余耿華 謝桂英 許桂清 黃家茵 王賢燕

摘? ?要：針對(duì)當(dāng)前中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)資源不足、實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式單一等情況，文章提出了中學(xué)物理“流動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”的理念，并從建設(shè)思路、實(shí)驗(yàn)條件、實(shí)驗(yàn)配置、考核方式等幾個(gè)方面，對(duì)“流動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”的建設(shè)策略與實(shí)施策略進(jìn)行說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：流動(dòng)實(shí)驗(yàn)室;中學(xué)物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? 文章編號(hào)：1003-6148（2021）6-0053-3

1? ? 引? 言

物理學(xué)是基于觀察與實(shí)驗(yàn)的科學(xué)。根據(jù)《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》的要求，物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)需要引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程，需要重視學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作能力。

但是，由于傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)存在實(shí)驗(yàn)器材單一、實(shí)驗(yàn)資源不足等問(wèn)題，學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)興趣不高，實(shí)驗(yàn)操作能力有待提升。如何改進(jìn)傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式、有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力成為近年來(lái)的熱門研究話題，許多研究者進(jìn)行了相關(guān)的探索。例如，李瑞東等打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、時(shí)間和對(duì)象以及方法全方位開(kāi)放，提出了開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室的理念[1];何永健以“規(guī)范、高效、安全、創(chuàng)新、靈活、多元”為管理要求，提出了“特色實(shí)驗(yàn)室”的建設(shè)策略[2]等。但是，由于學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)水平參差不齊，在缺乏教師指導(dǎo)的情況下，很多學(xué)生往往無(wú)法順利開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究。

因此，本文提出“流動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”的建設(shè)理念。通過(guò)在課室搭建物理實(shí)驗(yàn)小平臺(tái)，有效解決實(shí)驗(yàn)資源不足、學(xué)生實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)少的問(wèn)題。通過(guò)學(xué)生優(yōu)秀作品在班級(jí)間的“流動(dòng)”，引導(dǎo)學(xué)生在掌握實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展和創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和質(zhì)疑創(chuàng)新精神。

2? ? “流動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”建設(shè)策略

2.1? ? 基本原則

（1）考慮實(shí)驗(yàn)安全：①實(shí)驗(yàn)桌設(shè)計(jì)方面，材料要分類放置，易燃易爆、有危險(xiǎn)性的必要實(shí)驗(yàn)品應(yīng)注意安全放置;②實(shí)驗(yàn)器材與成品在流動(dòng)過(guò)程中，注意輕拿輕放，保證學(xué)生自身安全;③學(xué)生在進(jìn)行小組實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意實(shí)驗(yàn)操作安全。

（2）提高學(xué)生興趣：①實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目方面應(yīng)聯(lián)系生活實(shí)際，引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;②實(shí)驗(yàn)內(nèi)容方面應(yīng)注重學(xué)生心理，達(dá)到學(xué)生的最近發(fā)展區(qū);③實(shí)驗(yàn)效果方面應(yīng)直觀明顯，引發(fā)學(xué)生探索欲望。

（3）依據(jù)教學(xué)實(shí)際：①流動(dòng)實(shí)驗(yàn)室中所選擇的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)基于課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，有利于對(duì)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng);②結(jié)合各學(xué)校教學(xué)實(shí)際情況，選擇符合學(xué)校校本文化的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

（4）結(jié)合學(xué)生實(shí)際：①要基于學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)，選擇恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)項(xiàng)目;②符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究?jī)?nèi)容;③根據(jù)班級(jí)實(shí)際情況，合理分組，開(kāi)展小組合作探究。

2.2? ? 建設(shè)思路

整個(gè)實(shí)驗(yàn)主要分為“作品制作”和“實(shí)驗(yàn)流動(dòng)”兩個(gè)過(guò)程。

“作品制作”（圖1）：首先，教師需要在講臺(tái)旁邊放置物理實(shí)驗(yàn)小平臺(tái)，結(jié)合學(xué)生情況設(shè)計(jì)合適的實(shí)驗(yàn)主題并放置對(duì)應(yīng)的器材;學(xué)生利用課余時(shí)間動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，在一定時(shí)間范圍內(nèi)以自主實(shí)驗(yàn)或小組合作的方式完成作品;教師對(duì)學(xué)生作品進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，提出有針對(duì)性的建議;師生交流，一起評(píng)比出最優(yōu)秀的作品以及實(shí)驗(yàn)方案。

“實(shí)驗(yàn)流動(dòng)”（圖2）：上一個(gè)班級(jí)最優(yōu)秀的作品和實(shí)驗(yàn)方案將會(huì)“流動(dòng)”到下一個(gè)班級(jí)。第二個(gè)班級(jí)的學(xué)生通過(guò)參考前面班級(jí)的優(yōu)秀作品，學(xué)習(xí)相關(guān)實(shí)驗(yàn)原理并進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新，以獨(dú)立實(shí)驗(yàn)或小組合作的方式，動(dòng)手制作新的作品。通過(guò)圖1的“作品制作”流程，最終選出最優(yōu)秀的作品并“流動(dòng)”到第三個(gè)班級(jí)。下一個(gè)班級(jí)重復(fù)上一個(gè)班級(jí)的步驟，最終完成整個(gè)年級(jí)的流動(dòng)。

通過(guò)在教室講臺(tái)旁放置物理實(shí)驗(yàn)小平臺(tái)，解決了實(shí)驗(yàn)資源不足的問(wèn)題，同時(shí)，學(xué)生利用課余時(shí)間在教室就能動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，增加了實(shí)驗(yàn)操作的機(jī)會(huì);鼓勵(lì)學(xué)生利用小組合作的方式，培養(yǎng)學(xué)生合作探究的能力;師生交流討論，對(duì)學(xué)生作品進(jìn)行有針對(duì)性的點(diǎn)評(píng)，及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤理解，幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解;通過(guò)最優(yōu)作品和實(shí)驗(yàn)方案“流動(dòng)”到下一個(gè)班級(jí)的方式，有效提高了下一個(gè)班級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)和探究的效率。鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)“流動(dòng)作品”進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑創(chuàng)新意識(shí)。

2.3? ? 實(shí)驗(yàn)器材配置

（1）配置原則：①實(shí)驗(yàn)器材方面，在綠色理念下選擇易得、低成本、可重復(fù)和易操作的實(shí)驗(yàn)器材;②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象方面，為了讓學(xué)生更好地學(xué)習(xí)物理并喜歡物理，在具身認(rèn)知理論指導(dǎo)下，選擇明顯直觀、全場(chǎng)可視化和趣味性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn);③實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆矫?，選擇針對(duì)核心概念和規(guī)律開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)，體現(xiàn)了科學(xué)探究、科學(xué)思維和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，能讓物理核心素養(yǎng)落地。

（2）使用方法：考慮到實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的空間有限以及實(shí)驗(yàn)器材的保護(hù)，設(shè)計(jì)翻轉(zhuǎn)桌面增加儲(chǔ)物空間。采用磁貼的形式，將實(shí)驗(yàn)所需的零件貼在面板上。當(dāng)學(xué)生需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，打開(kāi)面板動(dòng)手操作，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后將桌面蓋上。

3? ? “流動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”實(shí)施策略

3.1? ? 建立實(shí)驗(yàn)規(guī)章制度

制定班級(jí)約定，共同愛(ài)護(hù)實(shí)驗(yàn)小平臺(tái);發(fā)揚(yáng)同學(xué)間的友愛(ài)精神，小組內(nèi)團(tuán)結(jié)合作，共同探索，小組間良性競(jìng)爭(zhēng)，互相幫助，共同成長(zhǎng);教師明確小組實(shí)驗(yàn)時(shí)間，實(shí)驗(yàn)操作需要在安排時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，不能長(zhǎng)時(shí)間占用資源;建立實(shí)驗(yàn)室管理制度，學(xué)生輪流管理，負(fù)責(zé)器材的保管和整理。

3.2? ? 實(shí)驗(yàn)考核方式

實(shí)驗(yàn)作品完成后，需要對(duì)實(shí)驗(yàn)作品進(jìn)行評(píng)價(jià)，主要包括三個(gè)環(huán)節(jié)：自評(píng)、他評(píng)和師評(píng)。首先，是小組內(nèi)成員對(duì)實(shí)驗(yàn)作品進(jìn)行評(píng)價(jià)，主要包括實(shí)驗(yàn)方案的完成度、實(shí)驗(yàn)是否簡(jiǎn)單易操作、實(shí)驗(yàn)效果是否明顯等幾方面的自我評(píng)價(jià);然后，是小組間的互相評(píng)價(jià)，通過(guò)認(rèn)真分析其他組的作品，學(xué)習(xí)借鑒他人的優(yōu)點(diǎn)，總結(jié)、歸納實(shí)驗(yàn)中容易出現(xiàn)的問(wèn)題;最后，是教師對(duì)每個(gè)小組最終作品的評(píng)價(jià)，主要從實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理、實(shí)驗(yàn)器材是否符合綠色理念、實(shí)驗(yàn)效果是否能直觀體現(xiàn)原理規(guī)律等幾個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。教師的評(píng)價(jià)要盡量以鼓勵(lì)為主，體現(xiàn)育人的目標(biāo)，最后給出有針對(duì)性的改進(jìn)意見(jiàn)。

3.3? ? 實(shí)驗(yàn)安全管理

（1）選擇實(shí)驗(yàn)與器材：實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇要確保學(xué)生安全，要考慮學(xué)生可能的不恰當(dāng)操作是否會(huì)造成危險(xiǎn);實(shí)驗(yàn)器材的選擇一定要避開(kāi)易碎、易燃、有毒等存在安全隱患的物品。

（2）學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程：學(xué)生在動(dòng)手實(shí)驗(yàn)前，需要認(rèn)真學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理相關(guān)的物理知識(shí)，在了解整個(gè)實(shí)驗(yàn)流程之后再動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，小組成員間要相互配合，認(rèn)真對(duì)待實(shí)驗(yàn)，仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并做好記錄工作。

4? ? 小? 結(jié)

本文通過(guò)建設(shè)策略與實(shí)施策略兩個(gè)方面的內(nèi)容，對(duì)“流動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”的基本內(nèi)容和使用過(guò)程進(jìn)行了說(shuō)明。利用最優(yōu)作品與實(shí)驗(yàn)方案的“流動(dòng)”，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的物理知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力，具有一定的推廣價(jià)值。關(guān)于如何將“流動(dòng)實(shí)驗(yàn)室”具體應(yīng)用于不同類型的實(shí)驗(yàn)主題，還需要更進(jìn)一步的研究與探索。

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（欄目編輯? ? 劉? ?榮）