依托实验 优化中学物理教学教研



摘 要: 实验是物理教学的重要组成部分.实验作品,丰富了教学资源;实验展示,优化了教学手段;实验创新,助推了教师成长.生活中有丰富的实验素材,学生因丰富的实验现象而倍受启发,笔者及团队也因反复的实践而不断成长.
关键词: 生活资源;物理实验 创新
由于祖辈和父辈是木匠,从小开始,笔者有机会接触很多的工具,有很多动手实践的机会,因此对动手实践有着与生俱来的热爱.然而,对于物理教学、物理实验及教具制作,需要的是智慧、耐心、专注与持久.三十年的学习与教学之路,实验占据了笔者大部分时间与精力,笔者现就实验教学与研究的感悟,做如下分享.
1 修身心,矢志不渝
1998年,笔者刚工作不久,开始了对实验的实践研究.2008年,笔者任专职的物理教研员,有充足的研究时间,开始了对实验的理论研究.2018年,笔者已返回学校任教三年,正在研究一项全国教育信息技术课题“信息技术环境下开发生活资源优化物理实验的研究”.几十年来,从学习到教学再到研究,物理实验已成为笔者生命中不能割舍的一部分.看到的实验,就想做出来;做过了实验,就想改变做法,笔者也基本做到了这一点.初中时代学到安全用电,物理老师说人站在地上可以用手直接摸零线,老师也只是说说而已,估计当时只有笔者回家做了尝试.化学老师说沼气可以燃烧,放学后,笔者用塑料漏斗和食盐水瓶在门前的池塘里收集了一瓶沼气,沼气真的可以燃烧.
在大学学习期间,在物理实验上投入了很多时间,其中包括上摄影辅导班和学习家电维修.现在笔者还保存着在实验室拍摄的平抛运动的频闪照片.教实验的老师擅长用生活物品做各种实验,比如用电子点火枪、胶卷盒及酒精演示气体膨胀做功实验.受老师的实验思想的启发,开始关注生活物品与物理实验教具之间的联系.工作以后,担任学校实验室管理员.由于自己有亲身感受,在物理教学中强化实验教学,有时为了避免来回搬运仪器,就组织学生到实验室上课.笔者在乡村学校任教了十三年.十三年里,制作了大量的简易教具,这些教具既丰富了实验资源,又解决了教学中的问题.图1是利用两个易拉罐制作的射程可调节的简易火箭.
2 练内功,引领示范
2008年,任职县物理教研员,对于一个170万人口的大县城,教研员的作用十分重要.在教研之路上,始终坚持“不守旧,不等待,不迷信”的做法,勇于创新,及时行动,寻找适合当地情况的教研之路,以研促教,以教促学.把全县各中心校分成六大片区,定期举行学科专题教研活动,送研到校,通过任务型活动,引领广大物理教师积极参与活动.在教学视导过程中,走遍了全县所有中学,全县物理实验教学状况令人堪忧,一讲到底的物理课比比皆是.交流过程中,多数教师把原因归结为实验器材不足、学生素质底低下、领导不重视等.说得直白一点,都是抱怨,少有自身的因素.其实,真相真的如此么?声音的产生实验、蒸发吸热实验、运动快慢的比较实验、影响压力作用效果的因素实验、大气压实验、电灯的串联与并联实验、家庭电路实验等,完全可以不用实验室的器材.2009年以后,笔者参加了四次"国培计划"学习,连续多年参加北师大版初中物理教材年会并做交流汇报,连续参加全国物理年会并参加实验创新评比活动.为了引导广大物理教师开发生活资源做实验,笔者带领骨干教师连续十年研究中学物理实验相关课题.在各级活动中,多次聆听了物理课标组成员做的课标解读及教材分析,多次观摩了国家级名师的实验展示,反复学习了陶昌宏老师的“物理教学的基本特征”,并用其中的思想指导当地的教学教研.
都说物理难教难学,但是难在哪里?如何破解难点?如何激发学生的兴趣?这些问题始终困绕着各位物理教师.法国数学物理学家庞加莱说,物理学是从一系列事实、公式和法则建立起来的,就像房子是用砖砌成的一样,但是,如果把一系列事实、公式和法则就看成物理学,那就犹如把一堆砖看成房子一样.物理学比组成它的事实、公式和法则要深刻得多.物理学的深奥体现在哪呢?总体来说,就是物理学的思想和方法.对中学生而言,物理学知识系统的建立、研究思想和方法的形成,都离不开实验.个人的工作经验及多年的走访调查表明,基层一线老师工作量较大,越优秀的老师,教学任务越繁重.很多物理老师都知道物理实验的教学效果远远优于教师的讲授,部分教师之所以不做实验,一是手边没有器材,二是不知如何优化实验,三是准备实验费时费力,四是没有时间.有时,实验需要的材料可能就在生活中,比如,一个扁平的瓶子和一个带孔的橡皮塞外加一段圆珠笔芯,即可演示微小形变,也可演示大气压与高度的关系,还可制作浮沉子;一个细长且缩口的玻璃瓶装满大米,插入一根竹筷即可演示“筷子提米”;一个透明塑料瓶和一个胶头滴管即可演示潜水艇原理.如果手边没有这些东西,就只能让学生看看书上的图片或是看一段视频.因此,开发生活资源,优化物理实验,意义重大,影响深远.结合这种状况,笔者在多地做有关实验教学讲座时,都是现场进行实验展示,让教师感受到实验素材就在生活中,感受到实验器材之简易、构思之巧妙、制作之简单、操作之便捷、效果之明显.因为笔者始终坚信,唯有简单,才易复制.另外始终建议物理教师应建立个人实验室,3至4年的时间,投资一万元,即可建立一个足够初中老师使用的个人实验室.
二十多年来,笔者一直在进行实验教学的尝试,从自制教具到实验理论,从一物多用到多物归一,从生活物品到成套的教具,从课堂教学到实验考试.笔者和骨干教师共同申请了市级课题“开发生活资源优化物理实验的实践与应用研究”,课题研究过程中,大家研制了近百个自制教具,部分教具参加全国实验创新展评,还获得了一、二等奖的佳绩.将自制教具的经历总结成经验报告,在多地的物理教师培训中做专题讲座,以期进行推广.从事专职教研过程中,坚持撰写论文,范围涉及实验教具制作、教学反思、试题研究等内容. 一花独放不是春,百花齐放春满园.在笔者组织的每年一次的全县物理教师教学基本大赛中,实验展示环节都是亮点.付出终有回报,有的教師因实验技能突出而获得省级大奖,有的教师因在比赛中实验创新而获得国家级、省级奖励.图2是笔者的作品“多功能光学演示仪”参加全国中学物理实验创新展评的情景.
3 抓质量,梦圆课堂
2015年,笔者从一个专职教研员又回到了讲台.重新踏上讲台以后,有了更多的课堂教学实践机会.在考试制度下,抓分数是不可回避的话题.但是如何让学生主动努力,辛苦而不痛苦?自费购置演示教具和分组实验仪器,能做的实验一定亲手做一做,从课内延伸到课外,从必考实验到趣味实验.只要动手,必有收获.在知识教学中,打破传统的条目式板书,采用思维导图的形式.一节课一个图.每章小结完全由学生独立设计并上传到老师的QQ空间,用于共享.在多年的教学实践中,始终坚持带着教具和相机进课堂,多数实验都能给学生带来惊喜,带来震撼,带来快乐.教具化解了教学难点,相机留下了珍贵的瞬间.垃圾袋做的许愿灯、浮力原理演示器、自制易拉罐火箭比赛、弯曲的光路、拆除定时炸弹、简易发电机、用水做大气压强实验、磁悬浮地球仪等给学生留下终身难忘的印象.久而久之,学生对物理课有了期待.图3是学生体验各种各样的“潜水艇”的情景.针对理科教师携带仪器不便、没有专用演示台的问题,利用半年时间研发出作品“便携式多功能教学展示箱”,该作品具有拉杆箱、暗箱、手提箱、铁架台、旋转台、演示台的功能,2017年,该作品荣获国家实用新型专利.
一个好的创意就是一颗启发智慧的种子,就是一个撬动学习兴趣的杠杆.在实验创新的道路上,还有很多奥秘等待我们去发现,去分享.
参考文献:
[1]张亮.开发生活资源优化物理实验的研究[J].中学物理,2018(5):20-21.
[2]陶昌宏.高中物理教学理论与实践[M].北京:北京师范大学出版社,2008.
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