智慧的物理教育：從學(xué)生自主實驗入手

【摘 要】智慧的物理教育是提高學(xué)生物理實驗?zāi)芰Φ挠行緩?，是學(xué)生攻克難解復(fù)雜問題的基礎(chǔ)。教師在解放學(xué)生大腦的同時，更應(yīng)解放學(xué)生的雙手。

【關(guān)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(xué)附屬中學(xué)樹人學(xué)校（南京，210036）教師，江蘇省特級教師。

隨著課堂教學(xué)改革的發(fā)展，早期課改存在的諸多問題日益凸顯，學(xué)?？此茖⒄n堂還給了學(xué)生，卻仍然沒有解決學(xué)生學(xué)習(xí)不投入的問題，諸如復(fù)習(xí)課就是刷題課的現(xiàn)象更是一種倒退。

我們迫切需要突破現(xiàn)有觀念，尋找新的思路和方法，創(chuàng)造課堂教學(xué)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(yǎng)學(xué)生獨立人格和批判性思維能力”。教師應(yīng)該從學(xué)生自主實驗入手，讓學(xué)生經(jīng)過模仿、改進、創(chuàng)新三個由低到高的階段，解決能力與分數(shù)的矛盾。

一、亮點考題往往源于創(chuàng)新實驗

1.動手實驗降低思維臺階。

難題學(xué)生做不出來，是因為他思維沒達到應(yīng)有的高度。讓學(xué)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(shè)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(xué)生小王做關(guān)于小孔成像實驗時的旁白：現(xiàn)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(fā)現(xiàn)倒像變小;將蠟燭靠近小孔，可以發(fā)現(xiàn)倒像變大;再將成像板遠離小孔，發(fā)現(xiàn)倒像變大;如果將成像板靠近小孔，發(fā)現(xiàn)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(xué)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(xué)生獲取科學(xué)知識、掌握科學(xué)方法、體驗科學(xué)過程、培養(yǎng)科學(xué)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(qū)過道里的燈，大多用單刀雙擲開關(guān)就能控制這個燈亮滅?，F(xiàn)在如果只有兩個單刀、一個單刀雙擲開關(guān)，怎么設(shè)計電路呢？原來有兩個單刀雙擲，現(xiàn)在只有一個單刀雙擲，但又有兩個單刀單擲開關(guān)，怎樣把兩個單刀開關(guān)轉(zhuǎn)變成一個（單刀雙擲）呢？把兩個單刀單擲開關(guān)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(xué)》里有兩句話：君子生非異也，善假于物也！想要成為學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)中經(jīng)不起考驗;不做實驗可能考高分，但是做實驗的學(xué)生容易取得高分。

二、動手實驗是學(xué)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(xué)思維的產(chǎn)物，這一特點決定了學(xué)生要形成正確的物理概念需要教師采用靈活的方法引導(dǎo)學(xué)生積極的思維，充分發(fā)揮學(xué)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(xué)生通過同學(xué)的實驗報告、實驗視頻中的問題來矯正錯誤，要比讓學(xué)生死記概念、重復(fù)訓(xùn)練、訓(xùn)斥挖苦要高明得多。值得一提的是，巧用學(xué)生實驗報告中的錯誤素材還能培養(yǎng)學(xué)生認真細致的品質(zhì)。

2.培養(yǎng)動手能力的需要。

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

3.激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

心理學(xué)認為，學(xué)習(xí)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(nèi)在力量。學(xué)生對某一學(xué)科有興趣，就會持續(xù)地專心致志地鉆研它，從而提高學(xué)習(xí)效果。教師和家長可以通過學(xué)生對物理實驗的好奇心，創(chuàng)造愉悅的學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)生對物理實驗的有趣、興趣和志趣三個階段對應(yīng)著對實驗?zāi)７隆⒏倪M和創(chuàng)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(yǎng)的需要。

我堅持讓學(xué)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(yǎng)學(xué)生的綜合能力。學(xué)生寫實驗報告可以培養(yǎng)認真細致的習(xí)慣，教師從學(xué)生的報告中還可以了解學(xué)生對物理概念掌握的情況。畢竟，物理實驗是矯正學(xué)生行為習(xí)慣的重要途徑。

三、智慧教育培養(yǎng)物理創(chuàng)客

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

智慧的物理強調(diào)動手與分數(shù)不是矛盾體。智慧的物理實驗教學(xué)不是將物理實驗簡單化，而是指向物理學(xué)科的本質(zhì)屬性;遵循物理的基本規(guī)律，在智慧的物理教學(xué)中提升學(xué)生的物理素質(zhì)，豐富學(xué)生的知識，陶冶學(xué)生的性情，鍛造學(xué)生的意志，提高學(xué)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(chuàng)新?？傊寣W(xué)生自主創(chuàng)新實驗是一種智慧的教育方式，物理教育需要智慧引領(lǐng)。