非常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)如何嬗變?yōu)閯?chuàng)客
時(shí)間:2022-08-17 09:31:31
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[摘要]初中物理學(xué)習(xí)中,應(yīng)該提倡“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn),以便幫助學(xué)生成為創(chuàng)客。在實(shí)際教學(xué)中,教師可以通過以下三個(gè)途徑幫助學(xué)生在“創(chuàng)客”的道路上前行:(1)在“非常規(guī)”與“自造物”中培養(yǎng)“創(chuàng)客”意識(shí);(2)在“非常規(guī)”與“做中學(xué)”中培養(yǎng)“創(chuàng)客”精神;(3)在“非常規(guī)”與“延伸點(diǎn)”中努力成為“創(chuàng)客”。當(dāng)“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)和“創(chuàng)客”之間形成一種正向關(guān)聯(lián)時(shí),學(xué)生的學(xué)習(xí)勁頭就會(huì)空前高漲,也就能有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)實(shí)效。
[關(guān)鍵詞]非常規(guī)實(shí)驗(yàn);創(chuàng)客理念;自造物;做中學(xué);延伸點(diǎn)
初中物理實(shí)驗(yàn)有兩種:一種是“常規(guī)”實(shí)驗(yàn),另一種是“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)。前者常在實(shí)驗(yàn)室(或教室)完成,器材正規(guī)(國(guó)家配置的),一般為演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn);后者,發(fā)生在學(xué)生有相應(yīng)靈感之地,實(shí)驗(yàn)器材的來源也是五花八門:可以是生活用品,也可以是自制器材,一般需要學(xué)生以小組為單位完成實(shí)驗(yàn)。前者受到重視,從器材到實(shí)驗(yàn)操作再到實(shí)驗(yàn)反饋,都有專門記錄,在檔案中留有深深的“劃痕”;而后者不一定有完整的記錄,實(shí)驗(yàn)過程相對(duì)隨意,任由學(xué)生自己倒騰,處于“散養(yǎng)”狀態(tài)。然而,在學(xué)生的學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)過程中,這兩種實(shí)驗(yàn)都不可或缺。后者是對(duì)前者的重要補(bǔ)充,如果后者能夠“做精做實(shí)”,發(fā)揮其“資源支撐、工具支撐和技術(shù)支撐”的作用,則對(duì)學(xué)生的成長(zhǎng)具有重要的意義。在初中物理教學(xué)中,有效開展“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn),能為初中生成為“創(chuàng)客”發(fā)揮積極的作用,能拓寬初中物理實(shí)驗(yàn)路徑。“創(chuàng)客”,包含創(chuàng)新、創(chuàng)造、造物等多重含意,是一群善于創(chuàng)新和創(chuàng)造的人。不論是指向過程,或是指向?qū)W生,做一名“創(chuàng)客”都具有深刻的現(xiàn)實(shí)意義和創(chuàng)新意義。尤其是當(dāng)“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)和“創(chuàng)客”之間形成一種正向關(guān)聯(lián)時(shí),學(xué)生的思維非?;钴S,學(xué)生的創(chuàng)新思維也會(huì)隨之增強(qiáng),學(xué)生的創(chuàng)新能力就會(huì)顯著提升,學(xué)生的創(chuàng)客意識(shí)就會(huì)形成。文章從以下三個(gè)方面進(jìn)行分析探討。
一、在“非常規(guī)”與“自造物”中培養(yǎng)“創(chuàng)客”意識(shí)
“創(chuàng)客”之“創(chuàng)”是開創(chuàng)、獨(dú)創(chuàng),不是復(fù)制,而是創(chuàng)新。在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生在理解掌握相應(yīng)知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新,初中“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)中的“自制實(shí)驗(yàn)器材”這一環(huán)節(jié),就可以讓學(xué)生“創(chuàng)”。因?yàn)槭恰胺浅R?guī)”,所以為“自造物”提供了足夠多的時(shí)間和空間。比如,在教學(xué)《摩擦力》時(shí),在打開瓶蓋的實(shí)驗(yàn)中,教師不提供專門工具,而讓學(xué)生自找或者自制工具。為了打開瓶蓋,有的學(xué)生用小刀,有的用抹布,有的用塑料,最終經(jīng)過多種實(shí)踐,學(xué)生趨向一個(gè)共同的目標(biāo),就是借助更粗糙的材料打開瓶蓋,而這些材料在日常生活中都能找到,就在我們的眼皮子底下?;蛟S,在“自造物”中,學(xué)生所找的材料并不合適,所造的物比較粗糙,實(shí)驗(yàn)過程也并不嚴(yán)謹(jǐn),但是,這又有什么關(guān)系呢?或許,對(duì)學(xué)生而言,造出的“物”并不是最重要的,但在此過程中,學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力得到了培養(yǎng),實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有了積累,學(xué)生動(dòng)手能力得到了提升,創(chuàng)新意識(shí)逐步形成,這不正是物理教學(xué)所需要的嗎?為此,教師應(yīng)千方百計(jì)鼓勵(lì)學(xué)生“自造物”。在“非常規(guī)”與“自造物”的實(shí)踐中,應(yīng)注重以下幾點(diǎn)。一是在低成本實(shí)驗(yàn)中鼓勵(lì)學(xué)生“自造物”。關(guān)于實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)成本,并非愈高端愈好,只要能從實(shí)驗(yàn)中洞悉真相,揭示真理,提升素養(yǎng),哪怕是低成本實(shí)驗(yàn),同樣值得推廣。二是在環(huán)保的前提下鼓勵(lì)學(xué)生“自造物”。千萬不能打著創(chuàng)新的大旗、爭(zhēng)做“創(chuàng)客”的大旗,就讓物理實(shí)驗(yàn)破壞環(huán)境。的確,既要?jiǎng)?chuàng)新創(chuàng)造,又要環(huán)保,要讓“守正創(chuàng)新”成為初中物理“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)基本底線。三是思路阻塞時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生“自造物”,對(duì)不同方案產(chǎn)生分歧時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生“自造物”,在實(shí)驗(yàn)前后的對(duì)比中鼓勵(lì)學(xué)生“自造物”,在學(xué)生的思維發(fā)散時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生“自造物”。引領(lǐng)學(xué)生勇于自造物,勇于在造物中發(fā)現(xiàn)物理真相與神奇,并在此過程中提高實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力和物理核心素養(yǎng)。
二、在“非常規(guī)”與“做中學(xué)”中培養(yǎng)“創(chuàng)客”精神
“自造物”不可或缺,“做中學(xué)”更不可或缺。杜威的“做中學(xué)”也是所謂的“經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)”,陶行知更是指出:“不在做上用功夫,學(xué)也不成為學(xué)?!碧绽系脑捳衩@發(fā)聵,我們深以為然。的確,“做中學(xué)”既是理念,也是學(xué)習(xí)的方式方法。其核心是變“學(xué)”為“做”,變“要我學(xué)”為“我要做”。唯有在踏踏實(shí)實(shí)的“做”中,學(xué)生的思維才能活躍起來,知識(shí)內(nèi)在的機(jī)理才能豁然涌現(xiàn)?!白鲋袑W(xué)”也是“創(chuàng)客”所追求的境界。創(chuàng)客七大“理念”中“把創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí)”,正是強(qiáng)調(diào)了“做”,這與“做中學(xué)”的提法不謀而合。初中物理“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)更需要真正意義上的“做中學(xué)”。比如,《浮力》的教學(xué)中,可以創(chuàng)設(shè)以下“做中學(xué)”活動(dòng):把乒乓球和石塊固定在紅毛線的兩端,然后放在一個(gè)燒杯中,給學(xué)生布置“做”的任務(wù):不能用手直接取,也不能倒置燒杯,想方設(shè)法把乒乓球取出來。當(dāng)學(xué)生用加水的方法取出乒乓球時(shí),教師進(jìn)一步追問:“下沉的物體是否受到了浮力?”在此基礎(chǔ)上提問:“影響浮力大小的因素是什么?”如此在一個(gè)更高的層面上厘清浮力的相關(guān)概念,培養(yǎng)學(xué)生思考、追向、動(dòng)手的創(chuàng)客精神?!白鲋袑W(xué)”必須注重一個(gè)“趣”字。學(xué)生的“做”能否真正吸引學(xué)生,關(guān)鍵就在于物理實(shí)驗(yàn)是否有趣,是否以“情境”激發(fā)學(xué)生的興趣。初中物理中不乏一些以“趣味”見長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn),包括“空中抓子彈”“荒島求生”“沖不走的乒乓球”“哥倫布豎雞蛋”等。實(shí)踐證明,趣味愈濃,學(xué)生“做”的欲望愈強(qiáng)?!白鲋袑W(xué)”必須注重一個(gè)“新”字。因?yàn)槭恰胺浅R?guī)”實(shí)驗(yàn),所以,應(yīng)該打破常規(guī)限制。應(yīng)該少一些“這個(gè)不行那個(gè)也不行”,少一些亦步亦趨,少一些墨守成規(guī),相反多一些大膽創(chuàng)新,多一些意外之喜,這就需要實(shí)驗(yàn)的切入點(diǎn)要新、實(shí)驗(yàn)的路徑要新。實(shí)踐證明,若實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生眼前一亮,則學(xué)生的好奇心、好勝心、“好戰(zhàn)”心就強(qiáng)烈,學(xué)生的“做中學(xué)”才有繼續(xù)深入的可能,學(xué)生嬗變?yōu)椤皠?chuàng)客”的可能性才會(huì)成倍增加?!白鲋袑W(xué)”必須注重一個(gè)“思”字。所謂“學(xué)思結(jié)合”“做中有思”是創(chuàng)客必須具備的。光有“做”沒有“思”相當(dāng)于白做,光有“做”沒有更深的思考,實(shí)驗(yàn)就打了折扣,無法起到增值的作用。唯有從“做”中觸發(fā)沉甸甸的“思”,讓“我做故我思”成為常態(tài),讓奇思妙想成為常態(tài),讓創(chuàng)新思維和創(chuàng)新舉動(dòng)成為常態(tài),才是創(chuàng)客背景下“做中學(xué)”和“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)應(yīng)有的“風(fēng)景”。
三、在“非常規(guī)”與“延伸點(diǎn)”中踐行“創(chuàng)客”
“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)因?yàn)樯倭酥T多限制,所以有更多的延伸點(diǎn)。包括實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所也可以移到實(shí)驗(yàn)室外,比如家中或野外等。的確,僅僅囿于實(shí)驗(yàn)室是不夠的,僅僅滿足于常規(guī)實(shí)驗(yàn)也是不夠的。移步換景,到更為開闊,更為多樣,更為自由的天地中去實(shí)驗(yàn)、去探究,才能更好地學(xué)物理,才能提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力,才能踐行“創(chuàng)客”。比如《內(nèi)能》的教學(xué)中,不妨如此探究。探究1.請(qǐng)自行設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),證明溫度與分子運(yùn)動(dòng)的正向關(guān)系。探究2.課外做一個(gè)自制彈射器,看誰“把紙團(tuán)射得遠(yuǎn)”,嘗試用自己的語言講述其中隱藏的科學(xué)道理。探究3.在制訂好實(shí)驗(yàn)方案的基礎(chǔ)上,自做實(shí)驗(yàn),證明分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的異同點(diǎn)。以上設(shè)計(jì)一環(huán)套一環(huán),“探究1”基于課堂,“探究2”延伸到實(shí)踐,“探究3”意味著更大的應(yīng)用和更全面的提煉,這樣的延伸既有序又科學(xué);既是理論上的舉一反三,也是實(shí)踐中的由里到外;不僅僅是實(shí)驗(yàn)操作上的螺旋上升,也是物理素養(yǎng)形成上的由此及彼。作為教師,面對(duì)學(xué)生的課外探究實(shí)驗(yàn),應(yīng)該采取權(quán)力下放、遙控指揮、現(xiàn)實(shí)印證等方法。所謂“權(quán)力下放”,是指實(shí)驗(yàn)的細(xì)微處也要下放,讓學(xué)生:(1)自己提出要探究的主題——不是對(duì)課內(nèi)實(shí)驗(yàn)的重復(fù),而是有所拓展、增加難度、額外補(bǔ)充;(2)自己猜想或假設(shè)——基于實(shí)驗(yàn)的真實(shí)條件推斷出最合適的觀點(diǎn);(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)——考慮每一個(gè)細(xì)節(jié),可能影響實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)因素,以及可能發(fā)生的“不測(cè)”應(yīng)該如何預(yù)防或者改進(jìn);(4)動(dòng)手操作——在保證安全的前提下進(jìn)行聯(lián)系性的反復(fù)實(shí)踐,力爭(zhēng)達(dá)到最優(yōu)化,力求完美和成功;(5)解釋討論——既能陳述成功的結(jié)論,也能對(duì)一些遺憾點(diǎn)做出清晰的說明。所謂“遙控指揮”,是指學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí),應(yīng)該把實(shí)驗(yàn)過程或圖片或結(jié)論上傳到微信、釘釘?shù)茸悦襟w平臺(tái)上,便于教師欣賞、查閱、檢查,提出改進(jìn)建議,最終達(dá)成共識(shí)。在此基礎(chǔ)上,形成結(jié)論,讓實(shí)驗(yàn)的正效應(yīng)充盈在更大的時(shí)空內(nèi),形成連鎖反應(yīng),引發(fā)更多的“創(chuàng)客”行動(dòng)。所謂“現(xiàn)實(shí)印證”,是指學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程或者實(shí)驗(yàn)結(jié)論,要和豐富多彩的現(xiàn)實(shí)進(jìn)行深度印證。正如上文所說的,力爭(zhēng)“把創(chuàng)意變成現(xiàn)實(shí)”,力爭(zhēng)讓物理實(shí)驗(yàn)服務(wù)于現(xiàn)實(shí),指導(dǎo)生活實(shí)踐。
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作者:祝瑾祥 單位:甘肅金昌市永昌縣第五中學(xué)