董 静
(江苏省江阴市西石桥中学,江苏江阴 214441)
物理是以实验为基础的学科,这一特点决定了物理教学对学生的动手、观察能力有较高的要求。但近几年来,笔者在教学的过程中发现:物理实验教学,尤其是农村中学的实验教学存在比较大的问题,课堂效率亟待提高。
学生在初二才开始接触物理,应该对物理实验有一定的好奇心,希望能有试一试的机会。然而,实验教学却面临着尴尬的现状:一方面是教师迫切希望学生动起来,让学生在探究的过程中认识物理知识;另一方面是学生的动手能力日益下降,对实验探究不知所措,实验课变成游乐课、观赏课。综观学生实验能力下降的原因不外乎四点:学生对实验没有兴趣;动手能力不足;实验目的不明确,不知道为什么做;胆怯,害怕出错。
农村中学物理实验室的器材更新慢,很多器材已经不能满足现阶段物理实验的教学要求,如苏科版物理九年级下册第十五章中的“探究焦耳定律”的实验,教材要求学生分组进行实验,实验方法已经更新为加热空气,利用空气热胀冷缩的特点来探究焦耳定律,学生操作起来也比较方便,实验效果也比较明显。但在农村中学实验室仍旧采用加热煤油的方法,实验现象不明显,耗时长,这样的实验方法与学生的生活和教材相脱节,严重影响了课堂效率。
初中学生好动、自制力不强,对课堂的关注度受兴趣、爱好的左右。物理课堂实验时间有限,学生的实验思维得不到锻炼,因此,学生不能从实验课堂上挖掘深层的知识内涵。
翻转课堂译自“Flipped Classroom”或“Inverted Classroom”,是指重新调整课堂内外的时间,将学习的自主权交还给学生[1]。为了提高探究实验课的教学效率,教师可以尝试如下方式。
实验翻转课堂可以采用这样的形式:教师将课堂实验,转化成学生能通过身边器材完成的任务,请学生回家完成,并上交实验视频,教师通过实验的视频设计教学,完成实验课堂教学,这样既能提升学生的兴趣,又能让学生动手进行实验,关键是学生分析自己或同学的实验,针对性强,兴趣高,印象深刻。例如,在探究“水的沸腾”实验中,课堂组织实验最大的问题是水沸腾时间长,现象不够明显,这时,教师可以把课堂翻转,让学生在家用电水壶烧开水,观察水的沸腾和壶的结构,尽可能多地记录观察到的现象。实验过程中结合课前的观察,学生会比较容易掌握沸腾的特点,这样既节省了时间,又调动了学生的积极性。
在探究实验课堂的翻转过程中要做好三个准备:一是强化实验目的,有了明确的实验目的,学生才会有足够的动力动手实验;二是教会学生从生活中取材,物理实验的器材中有的专业性强,但有的能用生活中的物品取代,甚至有的就是生活中的物品,如“引言”部分的大部分实验都是利用生活中的物品来完成的;三是消除学生的恐惧和依赖心理,让学生参与到物理实验中去。
例如,在苏科版物理八年级上册第三章第三节《光的直线传播》教学中,如果在课堂上完成小孔成像实验的话,费事费力,且效果不佳。可以考虑翻转这个实验,让学生课前完成。教师可以引导学生在课前阅读关于小孔成像的介绍,激发学生的兴趣,让学生有动手去探究的欲望。在这样的前提下,首先,教师应明确小孔成像的实验需要学生观察什么,让学生知道要做什么。其次,指导学生自由地选择器材,可以是生活中的器材,只要能满足两个要求:第一,有一个小孔;第二,能够清晰地看到图像。再什么样的物体比较容易钻孔,在什么样的环境下成像比较清晰,教师应加以引导。再次,教师要积极鼓励学生动手去做,学生只看不做,就达不到实验效果。为了确保学生愿意动手,教师可以组织他们在课堂上谈谈实验的心得体会,比一比谁的想法更新奇,谁选的器材最实惠,真正地变废为宝。采用多途径的评价,使学生在实验中获得成功的快乐,这样学生才会更愿意参与到实验的翻转中去。最后,还要做好物理实验翻转的前期准备,不是所有的实验都适合翻转,教师应先对实验进行删减和改进,使实验更适合学生去自主探究。
探究实验翻转课堂能拉近学生和实验的距离,提高学生的兴趣。探究实验翻转课堂让学生明白物理实验在生活中处处可见,处处可做。比如,“光的色散”实验是用三棱镜完成的,当然三棱镜在学生家中比较少有。我们也可以用一盆水和一面平面镜来完成这个实验,将平面镜斜插在水中,也可以达到三棱镜的效果。这样的翻转实验,学生在家中就可以完成,既解决了色散实验课堂上光源难取、效果不明显的问题,也激发了学生动手的兴趣,学生更有欲望去发现生活中的可用之材。在不断地翻转过程中,学生不断地提升自己的观察能力,在实验的过程中强化自己的动手能力,在交流的过程中形成良好的表达能力和总结能力。再如,在学生已经有了比较多的实验经验之后,让学生自己进行“探究串并联电路特点”的实验并进行总结、探讨,课后归纳出实验的结论,这样能增强学生的合作能力。
探究实验翻转课堂对教师的课堂组织提出了新的要求,要想让学生有探究的兴趣,教师必须在平时的教学中渗透实验思维,实验的器材尽可能选取学生常见的物体[2]。学生在教师潜移默化的影响下会慢慢喜欢上动手实验。教师对课堂的把握要拓展到课前和课后,教师对课前的准备要更充分。翻转课堂的主体是学生,但教师的主导作用不能忽视,学生在教师的指导下能更好地完成探究。学生在实验过程中会产生各种各样的问题,教师应在课堂上及时解决这些问题,这也是促进教师专业发展的有效途径。
探究实验翻转课堂有别于传统的实验课堂教学,传统的实验课堂教学注重探究实验的完整性,学生要在一堂课的时间内经历整个探究过程;探究实验翻转课堂可以让学生不经历完整的探究过程,探究过程中的一部分在课前或课后进行,课堂上可以让学生将更多的时间和精力放在实验的重要部分。这样的课堂是解决问题的课堂,是以学生为主体的课堂,能提高学生的学习效率。
探究实验翻转课堂是实验教学的一种尝试,它对农村初中物理实验教学具有重大的影响。学生和教师在课堂上逐渐改变着自己,教师的主导性有了更进一步的体现,学生真正地转变成课堂的主体。教师应进一步加强对探究实验翻转课堂的探索,为切实提高物理实验课堂教学效率而不断努力。