李初民

(廣西桂林市臨桂區(qū)第三中學(xué) 廣西 桂林 541199)

引言

新課程對(duì)于物理課堂提出了新的要求，教師必須要確認(rèn)新的課程理念和新的教學(xué)思路，采取新的教學(xué)方法，并且了解目前立德樹人教育理念之下的教學(xué)觀、學(xué)生觀、質(zhì)量觀，建立更加有效的課堂教學(xué)途徑，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)路徑，學(xué)會(huì)教學(xué)，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，與學(xué)生建立起有效的鏈接，改變傳統(tǒng)的以教師為主的教學(xué)模式，真正將知識(shí)、技能、觀念、價(jià)值傳遞給學(xué)生。在這樣的教學(xué)背景之下，物理教學(xué)需要采取全新的模式，將學(xué)生的主體地位凸顯出來，真正利用生活化的教學(xué)，打開全新教學(xué)思路。文章以案例教學(xué)作為切入點(diǎn)，分析案例小趣味實(shí)驗(yàn)的教學(xué)應(yīng)用，探討高一物理教學(xué)的優(yōu)化教學(xué)方法，提升整體的課堂教學(xué)質(zhì)量。

1.新課程背景之下物理教學(xué)趣味實(shí)驗(yàn)的價(jià)值

趣味實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)當(dāng)中有重要的作用，如何利用趣味實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)的興趣，國(guó)內(nèi)外學(xué)者均進(jìn)行了深入的研究，但因?yàn)檎J(rèn)知的差異和條件的差異，很多研究?jī)H停留在實(shí)驗(yàn)本身的操作流程和區(qū)域性的建設(shè)上，并沒有充分挖掘?qū)嶒?yàn)的內(nèi)化知識(shí)，也沒有對(duì)這種能力進(jìn)行充分的拓展，更難以實(shí)現(xiàn)人的綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，無法滿足立德樹人的時(shí)代要求[1]。同時(shí)還有一些學(xué)校的學(xué)生大部分來自農(nóng)村，知識(shí)面受限，對(duì)科技的接觸也不多，因此在實(shí)驗(yàn)的過程當(dāng)中對(duì)于知識(shí)的學(xué)習(xí)非常受限。因此在新課程的背景之下，探討高一物理應(yīng)用趣味實(shí)驗(yàn)的價(jià)值具備明顯的實(shí)踐性和理論性。通過這種教學(xué)，能夠全面提高學(xué)生的物理知識(shí)面，改善學(xué)生對(duì)于科技的觸感，提高學(xué)生動(dòng)手參與物理實(shí)驗(yàn)的能力，降低學(xué)生對(duì)于高一物理學(xué)習(xí)的恐懼心理，加深學(xué)生對(duì)于物理學(xué)習(xí)的興趣和積極性，并且在一定程度上提高學(xué)生的物理學(xué)習(xí)成績(jī)，與學(xué)生進(jìn)行深入的溝通和了解，讓學(xué)生真正能夠感受到物理學(xué)科的魅力。本質(zhì)上來說，物理是一門實(shí)驗(yàn)性學(xué)科，同其他學(xué)科有許多的不同之處。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生能夠更加了解物理概念和規(guī)律的形成過程，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上加深對(duì)學(xué)科的認(rèn)知，讓學(xué)生在動(dòng)手動(dòng)腦做實(shí)驗(yàn)的過程當(dāng)中培養(yǎng)起對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣，真正提高學(xué)習(xí)成績(jī)，掌握學(xué)習(xí)方法并應(yīng)用在實(shí)踐當(dāng)中[2]。

2.高一物理教學(xué)應(yīng)用趣味實(shí)驗(yàn)的路徑

趣味實(shí)驗(yàn)是指與高一物理知識(shí)相關(guān)的物理小實(shí)驗(yàn)。興趣是一個(gè)力求認(rèn)知并趨向某種意向特有的整體觀念，是個(gè)體主觀能動(dòng)性的一種具體體現(xiàn)。高一物理教學(xué)應(yīng)用趣味實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法就是要突破學(xué)生視野的限制，培養(yǎng)學(xué)生的抽象邏輯思維，減少學(xué)生對(duì)于高一物理學(xué)習(xí)所感到的困惑，應(yīng)對(duì)學(xué)生當(dāng)前的認(rèn)知水平，建立起對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣和自信心[3]。根據(jù)制定的實(shí)施方案，進(jìn)行實(shí)質(zhì)性研究；精心設(shè)計(jì)教學(xué)方案，著重應(yīng)用趣味小實(shí)驗(yàn)：(1)繩系杯子進(jìn)行水流星實(shí)驗(yàn)；(2)水滴法替代計(jì)時(shí)器打點(diǎn)；(3)利用火柴頭與電燈細(xì)管做火箭(反沖現(xiàn)象)等實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)高一物理的興趣。利用物理教具制作：暗箱、水柱頂球、過山車、離心裝置等活動(dòng)展示學(xué)生成果。開展對(duì)比性研究活動(dòng)，并記錄實(shí)施過程和效果，形成中期成果資料積累。并根據(jù)實(shí)施的情況和反饋的結(jié)果，不斷地調(diào)整方案。

【案例1】練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器——課后制作：滴水計(jì)時(shí)器

經(jīng)查閱最新的課程標(biāo)準(zhǔn)以及綜合研讀人教版和滬科版的最新高中物理教材，并結(jié)合《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》(2017年版2020年修訂)，可知本節(jié)課程中練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器不僅是學(xué)生必做的實(shí)驗(yàn)之一，也是高中階段的首次實(shí)驗(yàn)課，除了要完成實(shí)驗(yàn)本身的內(nèi)容以外，還要讓學(xué)生學(xué)會(huì)使用和制作計(jì)時(shí)器，這對(duì)以后的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有重要影響。其次是學(xué)情分析。本節(jié)課之前，學(xué)生已經(jīng)系統(tǒng)學(xué)習(xí)了勻速直線運(yùn)動(dòng)、變速直線運(yùn)動(dòng)以及平均速度有關(guān)的理論知識(shí)。因此，學(xué)生有能力利用相關(guān)的知識(shí)進(jìn)行本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)。在這一階段的學(xué)生有強(qiáng)烈的求知欲，對(duì)實(shí)踐活動(dòng)有強(qiáng)烈的渴望。然后是目標(biāo)分析和教學(xué)重點(diǎn)的分析。教學(xué)難點(diǎn)是根據(jù)目標(biāo)分析以及學(xué)情分析綜合決定，本課題的教學(xué)難點(diǎn)是根據(jù)點(diǎn)跡計(jì)算時(shí)間間隔；使用描點(diǎn)法作圖進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

最后是教學(xué)過程的設(shè)計(jì)，教學(xué)過程又分為課前準(zhǔn)備、課堂教學(xué)、課后反思。課前準(zhǔn)備的內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備、學(xué)生小組的分配等內(nèi)容。課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)是最重要的，它將是實(shí)踐活動(dòng)的藍(lán)本和框架。課堂開始時(shí)，教師需要幫助學(xué)生進(jìn)行復(fù)習(xí)回顧，復(fù)習(xí)內(nèi)容包括勻速直線運(yùn)動(dòng)、變速直線運(yùn)動(dòng)的定義式認(rèn)識(shí)。然后創(chuàng)設(shè)情境，提出問題讓學(xué)生思考可以用哪些方法進(jìn)行判斷物體運(yùn)動(dòng)情況，引導(dǎo)學(xué)生得出利用相同時(shí)間內(nèi)的位移關(guān)系來判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況，從而引出本節(jié)課的主要內(nèi)容——練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并能通過打出的點(diǎn)判斷紙帶的運(yùn)動(dòng)情況。然后進(jìn)入實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)——練習(xí)使用計(jì)時(shí)器，教師分別從實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、器材、步驟、數(shù)據(jù)、結(jié)論這幾個(gè)方面開展以問題為導(dǎo)向的教學(xué)。課后作業(yè)：制作滴水計(jì)時(shí)器，在課后邀請(qǐng)學(xué)生動(dòng)手做一些滴水計(jì)時(shí)器，并利用滴水計(jì)時(shí)器打出勻速直線運(yùn)動(dòng)、變速直線運(yùn)動(dòng)的紙帶，方便學(xué)生對(duì)計(jì)時(shí)器進(jìn)一步的理解。

【案例2】機(jī)械能守恒定律

本例主要是以小實(shí)驗(yàn)引入新課和利用學(xué)生制作的小玩具的原理分析進(jìn)行教學(xué)的片段教學(xué)設(shè)計(jì)。

機(jī)械能守恒定律新課引入演示:黑板上方用釘子固定長(zhǎng)繩一端,長(zhǎng)繩另一端系一重物,將重物拉到距老師鼻子2cm距離處。【問題1】我釋放重物,重物返回時(shí)能否碰到我的鼻子?【問題2】誰來試試?老師釋放演示。設(shè)計(jì)意圖:(1)學(xué)生好奇,吸引注意力。(2)如果預(yù)習(xí)好的學(xué)生,知道不能碰到鼻子,但老師提出第二問,學(xué)生基本不敢試,心理有期待,引起學(xué)生興趣。(3)老師演示,重物差不多返回到老師鼻子處時(shí),有的學(xué)生尖叫(擔(dān)心、刺激)(4)接近師生距離,融洽的進(jìn)行教與學(xué)。

新課教學(xué)二、動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化(1)回顧課前(引入新課)演示實(shí)驗(yàn)及初中課本對(duì)重力勢(shì)能和動(dòng)能的描述?！締栴}3】從開始釋放到最低點(diǎn),什么能轉(zhuǎn)化為什么能?【問題4】從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)呢?【問題5】為什么剛才的演示重物碰不到我的鼻子?(1)引導(dǎo)學(xué)生理解重力勢(shì)能與動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化。(2)學(xué)生在老師引導(dǎo)下得出重物碰不到鼻子的原因,既承上又啟下,為后面的機(jī)械能守恒條件設(shè)下伏筆。(2)老師拿出玩具:溜溜球(演示)?！締栴}5】能量轉(zhuǎn)化情況?大部分學(xué)生玩過,興奮。大部分學(xué)生能回答:重力勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化,但忽略了彈性勢(shì)能,引導(dǎo)學(xué)生分析。(3)拿出課前利用課余時(shí)間讓學(xué)生看視頻做的玩具小車。礦泉水瓶、礦泉水瓶蓋、橡皮筋、粗竹簽等做的玩具小車。旋轉(zhuǎn)后車輪,釋放小車,小車走動(dòng)。學(xué)生好奇、興奮、激起強(qiáng)烈的求知欲,學(xué)生基本注意力集中,互相討論,課堂非?；钴S。彈性勢(shì)能與動(dòng)能的相互。

3.未來高一物理教學(xué)趣味實(shí)驗(yàn)的發(fā)展展望

總的來看，利用神奇的小魔術(shù)(暗箱)、水流星、自制火箭、自制玩具小車小船等趣味小實(shí)驗(yàn)，以及對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的課程設(shè)計(jì)改進(jìn)教學(xué)取得了以下幾方面的教學(xué)效果，首先，學(xué)生的實(shí)踐能力得以顯著的提高。趣味小實(shí)驗(yàn)應(yīng)用在當(dāng)前的物理教學(xué)上，教師可以與學(xué)生組成一組自由討論，研究并實(shí)踐的物理教學(xué)方法，學(xué)生能夠充分理解實(shí)驗(yàn)，并且在這個(gè)情況之下完成小組的討論[4]。在高中物理教學(xué)當(dāng)中，這種趣味小實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用方法能夠讓教師更加關(guān)注學(xué)生的課堂表現(xiàn)，與學(xué)生進(jìn)行積極的課堂互動(dòng)，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的過程更加熟悉，顯著提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)的綜合應(yīng)用能力。其次，趣味小實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的方法與傳統(tǒng)的教學(xué)方式相比，能夠引導(dǎo)學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都非常熟悉，讓學(xué)生在物理學(xué)習(xí)當(dāng)中的參與性大大的提高，學(xué)生會(huì)更愿意去反思教學(xué)過程當(dāng)中出現(xiàn)的一系列的問題，了解自己動(dòng)手能力不足所產(chǎn)生的根本性的原因，了解對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響的諸多因素，學(xué)生明顯會(huì)更愿意思考，并且更加全面的思考[5]。再次，這種趣味小實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的方法對(duì)學(xué)生有效掌握實(shí)驗(yàn)的過程起到了顯著的作用。學(xué)生既可以掌握相應(yīng)的知識(shí)，又可以通過相互討論的方法，互相之間檢查知識(shí)掌握的熟悉程度，學(xué)生在課堂上遇到困惑時(shí)，也可以有人及時(shí)的答疑解惑。最后，這種趣味小實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法能夠更有效地幫助學(xué)生理解和應(yīng)用實(shí)驗(yàn)的相關(guān)結(jié)論，通過多樣的方法將學(xué)生的學(xué)習(xí)成果呈現(xiàn)出來，學(xué)生能夠獨(dú)立的再現(xiàn)知識(shí)的過程，并且通過相互之間的理解提高課堂知識(shí)接受的效率。但是在這個(gè)過程當(dāng)中，教師也與學(xué)生相互尊重，相互補(bǔ)充和相互分享一些矛盾和沖突，影響課堂效率的問題需要教師及時(shí)的進(jìn)行平衡，在這樣的學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)之下，學(xué)生會(huì)更加積極投入的參與到課程的體驗(yàn)當(dāng)中來[6]。

針對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)上出現(xiàn)的一系列的問題，學(xué)校和教師還需要不斷地進(jìn)行改進(jìn)，已有的趣味小實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)面臨著場(chǎng)地緊張以及學(xué)校缺乏實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)等多項(xiàng)的問題，因此未來學(xué)生需要與教師更加有效的互動(dòng)在一起，彌補(bǔ)目前實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)缺乏的問題，建設(shè)更多的多媒體設(shè)備，及時(shí)的補(bǔ)足目前教學(xué)的缺損[7]。同時(shí)在整個(gè)教學(xué)方案的設(shè)計(jì)上，教師還要不斷地反省，檢查目前的方案設(shè)計(jì)是否有效，是否有趣，是否連貫，在反復(fù)的螺旋推進(jìn)當(dāng)中不斷的精進(jìn)，同時(shí)前人經(jīng)驗(yàn)也不可忽視，教師需要應(yīng)用更多的準(zhǔn)備時(shí)間、更合理的資源調(diào)取方法以及更加充沛的精力，爭(zhēng)取更多的實(shí)驗(yàn)課程的時(shí)間，注重細(xì)節(jié)，注重學(xué)生接受變化，了解各種小細(xì)節(jié)出現(xiàn)問題的原因，不斷的進(jìn)行精進(jìn)教學(xué)方法，其中以學(xué)生的需求作為教學(xué)調(diào)整的主要方向，感受學(xué)生的變化，了解學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，設(shè)計(jì)更加具備趣味性的教學(xué)方法，提升學(xué)生在物理學(xué)習(xí)當(dāng)中的參與感和體驗(yàn)感[8]。

結(jié)論

總的來看，趣味小實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用在高一物理上，對(duì)于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，改學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，真正提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性都有重要的作用。未來在課題研究上還需要不斷的優(yōu)化設(shè)計(jì)，開展有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例分析，分析問題，判斷問題，解決問題，將整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)改進(jìn)的更加緊湊，有效且有趣，分析學(xué)生對(duì)目前知識(shí)內(nèi)容的理解程度，在理論層面和實(shí)踐層面均進(jìn)行更加深層次的探索，使當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加完善，更具備可操作性。