學(xué)生本位導(dǎo)向的自助實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

趙洪英 劉曉慶 裴曉星 潘紅光

摘 要：通過搭建學(xué)生主動學(xué)習(xí)的平臺，培養(yǎng)學(xué)生思維的獨(dú)立性，強(qiáng)調(diào)向“以學(xué)生為主體”的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變，即學(xué)生本位導(dǎo)向.自助實(shí)驗(yàn)利用學(xué)生身邊的物品或者教師提供的器材，進(jìn)行設(shè)計(jì)、調(diào)整及修正的學(xué)習(xí)形式.以“變阻器”為例，對自助實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和評估進(jìn)行闡述.

關(guān)鍵詞：學(xué)生本位;自助實(shí)驗(yàn);真實(shí)情境;變阻器實(shí)驗(yàn)

中圖分類號：G633.7???? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B???? 文章編號：1008-4134（2021）13-0025-03

基金項(xiàng)目：北京市海淀區(qū)教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃重點(diǎn)關(guān)注課題“基于核心素養(yǎng)的跨學(xué)科案例研究”（項(xiàng)目編號：HDGH20190039）.

作者簡介：趙洪英（1973-），女，黑龍江人，碩士，中學(xué)高級教師，研究方向：中學(xué)物理教學(xué)、自助實(shí)驗(yàn)及跨學(xué)科教學(xué);

劉曉慶（1989-），女，山西人，碩士，中學(xué)二級教師，研究方向：中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué).

1 學(xué)生本位導(dǎo)向的自助教學(xué)

學(xué)生本位理論強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心.學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，課程設(shè)計(jì)圍繞學(xué)生的需要和發(fā)展展開.學(xué)生本位理念關(guān)注學(xué)生的成長與發(fā)展，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展與健康成長.在學(xué)生本位導(dǎo)向下，教師從學(xué)生學(xué)習(xí)的評判官，走向?qū)W生發(fā)展的引導(dǎo)者和促進(jìn)者.學(xué)生本位導(dǎo)向提倡在學(xué)生學(xué)習(xí)的各個環(huán)節(jié)中，教師對學(xué)生形成積極的引導(dǎo)和促進(jìn)，幫助學(xué)生形成自主學(xué)習(xí)，強(qiáng)調(diào)對學(xué)生真正意義上的成長和發(fā)展的關(guān)注.

自助實(shí)驗(yàn)是指學(xué)生在教師指導(dǎo)下利用身邊的物品和器材，在一定的主題線索下進(jìn)行設(shè)計(jì)、嘗試、操作、調(diào)整、體會，強(qiáng)調(diào)親身嘗試、調(diào)整、體會.自助實(shí)驗(yàn)有以下突出的特點(diǎn)：物品來自于身邊、盡量簡單，學(xué)生能夠上手，能夠有效參與到自助實(shí)驗(yàn)中;實(shí)驗(yàn)任務(wù)由教師和學(xué)生共同設(shè)定.自助實(shí)驗(yàn)的功能在于構(gòu)建學(xué)生學(xué)習(xí)的真實(shí)情境，學(xué)生在自助實(shí)驗(yàn)的真實(shí)情境的各個環(huán)節(jié)中體會、關(guān)注自己的收獲和成長.

2 學(xué)生本位導(dǎo)向的自助實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

2.1 策略一：通過自助實(shí)驗(yàn)的魔術(shù)化或黑盒子化，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的趣味性和學(xué)習(xí)沖突

通過設(shè)計(jì)魔術(shù)化的自助實(shí)驗(yàn)或黑盒子自助實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.魔術(shù)化自助實(shí)驗(yàn)有三個原則：第一，實(shí)驗(yàn)物品來自于生活中，將生活和課堂緊密相關(guān);第二，興趣性奇特的現(xiàn)象具有一定的吸引力，能夠吸引學(xué)生的注意引發(fā)好奇心;第三，盡可能地設(shè)計(jì)為學(xué)生表演，學(xué)生參與或主導(dǎo)的魔術(shù)化自助實(shí)驗(yàn)或者黑盒子實(shí)驗(yàn)，能夠激發(fā)學(xué)生的探究興趣.

2.2 策略二：通過自助實(shí)驗(yàn)的任務(wù)串，搭建系列真實(shí)的學(xué)習(xí)情境

學(xué)生本位導(dǎo)向提倡教師是學(xué)生學(xué)習(xí)行為的促進(jìn)者.教師通過自助實(shí)驗(yàn)的任務(wù)設(shè)計(jì)，明確學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)，設(shè)計(jì)任務(wù)串的方式，搭建系列任務(wù).

學(xué)生在自助實(shí)驗(yàn)的任務(wù)驅(qū)動下，設(shè)計(jì)、完成搭建自助實(shí)驗(yàn)的真實(shí)學(xué)習(xí)情境.教師促進(jìn)學(xué)生搭建自助的學(xué)習(xí)情境，學(xué)生在自己搭建的真實(shí)的自助實(shí)驗(yàn)情境中愉快地完成學(xué)習(xí)任務(wù).學(xué)生在自己搭建的自助實(shí)驗(yàn)情境中， 全程深度經(jīng)歷、體驗(yàn)，在體驗(yàn)中，學(xué)生自主提出新的任務(wù)，進(jìn)而通過新的自助實(shí)驗(yàn)不斷修正、完善.在學(xué)生本位的自助實(shí)驗(yàn)活動中，教師和學(xué)生是平等的，教師是首席學(xué)習(xí)者，學(xué)生是親歷者、創(chuàng)造者、思維體驗(yàn)者.

2.3 策略三：通過自助實(shí)驗(yàn)的評估，增強(qiáng)學(xué)生監(jiān)控自身活動的自覺性

傳統(tǒng)的評估和檢測環(huán)節(jié)，一般傾向于檢測的手段.學(xué)生本位導(dǎo)向的自助實(shí)驗(yàn)評估傾向于評估，把評估環(huán)節(jié)作為一項(xiàng)學(xué)習(xí)活動.評估的環(huán)節(jié)，學(xué)生對于本次自助實(shí)驗(yàn)前后做一個梳理，同時(shí)給自己作評估.基于自助實(shí)驗(yàn)的評估，注重自助實(shí)驗(yàn)的過程性、學(xué)生的參與性.每位學(xué)生都有可操作的評估.一節(jié)課下來，學(xué)生有較強(qiáng)的收獲感和一個相對滿意的結(jié)局，這個結(jié)局激勵學(xué)生進(jìn)一步的深度學(xué)習(xí).通過評估的學(xué)習(xí)活動，學(xué)生提升對自己的認(rèn)知水平，增強(qiáng)監(jiān)控自身學(xué)習(xí)活動的自覺性和有效性，實(shí)現(xiàn)教師的“他評”向?qū)W生的“自評”轉(zhuǎn)化，促進(jìn)學(xué)生的自主學(xué)習(xí).

3 案例“變阻器”

3.1 自助演示實(shí)驗(yàn)的引課，直接激發(fā)學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)沖突

引入的方式為設(shè)計(jì)具有神秘色彩的“黑盒子”.教師將一個簡單的“黑盒子”裝置呈現(xiàn)在黑板上，在黑盒子的實(shí)際情境中，提出任務(wù)：嘗試通過黑盒子里的物品來調(diào)節(jié)小燈泡的亮度.

邀請一位同學(xué)前來演示，調(diào)整毛巾后面的鉛筆芯接入電路的長度，調(diào)整燈泡亮度發(fā)生變化（如圖1）.

師：請同學(xué)們猜測毛巾下面可能有什么（提示：這種物品是學(xué)習(xí)用品）.

學(xué)生很容易猜到黑盒子的奧秘在于鉛筆芯（如圖2）.學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情被點(diǎn)燃了.筆者認(rèn)為主要有三個原因：一是真實(shí)情境的體現(xiàn)形式， 高于習(xí)題的形式;二是自己的同伴在演示，拉近了學(xué)生與問題之間的距離;三是有黑盒子的形式，學(xué)生猜到很可能是鉛筆芯的緣故，同時(shí)，也希望親眼驗(yàn)證，到底是不是所猜測的鉛筆芯.

師：我們看到在這個實(shí)驗(yàn)中，實(shí)際是通過調(diào)整接入電路的電阻值，來調(diào)節(jié)燈泡的亮度.關(guān)于燈泡亮度的變化范圍，你還有更進(jìn)一步的期待嗎？（引導(dǎo)進(jìn)入下一個任務(wù)，教師提出自助實(shí)驗(yàn)任務(wù)）

師：要想調(diào)節(jié)的范圍更大，可以通過增大鉛筆芯的長度.但是鉛筆芯比較脆，不易攜帶.可以做一個便于攜帶且能夠調(diào)節(jié)接入電路長度的簡易變阻器.

3.2 利用任務(wù)串，在自助實(shí)驗(yàn)的真實(shí)情境中制作簡易變阻器

任務(wù)1：設(shè)計(jì)便攜、可調(diào)的變阻器.即利用金屬絲、PVC管，設(shè)計(jì)一個可以通過改變接入電路中的金屬絲的長度來改變電阻值的簡易變阻器.

自助物品：約2m長的金屬絲（如圖3），長約15cm的PVC管（管的一端安裝一個螺絲，便于固定電阻絲，如圖4）.

活動、展示：各小組設(shè)計(jì)了兩種纏繞方式：第一種，順向纏繞方式（如圖5）;第二種，橫向纏繞方式（如圖6）.展示結(jié)果，兩種方式均可改變燈泡的亮度.第二種可調(diào)節(jié)范圍更大.于是，選擇第二種方式.

第二種方式，導(dǎo)線的匝與匝之間需要保持距離，而這個距離使得變阻器的體積稍大，可否再減小體積呢？引入下一個任務(wù).

任務(wù)2：利用有漆包線的電阻絲，再嘗試做一個體積稍小便于攜帶的變阻器升級版.

自助物品：約5cm長的PVC管、約2m長的漆包線、砂紙等（如圖7）.

活動、檢測：小組在密繞漆包線（如圖8），用砂紙磨去一側(cè)的絕緣漆（如圖9），得到簡易變阻器的升級版（如圖10）.

將簡易變阻器升級版接入電路，通過調(diào)節(jié)鱷魚夾的位置， 調(diào)節(jié)接入電路的阻值大小，漆包線能夠?qū)崿F(xiàn)燈泡從不亮到逐漸增加亮度（如圖11）.

任務(wù)3：閱讀材料，對比自制變阻器與實(shí)驗(yàn)室滑動變阻器，掌握滑動變阻器的接線方法，并利用實(shí)驗(yàn)室變阻器調(diào)節(jié)燈泡亮度.

自制簡易變阻器由以下三個真實(shí)情境的任務(wù)串組成（如圖12）.

3.3 自助實(shí)驗(yàn)的評估

傳統(tǒng)的評估方式：一種表現(xiàn)為學(xué)生在本子上根據(jù)實(shí)物圖連線;另一種表現(xiàn)為學(xué)生實(shí)物接線，教師檢查.第一種方式中，學(xué)生缺少在真實(shí)情境中體會，第二種方式，學(xué)生參與度較弱.設(shè)計(jì)評估表的目的是促進(jìn)學(xué)生梳理經(jīng)歷的自助實(shí)驗(yàn)的真實(shí)情境，自主評估，激發(fā)后續(xù)學(xué)習(xí)熱情，達(dá)到在學(xué)習(xí)過程中體驗(yàn)成功的目標(biāo)及探索未知世界的期待，評估內(nèi)容見表1.

3.4 學(xué)生本位導(dǎo)向的作業(yè)設(shè)計(jì)

制作一份滑動變阻器使用指南，圖文結(jié)合.要求：簡潔、方案合理，按照操作指南自檢操作.

3.5 課例推薦

學(xué)生本位導(dǎo)向的自助實(shí)驗(yàn)的課例，適合定性或半定量規(guī)律性的課例，比如壓強(qiáng)與流速的關(guān)系、電流的磁效應(yīng)等.

4 結(jié)束語

學(xué)生本位導(dǎo)向的自助實(shí)驗(yàn)策略，能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生在自助搭建的真實(shí)情境中獨(dú)立思維，促進(jìn)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)、培養(yǎng)對真實(shí)情境中已有方案提出質(zhì)疑，并培養(yǎng)創(chuàng)造性見解的品質(zhì)，對于提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有推動作用.教師設(shè)計(jì)學(xué)生樂于參與的真實(shí)情境，對學(xué)生形成積極的引導(dǎo)和促進(jìn)，達(dá)成對學(xué)生真正意義上的成長和發(fā)展的關(guān)注.

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（收稿日期：2021-04-04）