把實驗還給學生 促進學生個性化學習

周廣俠

(天津市第九十三中學 天津 300250)

為什么我們一翻開物理教材就能看到實驗？那是因為實驗對學習物理特別重要.如果一個學生沒做過實驗，我們能說他學過物理嗎？顯然是不能.因為物理學是一門實驗科學，沒有實驗的物理根本稱不上物理，所以，沒做過實驗，也就是沒學過物理.

中學物理是培養和提高學生科學思維方法和科學探究能力的重要基礎課程，其課程的設計與安排蘊含著極為豐富的素質教育內容，為培養學習型人才提供了極大的空間.如何在班級授課過程中提升學生的物理素養，培養其科學探究的能力，并促進其個性發展？是所有物理教師必須要深挖的課題.而物理作為一門以實驗為基礎的學科[1]，無論什么時候都不能離開實驗.

目前我們使用的教材中，沒有一節內容是只有干癟的知識點，幾乎每一節都會出現趣味圖片，每一節都有實驗[2].3本教材共計安排了144個實驗，其中演示實驗105個，學生實驗39個，具體分布如表1所示.

表1 初中物理教材中實驗安排

由于初中學生是剛開始接觸物理，對新知識的學習充滿好奇心.作為教師，我們要抓住學生的好奇心，并鼓勵學生學會利用實驗去驗證他們的好奇心，以此逐漸將他們對物理知識的好奇轉化為對物理學習的興趣.個性化學習方式是一種能反映學生個性差異并促進學生個性發展的教學方式，能夠讓每一個學生都學有所得[3].而初中物理又是一門以實驗為基礎的學科，我們要把實驗還給學生，促進學生的個性化學習.

1 還實驗場地給學生 讓學生對學習感興趣

實驗并非只能在教室或實驗室中進行，只要你愿意，操場也是很好的實驗場地.草坪可以研究摩擦力、體育運動可以研究運動和力、沙坑可以研究壓強、揚聲器可以研究電動機……

學習八年級上冊“透鏡”一課時，恰好上課當天天氣晴朗，陽光明媚，課前筆者要求學生們帶著筆記本和尺子并從裝透鏡的箱子中隨意取一個透鏡來到操場.到操場后，要求他們將太陽光通過透鏡在自己的筆記本上成一個小亮斑.因為把實驗場地搬到操場，學生們都十分興奮，筆者的講話剛一結束，他們就立刻開始實驗.但是很快就有一部分學生發現：無論他怎么做，都不能完成任務.而別的同學甚至已經開始討論能不能把樹葉點燃.氣憤之余他們開始找別人交流，通過交流，很快發現了他們手中的透鏡與別人的不同.這時在一旁“看熱鬧”的我告訴他們透鏡有凸透鏡和凹透鏡之分，學生也十分自然地知道了什么是凸透鏡、什么是凹透鏡，同時也了解了凹透鏡根本不能完成聚光的實驗.

于是學生們或兩兩一組或三五成群又開始認真實驗，并且總結出了凸透鏡對光線有會聚作用而凹透鏡對光線有發散作用.在部分學生的帶領下，兩分鐘內學生們就基本上能在筆記本上看到小而亮的光斑.此時筆者再提出要求：讓他們把凸透鏡轉個方向再試試，讓太陽光從凸透鏡的另一面射入，然后再把光斑到透鏡的距離測出來.之后，帶著滿滿的收獲我們回教室繼續上課.實驗過程圖片如圖1所示.

圖1 講授“透鏡”課堂內外實驗圖片

不難發現：這樣的實驗，學生參與度高且心情愉悅、問題反饋及時，課堂活動充實，學生們對學習感興趣，學習效率也較平常上課高出許多.

2 還實驗設計給學生 讓學生對學習有思考

教學要依托教材又不能完全依賴教材[4]，不是只有教材上出現的實驗才需要去做.作為教師，在突出教學重點或突破教學難點的過程中要開發出更多的實驗讓學生去體驗，讓他們從“做”中學會思考.

學習八年級下冊“大氣壓強”一課時，為了讓學生充分感受到大氣壓強的存在，除教材上提到的覆杯實驗、吸盤掛鉤、吸管喝飲料、壓癟鐵筒的實驗之外，筆者還為學生準備了試管爬升實驗、滅火實驗、搬運實驗、吞蛋實驗等神奇的與生活聯系密切的實驗讓學生去做.但我不會告訴學生怎樣去做這些實驗，只是在屏幕上寫出實驗的要求，讓每個小組選取一個實驗來做，當然課前教師需要為每一組都準備好實驗器材，以備某些小組學生實驗做得太快，可以嘗試去做別組的實驗.

圖2 “大氣壓強”課筆者設計的實驗及要求

各組做完實驗之后將本組的實驗現象拍照(或錄視頻)并發到學習群里，如圖3所示，教師再通過希沃授課助手將這些照片(視頻)同屏到大屏幕上讓學生說明實驗現象并解釋說明造成這種現象的原因.

圖3 學生做實驗時的照片

這里所有的實驗教師都不要參與，只做一個安靜的旁觀者，靜靜的看著學生去思考、討論、操作、改進、再實驗……，剛開始的時候總是擔心他們會完不成實驗.但是幾分鐘后就會發現自己錯了，當時我不禁感慨：學生們的潛能真是無限！他們不僅能把本組的實驗完成的特別漂亮，幾乎還能把器材盒中所有的器材都用一遍來做實驗，甚至把目光放到老師講臺上準備演示實驗用的器材.圖3中的“吐蛋”實驗就是學生在完成吞蛋實驗后想到的，利用抽氣機減小瓶外壓強，讓廣口瓶把雞蛋吐出來.

這樣的實驗，沒有固定的操作提醒，不是一成不變的你做什么我也做什么，而是在學生面前擺放了許多看似無關的物品，只要能開動腦筋認真思考，在完成教師布置的任務之余，也許就能做出讓人眼前一亮的實驗，實驗結果或許連自己都意想不到.還能在大屏幕上展示、分析自己的實驗成果，每一次參與學生們都會感受到“只要努力就會有收獲”，通過實驗準備、實驗儀器的操作和實驗結果的分析，學到了許多書本上學不到的知識，增強了動手能力，所以他們今后的學習又怎么會不去思考呢.

3 還實驗時間給學生 讓學生對學習有期待

有時候，教師上課總害怕自己講少了學生會聽不明白.其實仔細想一想，我們作為成年人又有多少事情是能聽明白的呢？我們都知道無論是什么事情，“聽”一遍不如“說”一遍，“說”一遍不如“做”一遍.所以我們何不少說點，把時間還給學生，讓他們去體驗呢.

八年級下冊“滑輪”一課，是第十二章簡單機械的核心內容之一，不僅要求學生能識別定滑輪和動滑輪，還要能通過實驗認識定滑輪和動滑輪的特點并能安裝滑輪組.涉及的知識點比較多，如果教師一味地講，恐怕到下課學生們就忘了你講的是什么了.所以上課時，教師給每一位學生發了一個滑輪，一根細線和一個鉤碼，只提一個要求：想辦法用滑輪把鉤碼提起來.

學生們拿起滑輪就做實驗，一開始幾乎全部學生都把滑輪作為定滑輪使用.然后筆者提出要求：換一種方式，看看能不能向上拉繩子提起鉤碼.學生們發現自己完成這個任務有點困難，于是開始尋求同伴的幫助，很快，動滑輪也出現在學生的實驗中.只是相對于定滑輪來說，多了一些合作的場景.圖4中最后一位同學甚至借助了暖氣管的幫助.

如圖4所示，在學生實驗的時候，教師要做好拍照工作，以待實驗結束之后可以把典型的實驗投屏展示引入動滑輪和定滑輪，并讓屏幕中出現的學生講解它們的特點.

圖4 “滑輪”課時筆者拍攝的照片

當所有人都說學習就是件艱苦的事情時，我卻看到孩子們每每做實驗的時候，臉上都是帶著笑容的，實驗成功之后的笑臉都是燦爛的.這么多年我只見過皺著眉頭聽課、寫作業的學生，還沒見過皺著眉頭實驗的學生.所以，能讓學生覺得學習不再是件苦差事的事情除了實驗還能是什么呢.

4 還實驗創意給學生 讓學生學習有個性

為培養學生的創造能力和團結合作的精神,可以適當安排創意物理實驗設計活動.具體要求是：學生在教師的指導下,設計有創意且安全可靠的實驗并制作儀器,通過展示實驗和答辯.實驗內容最好和同期物理教學內容相關.

如圖5所示，在九年級“電動機”一課的教材中在“想想議議”板塊中提出了“讓線圈轉起來”的活動.于是筆者為學生們提供漆包線，其余器材可以從實驗室或自己家中尋找，要求學生們自己動手，設計制作一個可以持續轉動的直流電動機模型.

圖5 教材中的“想想議議”板塊

學生剛開始并不能明白為什么有一端的漆包線只需要刮去半周，而另一端則需要全部刮掉.但是隨著實驗的進展，他們漸漸明白了：線圈若一直處于通電狀態，不能持續轉動，最終會在平衡位置停下來.

當天在學校里學生們的線圈做得也是各式各樣，漆包線的規格選的也不盡相同，沒有一名學生能夠讓線圈持續轉起來.于是，這個實驗就成了一項家庭作業.如圖6所示為“讓線圈轉起來”課堂活動照片.

圖6 “讓線圈轉起來”課堂活動照片

然而，驚喜總在不經意間，學生第二天再回到學校，實驗結果就發生了明顯的改善，不僅線圈轉起來了，還出現了與教材上完全不同的版本.

有一名學生還想用電流表測量一下通過線圈的電流在它轉動和靜止時是否相同.筆者從學校信息中心借了一個數字萬用電表，供他實驗,如圖7所示.

圖7 萬用表測通過線圈的電流

當實驗結果投影到電子白板上時，學生們剛開始是理解不了的，他們幾乎在同一時刻問：“為什么同一電路的電流卻不相等？”最后還是該實驗的設計者在為同學們講解他的實驗時，從能量轉化的角度回答了其他學生的問題，并強調了非純電阻電路中公式應用的問題.

學生在實驗中樹立的創新思維能力還可以反饋給生活，激發他們的求新求異心理，讓學生的生活充滿創造性，這對教師來說也是不小的挑戰.因此，教師要合理規劃好課程安排，制定科學的上課方案讓學生切實增加動手能力，嘗試更多的實驗內容以促進學生的個性化學習.

課程標準要求在教學中要“以學定教，培養個性”.不同水平的學生在同一間教室里同時學習相同的知識，他們對知識的接受程度也存在很大的差異.如何才能在同樣的時間、空間里讓每一個學生都學有所獲[5]？筆者認為只有與時俱進的教學改革才能滿足社會發展的需要，在教學中教師要使學生充分參與到當下的學習活動之中，尤其是在實驗教學中，要讓學生真正去做實驗，促進其個性化學習的發展，并在實驗中培養他們科學探究的能力，最終達到提升自身綜合能力和素質的目的.