智慧的物理教育：從學生自主實驗入手

【摘 要】智慧的物理教育是提高學生物理實驗能力的有效途徑，是學生攻克難解復雜問題的基礎。教師在解放學生大腦的同時，更應解放學生的雙手。

【關鍵詞】物理實驗;智慧教育;動手實驗

【中圖分類號】G633.7 【文獻標志碼】A 【文章編號】1005-6009（2015）42-0046-02

【作者簡介】湯金波，南京師范大學附屬中學樹人學校（南京，210036）教師，江蘇省特級教師。

隨著課堂教學改革的發展，早期課改存在的諸多問題日益凸顯，學校看似將課堂還給了學生，卻仍然沒有解決學生學習不投入的問題，諸如復習課就是刷題課的現象更是一種倒退。

我們迫切需要突破現有觀念，尋找新的思路和方法，創造課堂教學改革的新策略。綜觀世界各個國家的教育目標，最重要的就是“培養學生獨立人格和批判性思維能力”。教師應該從學生自主實驗入手，讓學生經過模仿、改進、創新三個由低到高的階段，解決能力與分數的矛盾。

一、亮點考題往往源于創新實驗

1.動手實驗降低思維臺階。

難題學生做不出來，是因為他思維沒達到應有的高度。讓學生動手實驗相當于鋪臺階，提高自身的思維高度。例如2014年鹽城中考題：探究樹蔭下光斑的綜合實踐活動中，為了研究孔的大小對光斑形狀的影響，小華設計了四種開有不同形狀孔的卡片甲，并用另一張卡片乙覆蓋在甲上，如圖1所示。接著，從圖示位置沿箭頭方向水平移動乙，觀察光斑形狀的變化情況。下列符合要求的是（ ?）

A ? ?B ? C ? ?D

圖1

這道題新穎但失分率很高。我用硬紙板摳了△、○、◇和□四個圖形，并用卡片分別覆蓋，圓形變成了弓形，菱形變成五邊形，正方形變成長方形，只有三角形不變。請聽我的學生小王做關于小孔成像實驗時的旁白：現在進行小孔成像的實驗，首先準備實驗材料蠟燭、成像板、小孔、打火機。下面開始實驗，這時我們可以在成像板上清楚地看見蠟燭的倒像，我將蠟燭遠離小孔，可以發現倒像變小;將蠟燭靠近小孔，可以發現倒像變大;再將成像板遠離小孔，發現倒像變大;如果將成像板靠近小孔，發現倒像變小。我們將小孔換成正方形會有什么效果呢？依然是蠟燭的倒像。再換成三角形的小孔試試……

我想如果一個學生做過這個實驗，上面所謂的難題也不難了，這就是動手實驗的效果！物理實驗在學生獲取科學知識、掌握科學方法、體驗科學過程、培養科學思維能力和正確解題等方面有著不可替代的作用。

2.亮點命題源于實驗靈感。

在小區過道里的燈，大多用單刀雙擲開關就能控制這個燈亮滅。現在如果只有兩個單刀、一個單刀雙擲開關，怎么設計電路呢？原來有兩個單刀雙擲，現在只有一個單刀雙擲，但又有兩個單刀單擲開關，怎樣把兩個單刀開關轉變成一個（單刀雙擲）呢？把兩個單刀單擲開關任意兩個頭連起來，變成一個公共的插頭并引出一根線，余下的兩個接線柱分別引出一根線，問題不就解決了嗎？

荀子在《勸學》里有兩句話：君子生非異也，善假于物也！想要成為學習物理的“君子”，一定缺不了“物”——實驗器材。

如果僅僅靠刷題，可能平時會取得一時的高分，但更有可能落敗于大考，并且往往在以后的學習中經不起考驗;不做實驗可能考高分，但是做實驗的學生容易取得高分。

二、動手實驗是學好物理的必要條件

1.加深概念理解。

物理概念是實驗加科學思維的產物，這一特點決定了學生要形成正確的物理概念需要教師采用靈活的方法引導學生積極的思維，充分發揮學生的自主性和積極性，對大量的感性材料進行“去偽存真，由表及里”的整理加工。讓學生通過同學的實驗報告、實驗視頻中的問題來矯正錯誤，要比讓學生死記概念、重復訓練、訓斥挖苦要高明得多。值得一提的是，巧用學生實驗報告中的錯誤素材還能培養學生認真細致的品質。

2.培養動手能力的需要。

不可否認，長期以來我們受傳統教育體制的影響，學生的動手能力較差，教師對物理課程的實質內涵認識不足，這也是導致物理教學效果不理想的根本因素。物理教育的核心是培養學生的實踐能力和動手能力，物理學科在培養學生動手能力方面具有得天獨厚的資源優勢，即在物理實驗過程中，學生通過物理實驗的基本操作訓練，達到學習和鞏固物理知識的目的，提高學生觀察現象、分析問題和實際動手能力。加強對學生動手能力的培養是時代發展的需要，當然培養和提高學生的動手能力不是一朝一夕的，教師、社會應該充分認識這個問題的重要性。

3.激發學習興趣。

心理學認為，學習興趣是一個人傾向于認識、研究獲得某種知識的心理特征，是可以推動人們求知的一種內在力量。學生對某一學科有興趣，就會持續地專心致志地鉆研它，從而提高學習效果。教師和家長可以通過學生對物理實驗的好奇心，創造愉悅的學習環境。學生對物理實驗的有趣、興趣和志趣三個階段對應著對實驗模仿、改進和創新的三個層次。教師通過潛移默化的滲透，從而真正做到“授之以漁”。

4.提高綜合素養的需要。

我堅持讓學生在實驗后寫實驗報告的舉動得到家長、專家的一致認可。首先寫實驗報告是完成實驗的必然程序，其次還能夠培養學生的綜合能力。學生寫實驗報告可以培養認真細致的習慣，教師從學生的報告中還可以了解學生對物理概念掌握的情況。畢竟，物理實驗是矯正學生行為習慣的重要途徑。

三、智慧教育培養物理創客

培養創新能力強的學生靠的是創造教育。陶行知先生曾經講過：不是說教育可以創造兒童，兒童的創造力是千千萬萬祖先至少經過五十萬年與環境適應斗爭所獲得而傳下來之才能之精華，發揮或阻礙、加強或削弱、培養或摧殘這創造力的是環境。智慧的物理教育不能創造什么，但它能啟發、解放學生創造力以從事創造性的物理學習。第一步，物理教師要加入到學生隊伍里去，成為其中的一員，教師一旦融入學生的實驗活動中，便發現學生不但有力量，而且有創造力。上面筆者提供的部分學生創新實驗案例就證明了這一點。第二步，學生自己組織起來，推舉身邊熟悉的同學做實驗組長，各自動手做實驗，相互交流學長處，小組共同寫報告。第三步，徹底解放學生的創造力，要先解放學生的大腦，再解放學生的雙手。第四步，還要解放學生的時間。現在的學生沒有可以支配的時間。趕考和趕路一樣，趕路的人沒有精力關注兩旁風景，把一路的美景忽略掉了。生理規律告訴人們走路不宜趕，趕路趕走了健康;教育的規律也告訴我們分數同樣趕不得，片面趕分數泯滅了學生的承載力和創造力。

智慧的物理強調動手與分數不是矛盾體。智慧的物理實驗教學不是將物理實驗簡單化，而是指向物理學科的本質屬性;遵循物理的基本規律，在智慧的物理教學中提升學生的物理素質，豐富學生的知識，陶冶學生的性情，鍛造學生的意志，提高學生的人格。

智慧的物理教育讓物理課上得扎實、樸實、真實，讓物理課干凈、高效、創新。總之，讓學生自主創新實驗是一種智慧的教育方式，物理教育需要智慧引領。