构建学生操作能力与学业成绩相互促进的物理课堂

摘 要：对学业成绩的评价从传统的以知识为主的结果性评价向以获取知识的过程为主的过程性评价转变，对学生能力的培养也从传统的注重数理逻辑能力向偏重于操作能力转变。促使教师从符合学生认知规律的角度来进行教学，有助于学生建构知识并发展其在知识获取过程中的相关能力和习惯。

关键词：操作能力；学业成绩；物理教学

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）3-0022-4

物理教学中对学业水平的评价正从传统的以知识为主的结果性评价向以获取知识的过程为主的过程性评价转变，对学生能力的培养正从传统的注重数理逻辑能力向偏重于操作能力转变。而关注到这些转变，将有助于教师从符合学生认知规律的角度来进行教学，从而帮助学生建构知识并发展其在知识获取过程中的相关能力和习惯。

目前，学校正在开展江苏省教育科学十二五规划课题“初中学生操作能力与物理学业成绩的关系研究”。课题组从 “理解性学习”的角度出发（理解性学习通常包括两层含义，即“理解的心智模式”和“理解的实作模式”[1]），对“操作能力”和“学业成绩”这两大核心概念进行了剖析与重新界定。课题组认为：狭义的“操作能力”是指学生在探究活动中使用器材达成探究目的的能力；广义的“操作能力”则不仅包括外显的观察能力、使用器材的熟练程度，还包括实验设计、逻辑分析、归纳整理等心理加工的过程。“学业成绩”通常是指个体在学业领域所具有的知识、技能或取得的成绩水平。课题组认为：除此之外还应将学生对所学课程的兴趣爱好程度、学生参与学习活动的深度和广度涵盖其中。基于上述分析，我们为学生在课堂之外提供了丰富多彩的综合实践活动，同时也提出了“构建学生操作能力与学业成绩相互促进的物理课堂”的设想，建构流程如图1所示：

接下来，以苏科版初中物理“引言”的教学为例，具体阐述“操作能力与学业成绩相互促进的物理课堂”之建构流程。

1 基于课程标准的文本研读

《引言》作为初中物理的开篇，承载着学生对物理学科的兴趣与期望。如何在教学过程中抓住学生的眼球，让学生在各种学习活动中体会物理学的美好，成为本堂课的关键。

《义务教育物理课程标准（2011版）》[2]指出：物理学科应贴近学生的生活，符合学生的认知特点，激发并保持学生的学习兴趣，让学生通过学习和探索掌握物理学的基础知识与基本技能，并能将其运用于实践，为以后的学习、生活和工作打下基础。

苏科版初中物理教材将《引言》分为“奇妙的物理现象”和“体验科学探究”两个课时。在“奇妙的物理现象”这一课时中，设置了以下实验：1.长短蜡烛，哪只蜡烛先灭；2.烧小金鱼实验；3.透过盛水的玻璃杯看书本上的字；4.观察放置不同介质，条形磁体对铁质回形针的吸引是否会发生变化；5.设置了WWW环节：①观察清水中放入鸡蛋，往清水中加盐后所发生的现象，提出相关问题；②将水和食用油依次倒入玻璃杯，将一段蜡烛或一粒葡萄放入其中，将所观察到的现象画出来，并提出相应的问题。本课时在能力环节上主要培养学生的观察能力、猜想能力、提问能力以及对现象进行整理归纳的能力。学业成绩的养成目标主要是对上述能力有一个初步的体验。同时，能感受到物理学的奇妙，逐步树立对物理学科的兴趣与热爱。

在“体验科学探究”这一课时，设置了“读一读：富兰克林对天电的探索”以及探究活动“装满水的杯子里还能放多少回形针”这两个环节。

课题组认为：教材在第一课时中设置系列实验的目的，一是为了让学生体会到物理学是有趣的、奇妙的；二是为了让学生对物理学究竟研究些什么内容有最初步的认识；三是让学生知道学习物理的一些基本方法，如，善于观察、勇于提问、勤于思考等。第二课时中，利用“读一读”的环节，让学生通过自主阅读的方式，对科学家进行科学探究时经历的过程有一些初步的了解，然后让学生经历一个探究活动来体验、熟悉探究的过程。这一课时在能力环节上主要培养学生阅读整理的能力以及对实验进行分析归纳的能力，而学业成绩的养成目标也是让学生通过活动体验来增强对物理学科的兴趣[3]。

学生之前有小学科学的基础，在之后的调查中也有很多学生反映第一节物理课有小学科学课的味道。他们对各种物理概念、物理现象仍然处于懵懂之中，在解释各种现象时总是似是而非，这就需要通过系统的学习去弥补知识的缺漏，建立起更为科学的概念并学习相关的科学研究方法。

2 基于研读的活动设计及实施

基于上述分析，课题组根据学校的实际情况对第一课时进行了如下处理：

案例1：奇妙的物理现象

1）物理学研究哪些内容

在介绍完物理学发展的历史脉络后提出问题：

①开门是生活中常做的事，怎样开门、关门最省力？

②怎样可以烧开一壶水？

③自然界中还有大量的现象，如彩虹、下雨、打雷等等，你知道它们都是如何形成的？

小结：物理学是一门研究声、光、热、电、力等现象及其规律的自然科学。

这一环节在体现物理学科人文特点的同时，也体现了这门学科与生活密切相关的实践性特点。同时，使学生对物理学究竟研究什么方面的内容有了初步的认识。

2）观察能力的培养

演示实验一组（如图2）：观察现象，小组讨论现象产生的原因。

请学生注意观察实验的操作过程，及所产生的现象，说说发生上述现象的原因。

以实验组的形式让学生产生深刻的印象。然后，通过小组讨论的学习方式来分析观察到的实验过程及其现象背后隐藏的原理。

3）猜想能力的培养

演示实验一组（如图3）：观察现象，猜想可能出现的现象，并分析其中的原因。

实验4中通过改变罩子的大小，猜想可能出现的结果，并进行观察。实验5中通过吹和吸两种方式，让学生猜想可能出现的现象，并进行实验。实验6中让学生猜想放入葡萄和蜡烛可能所处的位置，并通过实验进行验证。最终，让学生讨论分析其中可能的原因。

学生的猜想应该是建立在某些依据或者经验的基础之上的，通过讨论然后进行猜想可以使猜想的结果更加合理，同时学生也能知道应该如何进行猜想。

4）实验操作能力的培养（如图4）

通过让学生以小组为单位进行自主探究，培养其动手操作的能力、实验设计的能力以及分析归纳的能力。

5）课后实验——课堂的延伸

如图5，思考用盛水的玻璃杯看字与利用“放大镜”看物体进行对比，有何异同？

对第二课时的处理如下：

案例2：体验科学探究

1）阅读“富兰克林对天电的探索”

思考：富兰克林对“天电”的探索为什么会取得成功？

引导：

①提出明确的问题：天电和地电有何关系？

②合理的猜想：基于它们“发光、声响、发热”等系列现象，认为它们是一致的，写了一篇名叫《论天空闪电和我们的电气相同》的文章；

③设计实验与制定计划：捕捉天电（费城风筝实验、岗亭实验等）；

④评估与交流：利用捕捉到的天电进行电学实验，富兰克林和他的儿子威廉、法国的达里巴尔、俄国著名电学家利赫曼等进行信息的交流共享等。

2）在教师的引导下体验科学探究

根据书本的提示和教师的引导，探究“装满水的杯子里能放多少回形针？”（如图6）

为了使实验具有更强的震撼效果，以达到激发学生兴趣的目的，本实验使用了医院里装药液的小药瓶。小小药瓶竟然还能装下十几个回形针，给学生留下深刻印象。

3）自主探究“单摆来回摆动一次所需要的时间与哪些因素有关？”

以伽利略观察摆的等时性为引（如图7），激发学生去探查其背后隐藏的规律。让学生经历完整的探究过程，对探究活动有更加深刻的体验。

3 基于调查的学业成绩评估

3.1 课堂观察的结果

课题组成员的观察结果：课堂中学生能够完全参与到学习活动之中，小组讨论热烈，能提问，能猜想，设计实验虽有不足但敢想敢说。两个课时下来，学生的学习热情高涨，对学习物理学科充满信心。

3.2 课后调查的结果

课后让学生用文字反馈了对物理学科的感受及期望。大部分学生提到物理课堂非常有趣，期待能够学到更多有用的知识去解释（下转第27页）

（上接第24页）生活中的现象。还有部分同学提到了以前的学长、学姐们描述的物理学科与他们所体验到的物理学科有所不同，希望老师能通过各种方式保持他们学习物理的热情。

3.3 兴趣延续的反馈

在接下来的学习中，课题组在各个单元都设计了自制物理道具的活动。每次活动，学生都能积极参与，上交的作品种类丰富且有较好的操作性，体现出了学生对物理学科的兴趣。图8是部分作品展示：

4 结 语

构建学生操作能力与学业成绩相互促进的课堂是我们追求的目标。在具体的实施过程中，我们对学生的整体评价需更多地了解学生的个性特长，给他们发挥特长的机会。不仅要重视他们纸笔测试的成绩，也要关注他们课堂上的提问能力、猜想能力、协作能力、设计实验的能力等，还要关注他们在课堂外的动手能力、综合实践活动中的组织能力等。在多元评价理念的指引下，从发展学生操作能力的角度去设计课堂、设计综合实践活动、设计纸笔检测，从而真真切切地提高学生的学业成绩。

参考文献：

[1]陈家刚. 促进理解性学习的课程和教学设计原则[J].全球教育展望，2013，（1）：53.

[2]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2011版）[S].北京：北京师范大学出版社，2012.

[3]彭夷.主动参与式物理课堂的建构路径及实施方案——以苏科版《初中物理》八年级“世界是运动的”教学为例[J].物理通报，2012，（9）：12.

（栏目编辑 刘 荣）