課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的幾個(gè)創(chuàng)新小實(shí)驗(yàn)

尹慶豐

(常州市武進(jìn)區(qū)禮嘉中學(xué) 江蘇 常州 213176)

韋葉平

(江蘇省前黃高級(jí)中學(xué) 江蘇 常州 213161)

筆者嘗試在新授課教學(xué)中追求“鳳頭、豬肚、豹尾”式的優(yōu)秀課．當(dāng)然，也不可能在每節(jié)課的頭、中、尾都處理的精妙絕倫，但我們可以先在某一個(gè)環(huán)節(jié)盡量追求完美．

下面就近期開(kāi)設(shè)的示范課、評(píng)優(yōu)課為例，闡述筆者對(duì)課堂實(shí)驗(yàn)，特別是貫穿于整個(gè)課堂教學(xué)而自主開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新小實(shí)驗(yàn)的理解和應(yīng)用，望能對(duì)課堂教學(xué)起到畫(huà)龍點(diǎn)睛之妙．

1 鳳頭——開(kāi)頭引人入勝

“上節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了……這節(jié)課我們將要繼續(xù)學(xué)習(xí)……”這是最簡(jiǎn)單的傳統(tǒng)式的新課引入方式．筆者發(fā)現(xiàn)，課堂開(kāi)始，學(xué)生思維的集中性、敏銳性欠佳，且教師引入課題的指向性不明確，這些都造成課堂的引入成為擺設(shè)或形式，收效甚微．

新引入方式：小故事(物理學(xué)史)引入，學(xué)生頗有興趣，能夠?qū)W(xué)生的思維迅速拉向課堂，接近主題；歌曲引入，在“宇宙航行”一課開(kāi)始前的預(yù)備階段播放歌曲《隱形的翅膀》，問(wèn)：給你一對(duì)翅膀，你將飛向何處？視頻引入，在“超重和失重”一課，播放視頻“神舟七號(hào)發(fā)射、楊利偉在太空演示失重現(xiàn)象”．這些給學(xué)生聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)上以沖擊力，效果較好．

筆者在教學(xué)中，刻意追求以“動(dòng)手”實(shí)驗(yàn)的方式引入，注重培養(yǎng)學(xué)生觀察能力的同時(shí)，訓(xùn)練其實(shí)際操作的技能．在評(píng)優(yōu)課“牛頓第三定律”上課前，筆者引導(dǎo)學(xué)生鼓掌歡迎前來(lái)聽(tīng)課的教師．問(wèn)：鼓掌時(shí)左手感受到右手施加力的作用，那么右手有什么感覺(jué)呢？直接點(diǎn)題“作用力和反作用力”，且與教學(xué)內(nèi)容“親密接觸”，效果顯著．名師工作室展示課“平拋運(yùn)動(dòng)”，筆者讓學(xué)生用事先發(fā)下的廢紙折紙飛機(jī)，并拋出去．問(wèn)：拋紙飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)是拋體運(yùn)動(dòng)嗎？為什么？學(xué)生在體驗(yàn)童趣的過(guò)程中學(xué)習(xí)物理知識(shí)，頓時(shí)興趣高漲，課堂氣氛濃烈．再問(wèn)：怎樣改進(jìn)后就是拋體運(yùn)動(dòng)？(答：將廢紙揉成盡量小的紙團(tuán)．)這樣，容易理解拋體運(yùn)動(dòng)的實(shí)質(zhì)，記憶尤為深刻，而且自然引出平拋運(yùn)動(dòng)這一特例．對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)進(jìn)行定量計(jì)算是Ⅱ級(jí)要求，即要理解和應(yīng)用．筆者讓學(xué)生代表玩Flash小游戲“飛機(jī)投彈”(如圖1)，游戲畫(huà)面直接投影出來(lái)．其他學(xué)生也躍躍欲試，但屢試屢敗．筆者引導(dǎo)他們要能夠準(zhǔn)確擊中逃跑的敵艦艇，必須經(jīng)過(guò)計(jì)算才能提高命中率．學(xué)生有了成功的渴望，學(xué)習(xí)的勁頭、效率和效果自然也非常好．課堂接近尾聲，筆者讓學(xué)生根據(jù)給定的數(shù)據(jù)，計(jì)算出投彈的最佳位置，果然百發(fā)百中，本節(jié)課的教學(xué)效果顯而易見(jiàn)．

圖1 飛機(jī)投彈游戲

筆者認(rèn)為，教師不應(yīng)成為實(shí)驗(yàn)的操縱者，學(xué)生也不該是圍觀者．教師要為學(xué)生創(chuàng)造條件，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，仔細(xì)觀察，主動(dòng)操作．這樣，給學(xué)生帶來(lái)視覺(jué)上的沖擊和行為上的沖動(dòng)，但所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)要足以激發(fā)學(xué)生的“新”奇心，而且課前實(shí)驗(yàn)所占用的時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，過(guò)程不宜復(fù)雜，它的主要作用是烘托氛圍，引入新課．

2 豬肚——中間內(nèi)容充實(shí)

新課教學(xué)中的課堂實(shí)驗(yàn)，可以通過(guò)明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象引發(fā)思維沖突，通過(guò)深層次的分析達(dá)到理解知識(shí)，加深印象的目的．在講解“牛頓第一定律”時(shí)，常做的一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)是以一定初速度在講臺(tái)上滑動(dòng)的粉筆盒逐漸停下來(lái)．這個(gè)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單也不算創(chuàng)新，但做與不做的效果極然不同，它的最大優(yōu)點(diǎn)在于利用觸手可及的物體充當(dāng)實(shí)驗(yàn)器材做實(shí)驗(yàn)，而且引起學(xué)生的思維碰撞“物體不受力便要停止運(yùn)動(dòng)”這一錯(cuò)誤觀念．

“以卵擊石，蛋碎瓦全”，在講解作用力和反作用力特點(diǎn)時(shí)經(jīng)常提到，但很少有教師在課堂上演示．筆者將之搬到了課堂，面對(duì)簡(jiǎn)單的操作和明顯的現(xiàn)象，沒(méi)有人感到幼稚，反而增添了課堂教學(xué)的趣味性和有效性，而且在評(píng)課中，專(zhuān)家將這一實(shí)驗(yàn)作為本節(jié)課的一個(gè)亮點(diǎn)提出．故而給筆者啟發(fā)，什么是創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)？有效運(yùn)用前人沒(méi)有去做的簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，且能實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的小實(shí)驗(yàn)也是創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的一種．

“用身邊的器材做實(shí)驗(yàn)”一直影響著筆者課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的風(fēng)格．一方面，實(shí)驗(yàn)室里傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)器材往往體積較大，有的還需要連接電路，如探究平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向分運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)時(shí)，經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)器材是豎落儀，除器材本身不宜攜帶外，還需要學(xué)生電源等輔助器材，特別是給到外校借班上課的教師帶來(lái)諸多不便；另一方面，改進(jìn)后的豎落儀(如圖2)雖然克服了這一困難，但很多學(xué)校的實(shí)驗(yàn)儀器更新不及時(shí)，造成實(shí)驗(yàn)教師想用但沒(méi)有儀器的苦惱．即使有，數(shù)量也有限，僅能在課堂上做演示實(shí)驗(yàn)，不能實(shí)現(xiàn)學(xué)生親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)的目的．筆者在設(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，力求器材簡(jiǎn)單、操作方便、現(xiàn)象明顯、全員參與．能否用左手兩個(gè)手指輕輕夾住兩個(gè)物體，右手彈出其中一個(gè)物體做平拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)剩下的這個(gè)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)(如圖3)．筆者試了很多身邊的小物體，最終鎖定用“竹”材料制成的象棋棋子，其特點(diǎn)是質(zhì)量適中；表面涂了一層很薄的油漆，較為光滑；超市大量供應(yīng)，為分組實(shí)驗(yàn)提供條件．

課堂教學(xué)中，針對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)的講授，筆者主要采取了以下步驟：

圖2 改進(jìn)后的豎落儀

圖3 用身邊的器材做實(shí)驗(yàn)

理論探究→學(xué)生猜想(頻閃照相)→教師創(chuàng)設(shè)條件(每組同學(xué)一對(duì)象棋)→學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)(多數(shù)同學(xué)提出自己的做法：兩個(gè)同學(xué)合作，一個(gè)同學(xué)水平拋出一個(gè)象棋，同時(shí)另一個(gè)同學(xué)同高度使另一個(gè)象棋做自由落體運(yùn)動(dòng)，從而作出比較．)→教師肯定、引導(dǎo)、改進(jìn)→學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)．

巡視課堂，實(shí)驗(yàn)很成功．觀摩教師大加贊賞，象棋子也能做實(shí)驗(yàn)，而且設(shè)計(jì)巧妙，課堂實(shí)驗(yàn)對(duì)課堂教學(xué)的輔助作用表現(xiàn)的淋漓盡致．

新課程強(qiáng)調(diào)以人為本的教育理念，教師要根據(jù)學(xué)校和學(xué)生的實(shí)際，設(shè)計(jì)富有個(gè)性化的課堂實(shí)驗(yàn)．多讓學(xué)生講述自己的設(shè)計(jì)原理和方法，親身經(jīng)歷探究過(guò)程，課堂氣氛也會(huì)積極主動(dòng)、開(kāi)放活躍．在教師的表?yè)P(yáng)和自身的改進(jìn)下，學(xué)生不僅學(xué)到了知識(shí)，也體會(huì)到探索的喜悅和創(chuàng)新的樂(lè)趣．

3 豹尾——結(jié)尾簡(jiǎn)潔有力時(shí)空延伸

新課程明確指出要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、探索精神和創(chuàng)新意識(shí)，那么除了在課堂教學(xué)中使學(xué)生多動(dòng)手，盡量將演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變成學(xué)生參與的分組實(shí)驗(yàn)，將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成探究性實(shí)驗(yàn)，教師也要引導(dǎo)學(xué)生，創(chuàng)造條件，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)完成課外實(shí)驗(yàn)探究．

在“牛頓第三定律”課堂教學(xué)的尾聲，筆者將物理教學(xué)引申到社會(huì)生活實(shí)際．學(xué)生較容易理解汽車(chē)在啟動(dòng)以及行駛過(guò)程中，地面給主動(dòng)輪向前的摩擦力即動(dòng)力，但很難理解汽車(chē)同時(shí)給地面向后的摩擦力．筆者在講臺(tái)上平行放置了大約數(shù)十根玻璃棒(減小摩擦)，其上是泡沫板，將放在泡沫板上的電動(dòng)玩具小車(chē)后輪(主動(dòng)輪)提起，啟動(dòng)后發(fā)現(xiàn)車(chē)身與板均不動(dòng)；放下后輪，按下啟動(dòng)按鈕，臺(tái)下驚呼——車(chē)前進(jìn)，而板同時(shí)也后退了．本節(jié)課的主題“作用力和反作用力”這一教學(xué)難點(diǎn)便迎刃而解．但筆者認(rèn)為并沒(méi)有結(jié)束，提示他們進(jìn)一步挖掘其中的物理知識(shí)，如這一對(duì)力的特點(diǎn)(性質(zhì)、大小、方向等)，認(rèn)識(shí)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的一些力學(xué)知識(shí)(主動(dòng)輪和從動(dòng)輪、兩種啟動(dòng)方式的比較、生活中的運(yùn)用，如防止打滑等)，課后寫(xiě)一篇相關(guān)的科技小論文，留給他們課后探究的空間．

“追尋守恒量”一課，筆者和很多教師一樣，提到了似乎違背能量守恒的“怪坡現(xiàn)象”．但筆者改變了教學(xué)方法，觀看視頻后讓學(xué)生猜想原因→從側(cè)面觀察實(shí)驗(yàn)(如圖4)，發(fā)現(xiàn)圓錐體的確是從斜面的底端向上滾(說(shuō)明：下一課時(shí)再讓學(xué)生仔細(xì)研究裝置結(jié)構(gòu))→準(zhǔn)備器材→課后探究如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：使玻璃球由靜止沿玻璃棒從較低的一塊橡皮向較高的橡皮

運(yùn)動(dòng)→課后學(xué)生經(jīng)過(guò)合作探究，成功完成了實(shí)驗(yàn)→找到了本質(zhì)原因：看似向上運(yùn)動(dòng)，但小球的重心實(shí)際是下降的，重力勢(shì)能向動(dòng)能轉(zhuǎn)化．

圖4 圓錐體上滾的“怪坡現(xiàn)象”

課后探究性實(shí)驗(yàn)把物理課堂延伸到課后，體現(xiàn)了從生活走向物理，從物理理解生活的原則．

4 對(duì)創(chuàng)新小實(shí)驗(yàn)中“創(chuàng)新”的認(rèn)識(shí)

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)不可或缺的組成部分，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開(kāi)展創(chuàng)新教育，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維尤為重要．筆者比較傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，歸納為以下幾個(gè)方面(表1)．比較認(rèn)識(shí)這些區(qū)別，有助于我們從根本上理解和運(yùn)用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，更好地開(kāi)展課堂創(chuàng)新小實(shí)驗(yàn)教學(xué)．

表1 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)對(duì)比

筆者努力將課堂創(chuàng)新小實(shí)驗(yàn)貫穿于課堂教學(xué)的每一個(gè)角落．當(dāng)然，一些做法還不夠成熟，需要在教學(xué)實(shí)踐中不斷摸索，反思提煉，及時(shí)總結(jié)，才能更好地提高課堂教學(xué)的有效性，才能推動(dòng)新課程改革不斷發(fā)展，進(jìn)一步鞏固新課程改革已有成果．