現(xiàn)交往—交流智力.最后,教師可以布置課外開放式作業(yè):自制一種樂器,讓學(xué)生充分發(fā)揮創(chuàng)造力,提高學(xué)生的審美能力、視覺—空間智力、身體—動覺智力等.
2.2.3 電學(xué)實驗
電學(xué)實驗的基礎(chǔ)內(nèi)容是進(jìn)行實物圖的連接,在連接過程中要考慮連接方式(串聯(lián)或并聯(lián))、電源正負(fù)極、電表正負(fù)接線柱、滑動變阻器一上一下接線法等問題,同時保證電路簡潔、不雜亂,這些可以體現(xiàn)視覺—空間智力和身體—動覺智力.電學(xué)實驗中出現(xiàn)較多的情況是一些意外的故障,比如電表無示數(shù)或者燈泡不發(fā)光等,有可能元件損壞,有可能導(dǎo)線接觸不良,還有可能是電路連接錯誤等。在尋找故障原因的過程中,學(xué)生要動用邏輯—數(shù)理能力和自知—自省智力來思考和探索,期間可以與同伴溝通和交流則體現(xiàn)了交往—交流智力.
2.2.4 記錄數(shù)據(jù)的表格中要有完整的項目
學(xué)生通過對實驗結(jié)果的綜合分析,運用數(shù)學(xué)思維,從具體的數(shù)據(jù)中尋到普遍規(guī)律,提升探索研究能力,體現(xiàn)出學(xué)生的數(shù)學(xué)—邏輯智力.然后用簡潔、準(zhǔn)確的語言文字將結(jié)論概括出來,體現(xiàn)學(xué)生的言語—語言智力.
2.3 實驗后反思
學(xué)生在課后通過對學(xué)習(xí)情況、課堂討論、合作實驗、模具制作等進(jìn)行自我評價和相互評價,提升自知—自省能力.很多同學(xué)在實驗后反思的過程中,會有很多疑問和不解,通過聆聽其他人的說法也會揭開自己的謎團(tuán).對于有爭議的部分,教師需要鼓勵大家為每個觀點提供不同維度的合理解釋,讓答案不具有唯一性,讓學(xué)生意識到知識存在多元化標(biāo)準(zhǔn),人也存在多元化智力,使學(xué)生對自己有更合理和全面的評價.
3 多元智力與物理實驗教學(xué)的整合
在實驗教學(xué)中,學(xué)生將主要精力放在實驗操作和數(shù)據(jù)記錄中,而對實驗原理、數(shù)據(jù)處理、誤差分析和實驗反思等環(huán)節(jié)重視度不夠,這樣就導(dǎo)致實驗在物理教學(xué)中的作用大打折扣.有研究指出[2]在實驗教學(xué)中建立一個多元化的評價體系,提出“基礎(chǔ)性+特長性”的多元智力培養(yǎng)目標(biāo)及“基礎(chǔ)分+創(chuàng)新分”的評價指標(biāo),此舉對于學(xué)生的各方面智力在物理實驗中的發(fā)展具有重要作用.在實際嘗試過程中,教師可以將實驗操作和數(shù)據(jù)記錄歸為基礎(chǔ)性評價范圍,將數(shù)據(jù)處理和實驗反思等歸為創(chuàng)新性評價范圍.
比如在“測定小燈泡電功率”的實驗教學(xué)中,教師可嘗試采用實驗過程的基礎(chǔ)分和實驗反饋的特長分進(jìn)行評價,見表1、表2(表1:2021年上海市初中物理課程終結(jié)性評價指南P25).
經(jīng)過實際教學(xué)嘗試,筆者發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生對于實驗操作細(xì)則部分,表現(xiàn)較好.在實驗后反思中表現(xiàn)較多樣化,也就體現(xiàn)出學(xué)生在思考問題和理論聯(lián)系實際方面不同的智力表現(xiàn),豐富課堂的互動氛圍.教師給予合理的評價后,能明顯增強不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)自信.學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)得到明顯改善.
4 存在的問題和啟示
目前國內(nèi)的一些學(xué)者已經(jīng)將傳統(tǒng)的物理實驗?zāi)芰εc多元智力理論中的各核心能力做了相關(guān)聯(lián)系[3](見表3).
針對40分鐘的一節(jié)課,要包含教師引導(dǎo)和演示、實驗操作、討論與分析等環(huán)節(jié),在不同環(huán)節(jié)中體現(xiàn)不同智力,需要合理地安排時間才能順利完成教學(xué)任務(wù).不同層次的學(xué)生,課堂效果不同,針對學(xué)生的情況要合理安排教學(xué)節(jié)奏.教師在教學(xué)過程中要對學(xué)生重視不夠的部分有所傾斜,讓學(xué)生意識到物理實驗的作業(yè)不僅僅是動手操作.
5 結(jié)語
多元智力理論認(rèn)為每個人都至少具備語言智力、數(shù)理邏輯智力、音樂智力、空間智力、身體智力、人際交往智力和自我認(rèn)知智力.傳統(tǒng)上我們認(rèn)為的“差生”,主要是由于言語—語言智力或邏輯—數(shù)理智力表現(xiàn)不夠好,但在其他智力上卻可能表現(xiàn)出色,只要教師給予適當(dāng)?shù)墓膭詈徒逃?,每個學(xué)生的潛能都能得到最好的發(fā)展,從這個意義上說,每個學(xué)生都是最優(yōu)秀的.
學(xué)生對物理學(xué)科本身的認(rèn)識,與他們學(xué)習(xí)物理學(xué)科的方法密切相關(guān),有學(xué)者認(rèn)為[4],學(xué)生對物理學(xué)科學(xué)習(xí)的認(rèn)識是學(xué)生對所經(jīng)歷的物理教學(xué)活動的感悟和反映,是物理課程的教育功能在學(xué)生物理學(xué)習(xí)觀念和學(xué)習(xí)行為上的直接顯現(xiàn).物理實驗教學(xué)的活動形式和體驗過程,加深學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的認(rèn)識,它也將作用于學(xué)生整個物理學(xué)習(xí)過程,直接影響學(xué)生物理學(xué)習(xí)的方式、方法和物理學(xué)習(xí)的效果.學(xué)生的智力因素直接參與物理認(rèn)知活動,影響著物理知識與技能的掌握,它包括學(xué)生現(xiàn)有的思維水平、學(xué)習(xí)能力等因素[5].
多元智力理論并不是一套速成法,如何在初中物理實驗教學(xué)中有效滲透,包括教學(xué)流程的更新和相應(yīng)評價體系的建立,都需要不斷的研究和實踐.教師應(yīng)當(dāng)在教學(xué)實踐中不斷總結(jié)和反思,以尋找對物理實驗教學(xué)與學(xué)生全面發(fā)展相結(jié)合的有效途徑.
參考文獻(xiàn):
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[2]李燕,唐琳.多元智力理論與物理實驗教學(xué)的評價方式[J].物理通報,2015(S2):84-86.
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[4]段坤杰,牛保成.多元智力理論在物理實驗中的應(yīng)用探討[J].平頂山工學(xué)院學(xué)報,2008(04):74-75+78.
[5]王海峰,劉文賢.多元智力理論與物理實驗教學(xué)[J].山東師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2003(03):103-105.
(收稿日期:2021-02-09)