趙洪英 劉曉慶 裴曉星 潘紅光

摘 要：通過(guò)搭建學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的平臺(tái)，培養(yǎng)學(xué)生思維的獨(dú)立性，強(qiáng)調(diào)向“以學(xué)生為主體”的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變，即學(xué)生本位導(dǎo)向.自助實(shí)驗(yàn)利用學(xué)生身邊的物品或者教師提供的器材，進(jìn)行設(shè)計(jì)、調(diào)整及修正的學(xué)習(xí)形式.以“變阻器”為例，對(duì)自助實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和評(píng)估進(jìn)行闡述.

關(guān)鍵詞：學(xué)生本位;自助實(shí)驗(yàn);真實(shí)情境;變阻器實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)：G633.7???? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B???? 文章編號(hào)：1008-4134（2021）13-0025-03

基金項(xiàng)目：北京市海淀區(qū)教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃重點(diǎn)關(guān)注課題“基于核心素養(yǎng)的跨學(xué)科案例研究”（項(xiàng)目編號(hào)：HDGH20190039）.

作者簡(jiǎn)介：趙洪英（1973-），女，黑龍江人，碩士，中學(xué)高級(jí)教師，研究方向：中學(xué)物理教學(xué)、自助實(shí)驗(yàn)及跨學(xué)科教學(xué);

劉曉慶（1989-），女，山西人，碩士，中學(xué)二級(jí)教師，研究方向：中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué).

1 學(xué)生本位導(dǎo)向的自助教學(xué)

學(xué)生本位理論強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心.學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，課程設(shè)計(jì)圍繞學(xué)生的需要和發(fā)展展開.學(xué)生本位理念關(guān)注學(xué)生的成長(zhǎng)與發(fā)展，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展與健康成長(zhǎng).在學(xué)生本位導(dǎo)向下，教師從學(xué)生學(xué)習(xí)的評(píng)判官，走向?qū)W生發(fā)展的引導(dǎo)者和促進(jìn)者.學(xué)生本位導(dǎo)向提倡在學(xué)生學(xué)習(xí)的各個(gè)環(huán)節(jié)中，教師對(duì)學(xué)生形成積極的引導(dǎo)和促進(jìn)，幫助學(xué)生形成自主學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生真正意義上的成長(zhǎng)和發(fā)展的關(guān)注.

自助實(shí)驗(yàn)是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下利用身邊的物品和器材，在一定的主題線索下進(jìn)行設(shè)計(jì)、嘗試、操作、調(diào)整、體會(huì)，強(qiáng)調(diào)親身嘗試、調(diào)整、體會(huì).自助實(shí)驗(yàn)有以下突出的特點(diǎn)：物品來(lái)自于身邊、盡量簡(jiǎn)單，學(xué)生能夠上手，能夠有效參與到自助實(shí)驗(yàn)中;實(shí)驗(yàn)任務(wù)由教師和學(xué)生共同設(shè)定.自助實(shí)驗(yàn)的功能在于構(gòu)建學(xué)生學(xué)習(xí)的真實(shí)情境，學(xué)生在自助實(shí)驗(yàn)的真實(shí)情境的各個(gè)環(huán)節(jié)中體會(huì)、關(guān)注自己的收獲和成長(zhǎng).

2 學(xué)生本位導(dǎo)向的自助實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

2.1 策略一：通過(guò)自助實(shí)驗(yàn)的魔術(shù)化或黑盒子化，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性和學(xué)習(xí)沖突

通過(guò)設(shè)計(jì)魔術(shù)化的自助實(shí)驗(yàn)或黑盒子自助實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.魔術(shù)化自助實(shí)驗(yàn)有三個(gè)原則：第一，實(shí)驗(yàn)物品來(lái)自于生活中，將生活和課堂緊密相關(guān);第二，興趣性奇特的現(xiàn)象具有一定的吸引力，能夠吸引學(xué)生的注意引發(fā)好奇心;第三，盡可能地設(shè)計(jì)為學(xué)生表演，學(xué)生參與或主導(dǎo)的魔術(shù)化自助實(shí)驗(yàn)或者黑盒子實(shí)驗(yàn)，能夠激發(fā)學(xué)生的探究興趣.

2.2 策略二：通過(guò)自助實(shí)驗(yàn)的任務(wù)串，搭建系列真實(shí)的學(xué)習(xí)情境

學(xué)生本位導(dǎo)向提倡教師是學(xué)生學(xué)習(xí)行為的促進(jìn)者.教師通過(guò)自助實(shí)驗(yàn)的任務(wù)設(shè)計(jì)，明確學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)，設(shè)計(jì)任務(wù)串的方式，搭建系列任務(wù).

學(xué)生在自助實(shí)驗(yàn)的任務(wù)驅(qū)動(dòng)下，設(shè)計(jì)、完成搭建自助實(shí)驗(yàn)的真實(shí)學(xué)習(xí)情境.教師促進(jìn)學(xué)生搭建自助的學(xué)習(xí)情境，學(xué)生在自己搭建的真實(shí)的自助實(shí)驗(yàn)情境中愉快地完成學(xué)習(xí)任務(wù).學(xué)生在自己搭建的自助實(shí)驗(yàn)情境中， 全程深度經(jīng)歷、體驗(yàn)，在體驗(yàn)中，學(xué)生自主提出新的任務(wù)，進(jìn)而通過(guò)新的自助實(shí)驗(yàn)不斷修正、完善.在學(xué)生本位的自助實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，教師和學(xué)生是平等的，教師是首席學(xué)習(xí)者，學(xué)生是親歷者、創(chuàng)造者、思維體驗(yàn)者.

2.3 策略三：通過(guò)自助實(shí)驗(yàn)的評(píng)估，增強(qiáng)學(xué)生監(jiān)控自身活動(dòng)的自覺(jué)性

傳統(tǒng)的評(píng)估和檢測(cè)環(huán)節(jié)，一般傾向于檢測(cè)的手段.學(xué)生本位導(dǎo)向的自助實(shí)驗(yàn)評(píng)估傾向于評(píng)估，把評(píng)估環(huán)節(jié)作為一項(xiàng)學(xué)習(xí)活動(dòng).評(píng)估的環(huán)節(jié)，學(xué)生對(duì)于本次自助實(shí)驗(yàn)前后做一個(gè)梳理，同時(shí)給自己作評(píng)估.基于自助實(shí)驗(yàn)的評(píng)估，注重自助實(shí)驗(yàn)的過(guò)程性、學(xué)生的參與性.每位學(xué)生都有可操作的評(píng)估.一節(jié)課下來(lái)，學(xué)生有較強(qiáng)的收獲感和一個(gè)相對(duì)滿意的結(jié)局，這個(gè)結(jié)局激勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步的深度學(xué)習(xí).通過(guò)評(píng)估的學(xué)習(xí)活動(dòng)，學(xué)生提升對(duì)自己的認(rèn)知水平，增強(qiáng)監(jiān)控自身學(xué)習(xí)活動(dòng)的自覺(jué)性和有效性，實(shí)現(xiàn)教師的“他評(píng)”向?qū)W生的“自評(píng)”轉(zhuǎn)化，促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí).

3 案例“變阻器”

3.1 自助演示實(shí)驗(yàn)的引課，直接激發(fā)學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)沖突

引入的方式為設(shè)計(jì)具有神秘色彩的“黑盒子”.教師將一個(gè)簡(jiǎn)單的“黑盒子”裝置呈現(xiàn)在黑板上，在黑盒子的實(shí)際情境中，提出任務(wù)：嘗試通過(guò)黑盒子里的物品來(lái)調(diào)節(jié)小燈泡的亮度.

邀請(qǐng)一位同學(xué)前來(lái)演示，調(diào)整毛巾后面的鉛筆芯接入電路的長(zhǎng)度，調(diào)整燈泡亮度發(fā)生變化（如圖1）.

師：請(qǐng)同學(xué)們猜測(cè)毛巾下面可能有什么（提示：這種物品是學(xué)習(xí)用品）.

學(xué)生很容易猜到黑盒子的奧秘在于鉛筆芯（如圖2）.學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情被點(diǎn)燃了.筆者認(rèn)為主要有三個(gè)原因：一是真實(shí)情境的體現(xiàn)形式， 高于習(xí)題的形式;二是自己的同伴在演示，拉近了學(xué)生與問(wèn)題之間的距離;三是有黑盒子的形式，學(xué)生猜到很可能是鉛筆芯的緣故，同時(shí)，也希望親眼驗(yàn)證，到底是不是所猜測(cè)的鉛筆芯.

師：我們看到在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)際是通過(guò)調(diào)整接入電路的電阻值，來(lái)調(diào)節(jié)燈泡的亮度.關(guān)于燈泡亮度的變化范圍，你還有更進(jìn)一步的期待嗎？（引導(dǎo)進(jìn)入下一個(gè)任務(wù)，教師提出自助實(shí)驗(yàn)任務(wù)）

師：要想調(diào)節(jié)的范圍更大，可以通過(guò)增大鉛筆芯的長(zhǎng)度.但是鉛筆芯比較脆，不易攜帶.可以做一個(gè)便于攜帶且能夠調(diào)節(jié)接入電路長(zhǎng)度的簡(jiǎn)易變阻器.

3.2 利用任務(wù)串，在自助實(shí)驗(yàn)的真實(shí)情境中制作簡(jiǎn)易變阻器

任務(wù)1：設(shè)計(jì)便攜、可調(diào)的變阻器.即利用金屬絲、PVC管，設(shè)計(jì)一個(gè)可以通過(guò)改變接入電路中的金屬絲的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻值的簡(jiǎn)易變阻器.

自助物品：約2m長(zhǎng)的金屬絲（如圖3），長(zhǎng)約15cm的PVC管（管的一端安裝一個(gè)螺絲，便于固定電阻絲，如圖4）.

活動(dòng)、展示：各小組設(shè)計(jì)了兩種纏繞方式：第一種，順向纏繞方式（如圖5）;第二種，橫向纏繞方式（如圖6）.展示結(jié)果，兩種方式均可改變燈泡的亮度.第二種可調(diào)節(jié)范圍更大.于是，選擇第二種方式.

第二種方式，導(dǎo)線的匝與匝之間需要保持距離，而這個(gè)距離使得變阻器的體積稍大，可否再減小體積呢？引入下一個(gè)任務(wù).

任務(wù)2：利用有漆包線的電阻絲，再嘗試做一個(gè)體積稍小便于攜帶的變阻器升級(jí)版.

自助物品：約5cm長(zhǎng)的PVC管、約2m長(zhǎng)的漆包線、砂紙等（如圖7）.

活動(dòng)、檢測(cè)：小組在密繞漆包線（如圖8），用砂紙磨去一側(cè)的絕緣漆（如圖9），得到簡(jiǎn)易變阻器的升級(jí)版（如圖10）.

將簡(jiǎn)易變阻器升級(jí)版接入電路，通過(guò)調(diào)節(jié)鱷魚夾的位置， 調(diào)節(jié)接入電路的阻值大小，漆包線能夠?qū)崿F(xiàn)燈泡從不亮到逐漸增加亮度（如圖11）.

任務(wù)3：閱讀材料，對(duì)比自制變阻器與實(shí)驗(yàn)室滑動(dòng)變阻器，掌握滑動(dòng)變阻器的接線方法，并利用實(shí)驗(yàn)室變阻器調(diào)節(jié)燈泡亮度.

自制簡(jiǎn)易變阻器由以下三個(gè)真實(shí)情境的任務(wù)串組成（如圖12）.

3.3 自助實(shí)驗(yàn)的評(píng)估

傳統(tǒng)的評(píng)估方式：一種表現(xiàn)為學(xué)生在本子上根據(jù)實(shí)物圖連線;另一種表現(xiàn)為學(xué)生實(shí)物接線，教師檢查.第一種方式中，學(xué)生缺少在真實(shí)情境中體會(huì)，第二種方式，學(xué)生參與度較弱.設(shè)計(jì)評(píng)估表的目的是促進(jìn)學(xué)生梳理經(jīng)歷的自助實(shí)驗(yàn)的真實(shí)情境，自主評(píng)估，激發(fā)后續(xù)學(xué)習(xí)熱情，達(dá)到在學(xué)習(xí)過(guò)程中體驗(yàn)成功的目標(biāo)及探索未知世界的期待，評(píng)估內(nèi)容見(jiàn)表1.

3.4 學(xué)生本位導(dǎo)向的作業(yè)設(shè)計(jì)

制作一份滑動(dòng)變阻器使用指南，圖文結(jié)合.要求：簡(jiǎn)潔、方案合理，按照操作指南自檢操作.

3.5 課例推薦

學(xué)生本位導(dǎo)向的自助實(shí)驗(yàn)的課例，適合定性或半定量規(guī)律性的課例，比如壓強(qiáng)與流速的關(guān)系、電流的磁效應(yīng)等.

4 結(jié)束語(yǔ)

學(xué)生本位導(dǎo)向的自助實(shí)驗(yàn)策略，能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生在自助搭建的真實(shí)情境中獨(dú)立思維，促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、培養(yǎng)對(duì)真實(shí)情境中已有方案提出質(zhì)疑，并培養(yǎng)創(chuàng)造性見(jiàn)解的品質(zhì)，對(duì)于提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有推動(dòng)作用.教師設(shè)計(jì)學(xué)生樂(lè)于參與的真實(shí)情境，對(duì)學(xué)生形成積極的引導(dǎo)和促進(jìn)，達(dá)成對(duì)學(xué)生真正意義上的成長(zhǎng)和發(fā)展的關(guān)注.

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（收稿日期：2021-04-04）