自主實(shí)驗(yàn)：賦予學(xué)生正確的體驗(yàn)方式

宋定飛

摘 ?要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究、科學(xué)方法的重要生長點(diǎn)。物理教師踐行生本教育，突顯以生為本，構(gòu)建良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，通過任務(wù)清單把學(xué)生引到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過問題導(dǎo)向、自主探究、評價激勵，開拓學(xué)生思路，增進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力，提升學(xué)生核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：生本教育；自主實(shí)驗(yàn)；正確體驗(yàn)

美國課程改革專家格蘭特·威金斯、杰伊·麥克泰格在《追求理解的教學(xué)設(shè)計》中再三闡述“理解永遠(yuǎn)不能通過‘灌輸實(shí)現(xiàn)”的理念，為此還引用世界著名教育家杜威的話加以強(qiáng)調(diào)：“沒有任何觀點(diǎn)可以作為觀點(diǎn)從一個人傳授給另一個人。當(dāng)觀點(diǎn)說出來的時候，對講述的對象來說，它將是一個給定的事實(shí)，而不是作為一個觀點(diǎn)。觀點(diǎn)需由通過操作行為加以檢驗(yàn)。它們將引導(dǎo)和組織進(jìn)一步的觀察、回憶和實(shí)驗(yàn)?！盵 1 ]

作為物理教師，應(yīng)該營造良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，突顯以生為本的理念，構(gòu)建自覺主動的學(xué)習(xí)場，引導(dǎo)學(xué)生間相互合作、相互交流、相互鼓勵、相互探究，共同制定計劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)、評估實(shí)驗(yàn)，拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)思路，擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加實(shí)驗(yàn)探究機(jī)會與平臺，以促進(jìn)學(xué)生智力的生長和創(chuàng)造性的發(fā)揮，進(jìn)一步加強(qiáng)知識的建構(gòu)和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。

平常的精講多練只是學(xué)習(xí)初級階段，然而教學(xué)若只停留在這個階段，就很難深化并內(nèi)化成學(xué)科素養(yǎng)。如何在純粹知識與現(xiàn)實(shí)問題之間建立密切的聯(lián)系，引導(dǎo)并指導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)物理知識系統(tǒng)，是建構(gòu)性教學(xué)重點(diǎn)關(guān)注的問題。張建偉教授指出了知識建構(gòu)的三種路徑 [ 2 ]：

（1）活動性學(xué)習(xí)：即通過個體與客體的相互作用，通過活動實(shí)現(xiàn)的知識經(jīng)驗(yàn)的增長。

（2）觀察性學(xué)習(xí)：即個體通過對其他人與客體的相互作用（即活動）過程的觀察而實(shí)現(xiàn)的知識經(jīng)驗(yàn)增長。

（3）符號性學(xué)習(xí)：充分的溝通和合作對知識建構(gòu)具有重要意義。這是人類特有的高級的學(xué)習(xí)活動，人類文化之所以得以繼承和發(fā)揚(yáng)光大，主要依賴于符號性學(xué)習(xí)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是這三種學(xué)習(xí)方式的集成，只要教師賦予學(xué)生正確體驗(yàn)的力量，就能將知識傳遞模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹R建構(gòu)模式。陶行知先生說：“行是知之始，知是行之成?！背赃^糖才知道糖是甜的，親自實(shí)驗(yàn)才知道實(shí)驗(yàn)的價值。引領(lǐng)學(xué)生主動實(shí)驗(yàn)、自覺實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中學(xué)會觀察、探索，在現(xiàn)象中領(lǐng)悟到物理原理，學(xué)會動手操作，學(xué)會質(zhì)疑問題和解決問題，學(xué)會分析數(shù)據(jù)，真正找到正確體驗(yàn)的力量所在，正是我們實(shí)驗(yàn)教學(xué)之目的。

下面以初中物理滬科版九年級“測量電功率”實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，談?wù)勅绾我I(lǐng)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，從中感悟到體驗(yàn)的正確方式。

1 ?體驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，把學(xué)生引進(jìn)來

目標(biāo)是行動的指南，學(xué)習(xí)目標(biāo)可以指引學(xué)生前行，實(shí)驗(yàn)導(dǎo)學(xué)是落實(shí)學(xué)習(xí)目標(biāo)的重要途徑。教學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容時，教師做好精心備課，依據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，制定實(shí)驗(yàn)探究思路導(dǎo)圖（表1），把學(xué)生引進(jìn)到實(shí)驗(yàn)探究中。

“測量電功率”導(dǎo)學(xué)案中，設(shè)計任務(wù)導(dǎo)學(xué)，讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)目標(biāo)，了解實(shí)驗(yàn)探究重點(diǎn)和要探究的內(nèi)容，有利于幫助學(xué)生學(xué)有所思、思有所動、動有所悟，悟出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的真實(shí)，懂得實(shí)驗(yàn)課堂要做什么，要達(dá)成什么目的。設(shè)計內(nèi)容導(dǎo)學(xué)，提出實(shí)驗(yàn)探究目標(biāo)清單，明確實(shí)驗(yàn)探究內(nèi)容：呈現(xiàn)測電阻的原理、過程和方法，引導(dǎo)學(xué)生了解測電功率的原理、過程和方法；學(xué)會儀表的正確使用，掌握實(shí)驗(yàn)原理，會設(shè)計實(shí)驗(yàn)測定小燈泡的電功率，清楚通過實(shí)驗(yàn)探究鞏固和理解電功率的概念。設(shè)計情境導(dǎo)學(xué)，演示生產(chǎn)生活中的物理現(xiàn)象，讓學(xué)生品味到生活中的物理原理，引起學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)探究的興趣，讓學(xué)生感受到物理就在身邊。導(dǎo)學(xué)案中滲透實(shí)驗(yàn)方法的應(yīng)用，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前感悟?qū)嶒?yàn)思想和科學(xué)方法，做到胸有成竹，有利于激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究動力，提升實(shí)驗(yàn)成效。

導(dǎo)學(xué)案明確完成時間，適時進(jìn)行展示交流，從而引領(lǐng)學(xué)生先學(xué)后做，把思想轉(zhuǎn)入到實(shí)驗(yàn)探究當(dāng)中來，集中精力關(guān)注實(shí)驗(yàn)探究，達(dá)到任務(wù)驅(qū)動的效果，明確實(shí)驗(yàn)要求和規(guī)矩，提出實(shí)驗(yàn)操作規(guī)程和儀器使用方法，讓學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)中要團(tuán)結(jié)協(xié)作，形成實(shí)驗(yàn)自主和自覺，有助于學(xué)生形成良好地實(shí)驗(yàn)習(xí)慣和責(zé)任擔(dān)當(dāng)精神。

2 ?體驗(yàn)問題，把學(xué)生帶起來

著名教育家陶行知有一名言：“發(fā)明千千萬，起點(diǎn)是一問。禽獸不如人，過在不會問。智者問得巧，愚者問得笨。人力勝天工，只在每事問?！彼季S永遠(yuǎn)是由問題開始的[ 3 ]?！翱茖W(xué)和知識的增長永遠(yuǎn)始于問題，終于問題——越來越深化的問題，越來越能啟發(fā)新問題的問題[ 4 ]?！庇蓡杽t疑，由疑則思，問題會把人帶入思考的境界，帶入探索的境地。教學(xué)“測量電功率”時，依據(jù)教材內(nèi)容設(shè)計相關(guān)問題（表2），相較于平輔式的講授，可以讓學(xué)生一邊發(fā)現(xiàn)問題，一邊解決問題，在問題中尋找規(guī)律、驗(yàn)證規(guī)律，獲得知識的成長，學(xué)習(xí)科學(xué)解決問題的思路和方法。

問題的提出要具有科學(xué)性、可行性，能在探究中得到解決，不要盲目，不要為提問題而提問題。提問題的方式要具有多樣性、靈活性，問題可以故設(shè)懸念、拋磚引玉，可以聯(lián)想啟智、層次遞進(jìn)，由淺入深，環(huán)環(huán)緊扣，通過問題帶給學(xué)生學(xué)習(xí)的樂趣，思考的空間，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，主動探究。

3 ?體驗(yàn)探究，讓學(xué)生動起來

科學(xué)探究是物理教學(xué)的一個重要組成部分，是發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵點(diǎn)，可以幫助學(xué)生建構(gòu)科學(xué)知識，理解科學(xué)知識，促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力的發(fā)展；幫助學(xué)生形成良好的科學(xué)探究思維方法和正確的科學(xué)態(tài)度。探究之前，充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)資源豐富的優(yōu)勢，組織學(xué)生觀看仿真實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)操作流程，了解實(shí)驗(yàn)操作步驟；鼓勵學(xué)生居家模擬實(shí)驗(yàn)，激勵學(xué)生大膽探索和償試，學(xué)會設(shè)計實(shí)驗(yàn)思路和準(zhǔn)備相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材，增加學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的感性認(rèn)識，提升獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。組織學(xué)生課堂合作探究，遵循科學(xué)探究步驟，通過科學(xué)探究獲得物理規(guī)律和結(jié)論。實(shí)驗(yàn)探究中，教師要學(xué)會放手，敢于放手，引導(dǎo)學(xué)生敢于質(zhì)疑，親歷探究，懂得探究，在探究中促進(jìn)科學(xué)思維和科學(xué)方法的增長。

教學(xué)“測量電功率”時，可以先組織學(xué)生觀看希沃課件，對測電功率有一個初步認(rèn)識。實(shí)驗(yàn)時，以小組為單位，指導(dǎo)學(xué)生制定實(shí)驗(yàn)計劃，內(nèi)容有實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、電路圖、記錄表格。設(shè)計完畢，請各小組代表分享設(shè)計思路，教師幫助指導(dǎo)并糾正。接著組織學(xué)生根據(jù)設(shè)計的電路圖連接電路，認(rèn)真檢查電路沒有錯誤后，引導(dǎo)學(xué)生按步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，特別提醒同學(xué)們注意觀察燈泡亮度變化時，各儀表的示數(shù)變化情況，并及時做好記錄；分析數(shù)據(jù)，分別計算出小燈泡相應(yīng)的功率，比較小燈泡亮度與實(shí)際功率的關(guān)系。學(xué)生實(shí)驗(yàn)時，要求完成實(shí)驗(yàn)報告記錄單，歸納分析得到相關(guān)結(jié)論，學(xué)會分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)誤差；教師要加強(qiáng)檢查指導(dǎo)，提醒學(xué)生間相互幫助，相互配合，讓每個同學(xué)都參與到實(shí)驗(yàn)探究中來。

4 ?體驗(yàn)激勵，讓學(xué)生樂起來

蘇霍姆林斯基說：“成功的歡樂是繼續(xù)學(xué)習(xí)的一種動力?！盵 5 ]教師的“激勵”評價會調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)欲望，提升思維活躍程度，增進(jìn)學(xué)習(xí)動力。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我總是堅持一個原則：多表揚(yáng)少批評，多激勵少指責(zé)，經(jīng)常走下講臺，走近學(xué)生，用關(guān)愛的語言幫助和詢問學(xué)生，用科學(xué)的思維和方法進(jìn)行糾錯，規(guī)范學(xué)生操作行為，讓學(xué)生在愉悅的課堂中快樂成長。

（1）評價激勵學(xué)生。在學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)的過程中，讓兩位優(yōu)秀的學(xué)生分組進(jìn)行檢查，檢查學(xué)生的設(shè)計情況和優(yōu)缺點(diǎn)，接著讓學(xué)生點(diǎn)評，提供給學(xué)生表現(xiàn)的機(jī)會，突顯學(xué)生的組織管理和經(jīng)驗(yàn)交流能力。針對實(shí)驗(yàn)的過程管理，制作積分評價表，實(shí)行組內(nèi)比賽，組間競賽，對學(xué)生每完成一個項(xiàng)目就進(jìn)行積分，既督促學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)，又幫助學(xué)生學(xué)會自我評估，懂得哪些做得好，哪些做得不好，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和潛能，增添學(xué)生實(shí)驗(yàn)的動力和創(chuàng)造力。

（2）捕捉學(xué)生亮點(diǎn)。在學(xué)生探究時，要觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)態(tài)度，因分小組進(jìn)行合作探究，容易顯示出學(xué)生優(yōu)點(diǎn)，也容易暴露出學(xué)生的缺點(diǎn)，有的學(xué)生認(rèn)真負(fù)責(zé)，有的學(xué)生隨便應(yīng)付，教師就要及時提出；要關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程，內(nèi)容涉及連接電路的正確性、操作步驟的程序性、記錄數(shù)據(jù)是合理性、整理儀器的規(guī)范性等等，對做得好的要及時表揚(yáng)，激勵學(xué)生更進(jìn)一層；要關(guān)注學(xué)生合作效果，可以每小組各安排一人交叉檢查，把檢查結(jié)果和捕捉到的亮點(diǎn)告訴老師，由教師統(tǒng)一點(diǎn)評。

（3）診斷評估反饋。反饋的目的在于掌握實(shí)驗(yàn)成效，查缺補(bǔ)漏。實(shí)驗(yàn)結(jié)束，一方面利用網(wǎng)絡(luò)評價平臺，以客觀題的形式進(jìn)行問卷調(diào)查，內(nèi)容有：實(shí)驗(yàn)原理懂了嗎？電路圖會連接了嗎？儀表會使用了嗎？數(shù)據(jù)會分析了嗎等？軟件評價方便快捷，便于統(tǒng)計分析，及時掌握學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況。另一方面進(jìn)行書面測評，內(nèi)容有：畫電路圖，連實(shí)物圖，分析實(shí)驗(yàn)故障等；還可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作測試，考查學(xué)生實(shí)操能力，同時約束學(xué)生平常加強(qiáng)規(guī)范練習(xí)。

5 ?體驗(yàn)思路，讓學(xué)生“富”起來

實(shí)驗(yàn)探究可以培養(yǎng)學(xué)生觀察、思維、分析等能力，在教材已有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新，將有助于開拓學(xué)生視野，活躍學(xué)生思維。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的方式有：改變實(shí)驗(yàn)器材更新實(shí)驗(yàn)思路，改變條件更新實(shí)驗(yàn)方法，擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)涵。通過創(chuàng)新思路來提升實(shí)驗(yàn)功能，不僅讓學(xué)生得到更多地親身體驗(yàn)，還豐富學(xué)生學(xué)科知識，掌握更多解決問題的方法，深度學(xué)習(xí)相關(guān)物理原理和規(guī)律，加深對科學(xué)方法的靈活運(yùn)用。學(xué)習(xí)“測量電功率”后，借助已掌握測電功率的方法，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法，開拓實(shí)驗(yàn)思路，幫助學(xué)生提供更多體驗(yàn)和感悟。

思路拓展一，用伏安法測電功率與伏安法測電阻相比較，異同點(diǎn)各有哪些，特別是數(shù)據(jù)處理上有什么不同；用小燈泡代替固定電阻，為什么電流、電壓圖像是曲線而不是直線？讓學(xué)生列表對比，用坐標(biāo)分析，從中找到問題的本質(zhì)所在，拓展了學(xué)生的解題思路。

思路拓展二，掌握特殊方法測電功率。從測電功率原理入手，如P=UI、P=W/t，幫助學(xué)生弄清楚需要測量的物理量。一是依托家庭電路改變測定方法，利用鐘秒和電能表測電功率。借助媒體演示，從PPT演示文稿的仿真實(shí)驗(yàn)中初步掌握該方法，悟出該方法測電功率的操作步驟和注意事項(xiàng)；組織學(xué)生用該方法測電功率，學(xué)會連接家庭電路，并學(xué)會讀電能表和利用電能表的銘牌和電能表表盤的轉(zhuǎn)數(shù)計算電能；該方法的使用，既培養(yǎng)學(xué)生的生活物理思想，又培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑和思考分析能力。

思路拓展三，改變實(shí)驗(yàn)條件測定小燈泡電功率，如只有電壓表或電流表的情況下，讓學(xué)生思考：用一個定值電阻代替電壓表，或用一個定值電阻代替電流表測小燈泡電功率的方法，引導(dǎo)學(xué)生大膽的猜想和嘗試實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生吸收更多的營養(yǎng)，正是學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)之所需。

綜上所述，都是在踐行杜威的“從做中學(xué)”的教學(xué)基本理論，也是對“一切為了學(xué)生，高度重視學(xué)生，全面依靠學(xué)生”這一生本教育核心理念的具體化落實(shí)，強(qiáng)調(diào)把“教”轉(zhuǎn)化為“學(xué)”，轉(zhuǎn)化為“玩”。樂玩的是智慧游戲，獲得的是知識建構(gòu)。自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)無論是對社會發(fā)展、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，還是對促進(jìn)個人成長，都有積極的重要作用。物理教師要落實(shí)以生為本，加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)，讓學(xué)生自覺主動實(shí)驗(yàn)，從中體驗(yàn)學(xué)習(xí)樂趣，幫助學(xué)生在科學(xué)探究等方面的能力得到提升，科學(xué)態(tài)度和責(zé)任擔(dān)當(dāng)意識得到加強(qiáng)。

物理學(xué)家馮·勞厄（諾貝爾獎獲得者）就曾說過：“教育給予人們的無非是當(dāng)一切已學(xué)過的東西都忘記后所剩下來的東西。” [ 6 ]課堂上所學(xué)物理公式、具體知識可能被絕大多數(shù)的學(xué)生忘記，但物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)方法、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等學(xué)科素養(yǎng)一定能夠長久地被學(xué)生終身持有并受用?！八Ｏ聛淼臇|西”是什么？就是學(xué)科素養(yǎng)，這是從正確體驗(yàn)方式中獲取的。因此，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)并指導(dǎo)學(xué)生親身體驗(yàn)、主動探究，有效地建構(gòu)知識體系，正如格蘭特·威金斯和杰伊·麥克泰格所論斷的：“沒有恰當(dāng)?shù)捏w驗(yàn)，只是分享自己對世界的理解和情感，注定要以失敗而告終[ 1 ]259”。

通過學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用知識，體驗(yàn)實(shí)踐，只要以《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》為綱領(lǐng)性指導(dǎo)，以學(xué)生終身發(fā)展為根本，以學(xué)生正確體驗(yàn)為可行性方式，就能為提高學(xué)生的科學(xué)探究能力創(chuàng)新性地探索一條可復(fù)制的教育教學(xué)路徑。

參考文獻(xiàn)：

［1］ 威金斯，麥克泰格. 追求理解的教學(xué)設(shè)計[M].閆寒冰，宋雪蓮，賴平，譯.上海：華東師范大學(xué)出版社，2022：225.

［2］ 張建偉.知識的建構(gòu)[J].教育理論與實(shí)踐，1999（7）.

［3］ 靳乃錚.啟發(fā)式教學(xué)[M].西安：陜西人民出版社，1984：44.

［4］ 波普爾. 猜想與反駁[M].沈恩明縮編.杭州：浙江人民出版社，1989：84.

［5］ 張莉. 即時評價：靈動課堂評價的應(yīng)然選擇[J].文存閱刊，2018（6）.

［6］ 林欽，陳峰，宋靜. 關(guān)于核心素養(yǎng)導(dǎo)向的中學(xué)物理教學(xué)的思考[J].北京：課程.教材.教法，2015（8）.