从同课异构看实验创新

李子明

(河北武安第十中学,河北 武安 056300)

从同课异构看实验创新

李子明

(河北武安第十中学,河北 武安 056300)

“同课异构”是一种有效的教研方式,尤其是同课异构中的实验创新,为课堂教学奠定了扎实的基础.本文通过比较同课异构中实验创新的共性与个性,即实验的变通性,实验的求异性,实验的针对性,实验的改进性,实验的廉价性等,旨在探究创新实验的思路与方法,学习借鉴创新实验的策略与技巧,凸显中学物理课堂教学的灵魂．

同课异构； 创新实验； 思路与方法； 策略与技巧

1 问题的提出

同课异构是指同一课程同一教学内容由于教师教学风格习惯、授课环境条件等不同所导致的课堂进程结构、师生活动空间、授课方式效果等方面存在差异的课堂教学活动．

笔者观察了大量的初中物理教学同课异构课例,从中梳理总结出实验教学的若干创新点．那么，实验教学该如何创新,应新在哪里?

“新”要耳目一新、与众不同,让学生欲罢不能,起到激励学生奇思妙想之功效;“新”要推陈出新、有针对性,利用创新实验创设情景,突出重点,突破难点;“新”要立异标新、有拓展性,创新实验要能调动学生积极性,引发学生思考,培养学生创新意识、创新能力、创新态度和创新精神,并能正确地应用实验得出的规律解决问题．

笔者结合大量课例探究出几种创新实验的方法和途径:实验的变通性,实验的求异性,实验的针对性,实验的改进性,实验的廉价性．下面将结合实例逐一作出阐释．

2 实验的变通性是创新之本

案例1.“流速与压强”一课.

实验情境1:请看小实验(图1),我们用嘴吹漏斗里的乒乓球,猜!会把乒乓球吹出去吗?再用力去吹,变着方向去吹,咦,怎么没有吹掉呢?

实验情境2:请看小实验(图2),我们用嘴吹圆珠笔杆下端,看着上端出气口的乒乓球,会脱落吗?咦,怎么没有吹掉,球还在正上方旋转呢?

实验情境3:用橡胶管将上下两个漏斗连起来(图3),当我们把吹风机的开关闭合,下端漏斗里的乒乓球会怎样呢?咦,怎么没掉下来?

图1

实验情境4:用橡胶管将上下两个漏斗连起来(图4),在上边的漏斗里灌水,下端漏斗里的乒乓球会冲下来吗?管中的水产生的液体压强怎么没有把乒乓球冲下来呢?

实验情境5:我们沿着纸杯上方用力吹气(图5),会看到什么呢?呀!乒乓球从纸杯中一跃而起,跳到最后一个纸杯了．

实验情境6:把一根塑料管子置于桌面上(图6),且在管子底部放一乒乓球,用嘴在管子上口用力一吹,呀!乒乓球居然从管子里跳出来了,是什么力使得乒乓球向上“跳”起来呢?

图4

通过比较以上几种实验方案,可以看到实验创新在于变通,变通实验器材、变通操作方式等.这些实验极大引发教师和学生探求真知,给师生留下越变越新,越变越奇的感觉．教师应当发挥个人聪明才智和汲取集体智慧的力量源泉,不断地反思、改进、搜集素材,关注人与人之间的思想融合．实验的变通性能促进教师专业成长,激发教师教学热情,让教师能研究、会研究、愿意研究,并能自觉参与,积极实践,解决教学实际问题．

3 实验的求异性是创新之魂

案例2.“流速与压强”一课.

实验情境1:将两端开口的软管一端靠近碎纸屑(图7),另一端用手摇转软管,我们会看到什么呢?

实验情境2:将软管一端靠近两块薄木板(图8),软管另一端接抽气机,我们会看到软管口竟然依次、先后吸起了两块薄木板,这是为什么呢?

图7

案例3.“眼睛和眼镜”一课.

眼睛这架神奇的凸透镜是如何将远处和近处的物体看清楚的呢?它是怎样实现调节的呢?

实验情境1:用图9装置通过更换不同的透镜来显示近、远视眼的形成和矫正．

实验情境2:用图10装置通过调节水透镜的水的多少,通过调节透镜的厚度(折射的强弱)来显示近、远视眼的形成和矫正．

图9

物理实验教学大都停留在“做教材实验”的层面上,缺乏自制教具和实验创新意识,实验教学变成了应试教学．以上4则情境实验,以课本为基础,大胆创新,标新立异,在“求异”的过程中,发展了学生的思维,促进了学生的创新意识．

如果我们针对这些概念与规律,开发设计一些基于教材的、脱离陈旧俗套的实验,给人神秘的“新”与“异”的实验,极易唤起学生的直接兴趣,而且也极易突破认知难点．

4 实验的针对性是创新之重

案例4.“摩擦力”一课.

摩擦力方向是学生学习的难点之一,如何突破这一难点呢?

实验情境1:擦黑板时,摩擦力的方向如何呢?毛刷受到黑板摩擦力的方向与刷子运动方向有什么关系?(图11)

图11

实验情境2:做“筷子提米”实验.把一根筷子插入装满米的杯子中,竟能将杯子和米提起来了．想一想这是为什么呢?说明了摩擦力的方向是哪个方向呢?

实验情境3:水平传送带上的米袋受到摩擦力的方向如何?

物理难学难教主要原因之一就是学科的抽象性．如何突出重点,怎样突破难点,如何破解难以理解的物理现象,最有效的办法是用实验显性展示．但不同学生认知的障碍点有所不同,单靠教材提供的实验就会众口难调,不便于全体学生透彻理解,这就要求教师深入了解、分析学生实际,对实验内容进行深入研究、准确判断,有针对性地设计实验．

上述实验设计能够准确破解、显示摩擦力的方向．开发这些有针对性的实验,有助于突破教材的难点,扫除学生的认知障碍．

5 实验的改进性是创新之道

案例5.“摩擦力”一课.

摩擦力测定是探究实验的重点和难点之一,在操作时由于很难使其匀速直线运动,所以,导致测量示数不稳定,指针有跳动的现象发生,知其原因后,我们怎样改进这个实验,从而突破教材难点呢?

实验情境1:用弹簧测力计匀速拉动放在长木板上的小木块,观察并读其示数．

实验情境2:将弹簧测力计的一端用细线固定在竖直壁上,另一端用细线与小木块相连,匀速拉动小木块下的长木板,观察并读其示数．与上述实验1比较,体验实验方案的优劣．

实验情境3:把上述实验2装置中的弹簧测力计改装数字感应器,拉动长木板,观察其图像并读其示数大小．与实验2比较,进一步体验实验方案的优劣．

教材中的实验大都非常优秀,但我们不能简单地采取“拿来主义”,机械地给学生演示操作,而应当在进行实验的过程中发现问题并寻求解决途径,对实验设计不断改进,使之日趋完善．

改进实验时,要结合学生实际,因地制宜．对于实验探究,不必拘泥于教材,可以大胆创新．难以操作、误差较大的实验,可以从方案设计、操作程序角度加以改进．器材传统、陈旧老化、可见度小的实验,可以利用现代科学、数字技术的介入加以改进,努力促使实验效应最大化．

6 实验的低廉性是创新之旨

案例6.低成本实验器材走进课堂,产生奇效．

实验情境1:“找重心” (图12),一块形状不规则的薄木板,如何找到它的重心呢?仅用一条细线、一枚图钉、一根铅笔即可解决问题(物理“悬挂法”找出重力的作用点).

图12

实验情境2:“自制电动机”(图13),如何利用一节电池的电能,让物体转动起来呢?仅用一节5号电池、一块圆磁铁、一根铜导线即可完成自制电动机的实验．

实验情境3:“物体的浮沉条件及应用”的新课引入环节,把乒乓球投入玻璃盛水桶中,猜乒乓球会怎样?(学生说“上浮”，实际却沉入桶底)．把第2枚乒乓球投入桶中,会怎样?(这次学生说“下沉”或“上浮”．实际却悬浮其中．学生总是猜错)……原来是教师在课前已将乒乓球做了手脚,内部注入了不同量的盐水．

设计实验过程中不仅要考虑学生的观察效果,还应该力求使实验仪器的结构简单,费用低廉．以上几组实验的自制教具结构简单,成本低廉,制作简单,做到了就地取材、因陋就简、操作简单、保管方便．

鼓励教师进行低成本实验的设计和开发,引导教师在开展物理实验教学时,要充分鼓励学生积极参与到实验过程中来,有意识地培养他们的探索能力和动手能力,鼓励他们运用自己所掌握的现有知识解决实验中面临的种种问题．

鼓励学生做好课外小实验、小制作,使之具有科学性、实用性、趣味性等特点,促进学生对教学内容的学习．

总之,作为一线教师,必须具备实验教学的创新意识,必须在合作中取长补短,变通一些实验使之“新颖”;开发一些创新实验使之“奇特”; 研发针对性破解难点的一些实验使之“激疑”;改进效果不明显的实验以及应用科学技术手段使之常“有效”;挖掘的低廉实验使之 “有趣”．

1 潘程超，曾毓斌.眼见为实出奇招，谈低成本自制教具与物理教学[J].物理教师，2016(4)：95-96.

2 王理想.浅谈中学物理自制教具的开发[J].物理教师，2015(10)：43-46.

2016-12-16)