“生命課堂”視角下優(yōu)化實驗探究的思考

譚國鋒

(浙江省杭州第二中學(xué) 浙江 杭州 310053)

“生命課堂”視角下優(yōu)化實驗探究的思考

譚國鋒

(浙江省杭州第二中學(xué) 浙江 杭州 310053)

“生命課堂”理念關(guān)注課堂教學(xué)中師生思想、文化、情感的生命活力．從“生命課堂”的視角去優(yōu)化新課實驗探究的策略，從相關(guān)的實例研究中發(fā)現(xiàn)，該策略能有效促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量和提升師生生命價值，讓課堂充滿生命活力．

生命課堂 實驗 思維 策略

高中物理新課教學(xué)中，實驗探究是一個重要組成部分，是學(xué)生體驗物理現(xiàn)象、認(rèn)知物理規(guī)律、激發(fā)物理熱情的重要手段，但是傳統(tǒng)的物理課堂對實驗探究的模式充斥著“問題”、“驗證”、“結(jié)論”類缺乏活力的“冰冷”詞匯．

如何讓新課教學(xué)中的實驗探究發(fā)揮它最大的功能，使其具有“生命價值”，讓師生在課堂中充滿生命的活力，筆者有一些粗淺的思考和嘗試．

1 實驗探究呼喚“生命課堂”

1.1什么是“生命課堂”

泰戈爾說：“教育的目的是向人們傳送生命的氣息．”在新課程改革的深化過程中，越來越多的教育工作者在嘗試“生命課堂”這個“以人為本思想指導(dǎo)下，追求以人的發(fā)展為本”的一種教育理念[1]．“生命課堂”強(qiáng)調(diào)尊重學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性、尊重學(xué)生的身心發(fā)展規(guī)律，強(qiáng)調(diào)體驗與興趣結(jié)合、生活活動與創(chuàng)造活動結(jié)合，強(qiáng)調(diào)課堂由“死”變“活”、由“靜”變“動”.由“教”變“學(xué)”．

1.2實驗探究遇到的瓶頸

傳統(tǒng)的課堂教學(xué)中，教師預(yù)設(shè)問題，通過演示實驗進(jìn)而得出一個重要物理規(guī)律的課堂組織方式大有人在；學(xué)生附和教師或者通過預(yù)習(xí)書本得出實驗結(jié)論的現(xiàn)象比比皆是，但是真正通過實驗探究，讓學(xué)生產(chǎn)生觸動和震撼，引起強(qiáng)烈科學(xué)探究熱情的卻少之又少——實驗探究的思維方法和課堂的生命活力被形式化的實驗探究模式所扼殺．在這樣的課堂里，最大的悲哀就是 “人”湮沒了，我們有生命的教師與學(xué)生實際上都已被異化成了某種“工具”和“器物”．因此，任憑教師絞盡了腦汁，套盡先進(jìn)的教學(xué)模式，來對學(xué)生進(jìn)行一遍又一遍的所謂“有效教學(xué)”，其根本只不過是在給學(xué)生的大腦皮層里反復(fù)施以簡單的信號刺激而已[2]．

1.3實驗探究中的“生命課堂”教學(xué)觀

不僅傳統(tǒng)的“知識課堂”[3]有生命的期待，當(dāng)前高中物理課堂教學(xué)的最“時髦”的部分實驗探究對“生命課堂”的呼喚一樣強(qiáng)烈．在“生命課堂”的理念下，新課教學(xué)中，實驗探究的要素有更多“生命”的元素：實驗探究的目標(biāo)立足師生生命發(fā)展、強(qiáng)調(diào)師生課堂生命質(zhì)量的提升和生命價值的彰顯；實驗內(nèi)容密切聯(lián)系生活，散發(fā)生命氣息；實驗過程充滿迸發(fā)生命靈光的動態(tài)生成如同生命發(fā)展的不可預(yù)見性；對實驗探究的評價，飽含欣賞性的點化和潤澤助推生命智慧的孵化[4]．

2 “生命課堂”視角下進(jìn)行實驗探究的策略

2.1實驗探究問題的提出要具有生命的延展性

物理概念、規(guī)律是客觀的，但是隨著課堂的進(jìn)行，學(xué)生對它們的認(rèn)知卻在不斷更新，這就要求實驗探究的問題提出要基于學(xué)生的真實需求．在實際操作過程中，具體要把握以下2點.

通過鋪墊，讓實驗探究的問題具有生命性．在學(xué)生可能提出課堂實驗探究的問題之前，教師要通過大量來源于生活的現(xiàn)象、圖片、實驗、視頻等素材，把學(xué)生的興趣點引導(dǎo)到課堂需要探究的問題上來，讓學(xué)生在主動提出實驗探究問題時，有較強(qiáng)的探究欲和歸屬感．

追求教學(xué)的真實，讓學(xué)生感受課堂生命的存在．在引導(dǎo)學(xué)生提出實驗探究問題的教學(xué)過程中，不漠視學(xué)生的另類“猜想”、不強(qiáng)迫學(xué)生的探究“目的”；在實驗過程中，不回避物理實驗的“偏差”；在總結(jié)過程中，不強(qiáng)推實驗探究的“最終結(jié)論”．

關(guān)注課堂資源的動態(tài)生成，讓實驗探究的課堂充滿生命力和未知性．教師在課堂教學(xué)中要時刻關(guān)注并捕捉有探究價值的信息，在亮點處放大、在困惑處引領(lǐng)，通過對生成資源進(jìn)行篩選、整合、提煉，使課堂不斷產(chǎn)生新的教學(xué)資源，體現(xiàn)課堂的生命力，以滿足學(xué)生的探究欲望．

比如筆者在“生活中的圓周運(yùn)動”的評比課中的有一個環(huán)節(jié)：讓學(xué)生演示實驗，驗證“當(dāng)水流星做豎直平面圓周運(yùn)動的速度足夠大時，經(jīng)過最高點水不會從水桶倒出．”筆者在課堂實驗時讓一個男生上臺演示，開始轉(zhuǎn)動水桶的前幾圈，實驗很成功，但是隨著他越轉(zhuǎn)越快，水桶在轉(zhuǎn)到最低位置附近時，桶底裂開，水在講臺前灑滿一地．這是一個“意外事故”，但筆者抓住了這個“失敗實驗”的“生命資源”，拋出了新的探究內(nèi)容：“為什么隨著轉(zhuǎn)速漸漸變大，水桶是在最低點的時候裂開的？”

新課教學(xué)中利用“失敗實驗”動態(tài)生成的教學(xué)環(huán)節(jié)對學(xué)生的震撼和感觸是空前的.

2.2進(jìn)行實驗探究的過程要展現(xiàn)生命的多元性

在新課的實驗探究的過程中，教師要充分發(fā)掘?qū)嶒炋骄窟^程對學(xué)生各方面能力的培養(yǎng)，更多元的視角去設(shè)計、展現(xiàn)實驗的探究過程，讓實驗探究目的的達(dá)成充滿生命力．實際操作過程中，可以關(guān)注以下3個方面的設(shè)計.

引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計清晰和可操作性強(qiáng)的實驗方案和步驟．在實驗探究前，教師要引導(dǎo)學(xué)生參與到實驗探究中去，通過提出探究的問題，讓學(xué)生主動的去設(shè)計方案，再討論改進(jìn)方案，形成具體的操作步驟，讓課堂呈現(xiàn)出多彩的生命力．

以學(xué)生為主體進(jìn)行實驗．教師只是作為實驗探究過程中的旁觀者，把舞臺交給有成型方案的學(xué)生．通過學(xué)生進(jìn)行的實驗探究，不僅能讓操作者學(xué)習(xí)儀器的使用、體驗科學(xué)探究的喜悅和過程的艱辛，更能讓其余同學(xué)感覺課堂充滿的生命力，激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的熱情．

探究過程展示合作性．合作學(xué)習(xí)的過程中能夠加強(qiáng)情感態(tài)度和價值觀的共鳴和互動．合作的方式有很多形式，比如，幾個人分工完成不同的實驗部分；幾個人實驗，幾個人記錄數(shù)據(jù)等等形式．

2.3實驗結(jié)果的評價體現(xiàn)生命的悅納性

要善用積極的評價潤澤學(xué)生個性情感．積極的課堂評價能催生積極的情感體驗，使得包括學(xué)生人生態(tài)度和個性品質(zhì)的個性情感向積極的方向發(fā)展．在一些物理教師的“理性”評價體系里，實驗現(xiàn)象的解釋常常只有對錯兩種，最終不僅讓物理課堂變得殘酷、冰冷，也在學(xué)生的個性情感上烙上相似的印記．其實，由于實際實驗條件和理論方案中的理想條件的差異，很多按合理的實驗方案進(jìn)行操作的實驗結(jié)論都不能得出預(yù)期的實驗結(jié)論，這個時候，一方面教師要肯定學(xué)生的實驗操作，另一方面，要分析實驗結(jié)果產(chǎn)生的原因及改進(jìn)的方案．即使不正確的實驗操作，都有正確的成分、都有成功的轉(zhuǎn)機(jī)，這樣的評價方式，能讓實驗操作的學(xué)生感受物理課堂的溫暖，也能讓學(xué)生的思維隨著探究的過程不斷深入．

3 “生命課堂”視角下進(jìn)行實驗探究的實例分析

下面以人教版《物理·選修3-1》第一章第1節(jié)“電荷及其守恒”這一節(jié)典型的實驗探究課為例談?wù)剬Α吧n堂”視角下的實驗探究策略的應(yīng)用．

3.1實驗引入

器材：用燈泡水平支起一根重木棍，使木棍處于平衡狀態(tài)，一根吸管.

學(xué)生實驗1：能否用吸管吸引重木棍，使其轉(zhuǎn)動起來．

學(xué)生甲：靠近時由于萬有引力吸引，會使棒轉(zhuǎn)起來，上臺演示，實驗失?。?/p>

學(xué)生乙：用一張紙摩擦吸管，再靠近棒，棒會轉(zhuǎn)起來，上臺演示，實驗成功．

新課引入的實驗設(shè)置應(yīng)該源于學(xué)生的生活，具有生命元素，意在聚焦學(xué)生思維、產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣的同時，快速地引入到新課教學(xué)的環(huán)節(jié)．

3.2新課教學(xué)

3.2.1 摩擦起電教學(xué)環(huán)節(jié)

回顧電荷的分類和性質(zhì)，回顧摩擦能使物體帶電．

學(xué)生實驗2：“比比誰的腦袋更聰明”.3個輕小氣球，讓3個學(xué)生用氣球摩擦自己的腦袋后去裝飾黑板．結(jié)果兩個學(xué)生的氣球能穩(wěn)穩(wěn)地吸引在黑板上，一個頭發(fā)較臟的同學(xué)的氣球卻始終吸不上去．

引導(dǎo)學(xué)生共同分析：

(1)摩擦起電的本質(zhì)；

(2)同一物體相對不同的物體而言，得失電子能力不同；

(3)絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電的原因.

該環(huán)節(jié)設(shè)計實驗2體現(xiàn)了生命課堂的延展性．提供足夠的情景和素材，是為了把學(xué)生的興趣點引導(dǎo)到課堂上來，為下個環(huán)節(jié)感應(yīng)起電的探究做好鋪墊，同時也讓學(xué)生在輕松歡樂的課堂氛圍中，找尋已知現(xiàn)象背后的物理規(guī)律．

3.2.2 探究課題：接觸起電和感應(yīng)起電本質(zhì)

問題1：能否驗證摩擦過的絲綢和玻璃棒確實帶了電，而且?guī)М愄栯姾桑?/p>

創(chuàng)設(shè)實驗3：摩擦過的絲綢和玻璃棒都能吸引豎直懸掛的輕小草球．

創(chuàng)設(shè)實驗4：用摩擦過的玻璃棒接觸驗電器，驗電器薄片張開，再用摩擦過的絲綢與驗電器接觸，指針閉合．

教師引導(dǎo)學(xué)生提出設(shè)計方案，師生討論改進(jìn)方案，形成實驗方案3和4，再讓學(xué)生上臺演示這兩個實驗，最后師生一起總結(jié)接觸起電的本質(zhì)．這個實驗探究的過程，讓課堂呈現(xiàn)出多彩的生命力．也真正讓所有的同學(xué)參與到了實驗探究中．

問題2：在玻璃棒慢慢接觸驗電器的過程中，有沒有發(fā)現(xiàn)別的現(xiàn)象？

創(chuàng)設(shè)演示實驗5：放慢速度，重復(fù)演示玻璃棒慢慢接觸驗電器．

現(xiàn)象：玻璃棒未接觸驗電器之前，薄片已經(jīng)張開．

問題3：指針張開，說明遠(yuǎn)離玻璃棒一端的薄片處帶了電，靠近玻璃棒一端的金屬片否也帶了電？如何把它顯示出來？

改進(jìn)實驗6：用兩邊都粘有錫箔片的枕形導(dǎo)體代替驗電器的金屬桿．

演示實驗：當(dāng)帶電玻璃棒靠近枕形導(dǎo)體一端的時候，兩箔片都張開．(實際進(jìn)行此實驗時，發(fā)現(xiàn)兩箔片張角都很小，而且也很難觀察出兩張角的大小是否相同．)

改進(jìn)實驗7：用兩個八寶粥罐子與靜電計的上端小球相連接，用罐子代替枕形導(dǎo)體，用靜電計的指針代替金屬薄片，如圖1所示．

圖1 改進(jìn)實驗7示意圖

問題4：導(dǎo)體兩端的電荷有何特點？

學(xué)生猜想：

(1)等量異號；

(2)靠近玻璃棒端帶負(fù)電，遠(yuǎn)離端帶正電(“近異遠(yuǎn)同”).

小組討論，設(shè)計實驗驗證方案．

證明等量異號方案：

方案一：讀出兩個靜電計指針的格數(shù)，格數(shù)相同說明帶電荷量相等.

實驗評價：這個設(shè)計的優(yōu)點是用到了定量測量的方法，讓實驗結(jié)果可以量化分析，比較精彩，但是由于我們實驗條件的有限，兩個靜電計并非嚴(yán)格一樣，指針格數(shù)不同也不一定能說明帶電荷量不相等，所以遇到了困難．

方案二：將兩罐子再次接觸，如果靜電計指針都能回到零，說明所帶的電荷等量異號．

實驗評價：這個設(shè)計方案用到了守恒和均分的思想．

證明“近異遠(yuǎn)同”方案：用帶正電的玻璃棒去接觸已經(jīng)分開且?guī)щ姷倪h(yuǎn)端的金屬罐，指針張角變大，則說明帶正電；再讓玻璃棒去接觸近端的那個金屬罐，如果指針張角先變小，再變大，說明近端帶負(fù)電．

設(shè)計方案的小組上講臺演時實驗，對猜想進(jìn)行驗證，得出結(jié)論．師生共同分析感應(yīng)起電的本質(zhì)，通過3種起電本質(zhì)，歸納出電荷守恒定律．

3.2.3 電荷的“不連續(xù)性”教學(xué)環(huán)節(jié)

創(chuàng)設(shè)演示實驗8：讓靜電計先帶上電，再用細(xì)針接觸一下靜電計后拿開，發(fā)現(xiàn)靜電計指針張角變小，將細(xì)針用手接地后，重復(fù)演示．

問題5：隨著重復(fù)實驗的次數(shù)的變多，靜電計的帶電荷量不斷變小，當(dāng)重復(fù)的次數(shù)趨向無窮大，靜電計最后的帶電荷量為多少？

以實驗為基礎(chǔ)，引入物理學(xué)史，通過對密立根油滴實驗測得的油滴帶電荷量的數(shù)據(jù)分析，得出元電荷和電子電荷量及比荷等基本概念，并總結(jié)出電荷的另一個重要屬性：量子性．通過對任何電荷帶電荷量都是元點荷的整數(shù)倍分析，總結(jié)出物理學(xué)的另一個簡單美．

3.3教學(xué)反思

本堂課是基于實驗，開展課堂的探究教學(xué)，學(xué)生對實驗探究自己設(shè)計出來的實驗方案時，充滿了期待性，在歡聲笑語和驚嘆聲中完成了對提出的猜想的驗證，課堂的開展充滿著生命力，目標(biāo)的達(dá)成也體現(xiàn)著生命課堂的多元性．教師對不同設(shè)計方案的實驗結(jié)果的評價，也能讓學(xué)生感受物理課堂的溫暖，催生積極的情感體驗，讓學(xué)生的思維緊隨著探究的過程不斷的深入，感受到課堂充滿著的生命力．

4 結(jié)束語

從更多的實驗探究教學(xué)中發(fā)現(xiàn):“生命課堂”視角下的實驗探究的策略能有效讓實驗探究課堂煥發(fā)新的生命活力．從表象上看，課堂教學(xué)的形式活、內(nèi)容活；從本質(zhì)上看，教師的經(jīng)驗活、情感活，學(xué)生的知識活、能力活．這樣的實驗探究課堂，是真正開放的、充滿生命力、令人期待的課堂．

1 李存生.生命教育:一種基于“以學(xué)生發(fā)展為本”教育理念的解讀.中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2011(10):98～99

2 周金中.構(gòu)建高中物理“生命課堂”的實踐研究.教學(xué)月刊中學(xué)版，2012(10)：23～26

3 王鑒.課堂重構(gòu)：從“知識課堂”到“生命課堂”.教育理論與實踐，2003(3):15～16

4 朱訓(xùn)林.名師課堂的生命高度.長春：東北師范大學(xué)出版社,2010.14～18

2017-03-14)