探究性學習與小實驗小制作的結合實踐

1 “小制作、小實驗”與探究性學習相結合的理論基礎

新的教育觀念要求教師不但要教給學生知識，更要教給學生主動探索實踐、獲取知識的方法，要求教師不斷改進教學方法和手段 ，激發學生學習興趣，讓他們成為學習的主體。而探究性學習是教師引導學生去體會知識、規律產生的過程，從中受到一些啟發，其最終目的是創新。初中物理以觀察和實驗為基礎，密切聯系生活，重視知識的應用實踐，具有豐富的內容和深刻的內涵。初二的學生正處于13－15歲，此時，他們的自主性明顯加強，思維活躍，對問題有自己的觀點并愿意表達出來，解決問題時喜歡新途徑，有自己動手實驗的愿望，希望得到肯定或表揚等……結合物理學自身和初中學生心理發展的特點，我們在“小制作、小實驗”和探究性學習相結合方面進行了一些嘗試。

2 實踐過程中堅持的科學性原則

2.1 興趣為首的原則。學生可以根據自己的喜好選擇小制作、小實驗的內容、選擇自己喜歡的伙伴進行合作。

2.2 開放性原則。我們在給學生布置題目時盡量考慮到開放性：可以是一個小實驗也可以是一件小制作，這些實驗或制作可以是課堂教學內容的改進，也可以是它的一個延伸，甚至還可以是一個物理理論的物化小制作；實驗或制作所涉及的內容可以是某一個章節、一個知識點的單一應用或幾個部分的綜合應用。

2.3 學生主體性原則。學生自主選擇內容，自己設計、自己搜集或購買材料或資料、自己動手制作。但學生在遇到困難時可以向家長、老師求助。

2.4 創新原則。我們鼓勵學生發散思維、大膽置疑、敢于標新立異；鼓勵學生從多角度思考解決問題的辦法、敢于創造發明。

3 “小制作、小實驗”與探究性學習相結合

3.1 我們開展這一項實踐活動是從2003年（初2005級）剛開設物理課時開始的，第一堂課給學生講清要求、必要性及提出希望。針對有些學生的畏難情緒，專門講了《愛因斯坦的三個小凳子的故事》，告訴他們雖然那三個凳子非常難看，但它們都是愛因斯坦自己親手做的并且一個比一個漂亮……最終使愛因斯坦成為了一位偉大的物理學家。

3.2 每學期分別在半期和期末兩次收集學生的小制作成果或小實驗方案，若學生交的是小制作，則要求他們同步交一個關于小制作的說明方案，內容包含：小制作的原理、制作所用到的材料、制作過程、使用方法、以及制作后的感想等；若學生交的實驗方案，則要求他們寫清楚打算通過自己設計的實驗說明什么、實驗需要那些器材、實驗的操作步驟。對收集到的優秀作品或方案，及時的給予表揚，并把這些作品或方案在同學中間交流、然后進行分類保存。若條件成熟，可把一些優秀作品在家長會上進行展示，以此鼓勵學生們進一步努力。

3.3 教師根據學生的作品制作的難易程度、知識應用的綜合情況、創新情況等指標進行評價打分，并把這個成績以5%的比例計入學生的期末考試成績。以此激勵那些不愿動手的學生加強動手訓練，只想應付的學生能準備更充分一些，學有余力的學生思維更細致一些、創新更大膽一些。

4 實踐的思路及分類

學生們的作品概括起來可以分為以下幾類：

4.1 課堂實驗的再現及延伸。如在學習刻度尺的正確使用時，有學生制作了一把刻度 尺、學習測量不規則固體的體積時有的學生制作了一個量筒、學習簡單機械時學生制作了一個滑輪組、學習杠桿時制作了一把桿秤……

4.2 教材要求的一些課后小實驗制作。教材的設計者在每一個章節后面都附有一至兩個課后小實驗，目的在于培養學生動手能力的同時也強化學生對這一章知識的理解和應用，但是很多教師由于認識上的偏差往往忽略了教材的這一部分要求。我們在這一次的學生自主性學習能力的培養過程中，很多學生自覺選做了這一部分內容，效果很不錯。

4.3 運用綜合知識、具有創新特點的小實驗、小制作。能夠有這些作品的同學往往是一些學習成績非常優秀的學生，他們學有余力、思維深刻、喜歡做一些富于挑戰性的工作，若他們在這方面能有積極的興趣、并有正確的思路和方法，說不定他們中間的某些人會成為將來的發明家。在我們的本次實踐探索過程中也涌現了這樣的一部分同學。

5 探索實踐過程的總結與評價

5.1 我們進行的這項探索實踐非常必要。

以上的實踐探索過程極大的提高了初中學生學習物理的積極性、主動性、動手能力以及分析解決實際問題的能力。不管是那一個層次的學生都能夠在一定程度上交出自己的作品，盡管這些作品的質量參差不齊，有的還是停留于對一個事物的簡單重復與模仿，更有甚者連模仿都顯得力不從心……筆者認為這也正好從一個方面說明了我們這一項實踐探索的必要性。在傳統的物理教學中，物理學科的基本特點——“觀察與實驗”已成了學生們在實驗里利用早已提供好的器材重復前人實驗的代名詞，這在一定程度上抑制了一些天才少年的創意……從這一角度來說這一項探索也是很有意義的。在一年的實踐活動中，有一人獲“成都市青少年科創大賽”一等獎、三人次二等獎、六人次三等獎。

5.2 教師需要實現的“三個轉變”

①是轉變“學生觀”，學生是主體、教師是客體，教師最重要的任務是激發學生對本學科的學習興趣，教給他們學習方法，讓他們積極主動愉快的學習；②是轉變“知識觀”，由以前的在教學中只重知識傳授向傳授知識和實踐操作、繼承創新并重發展；③是轉變“人才觀”，“優生”并不等于考試場上的高分而是知識、實踐創新并重發展的學生。

5.3 需要完善的地方

但這項工作的小結只限于筆者一年的實踐，時間很倉促再加上人力有限，很多的東西筆者自己認為尚需完善，筆者現仍在授課班級繼續探索總結，還想在以下幾方面作更進一步的嘗試：

①怎樣引導更多的同學從有創意的小制作向小創造、小發明方向發展。

②怎樣總結出一套切實可行的、公正合理的評價學生作品的標準。

③能不能讓學生用小作品替代課外書面作業而又不影響他的學習效果。

附部分學生的作品圖片及資料

制作名稱：浮力側重儀 作者：宋洋

制作原理：由阿基米德原理可知一切侵入液體中的物體都要受到豎直向上的浮力，其大小等于它排開液體的重力。當物體浮在水面上時，由力的平衡原理可知，它這時受到的浮力與重力相互平衡。

所需材料：圓柱形水杯一個、白紙一張、硬紙片一張、足量透明膠帶、錫若干（也可選用其他密度較大的金屬）實驗用砝碼、干凈的水、刻度尺、筆、小刀、蠟燭、火柴。

制作過程：先將錫置于杯底，點燃蠟燭，使蠟淚滴入杯中，稍等片刻，待蠟完全干后，方可進行下一步。此舉目的在于降低水杯的重心，增加穩定。然后用小刀將硬紙片刻作直徑略大于杯口直徑的圓，將其卡入杯底，確保其卡緊，不易脫落。這紙片是用于放置被測物的。再把白紙裁成高度與水杯相等的矩形，貼在杯壁上。隨后將杯口朝上放入水中，待其在水中靜止后，緩緩取出，在最高水位處用筆做上記號；再次將杯放入水中，用鑷子夾取砝碼放入杯中，觀察水位，當水位離杯口最近時記下砝碼質量，作為儀器的最大稱量，再次將水杯緩緩取出，用筆做上記號。等浸濕的白紙完全干后，用刻度尺將兩記號間的部分等分。接著標明刻度、單位、最大稱量等。最后再用透明膠帶將儀器外壁包裹起來以防止紙張因經常與水接觸而破損。這樣，一個簡單的浮力側重儀就制成了。

感想：我最初設想制作這個小制作，是由于想起了“曹沖稱象”的原理，可見，一條真理無論是在過去，還是將來，都會被人們廣泛使用于生活中。