項(xiàng)目學(xué)習(xí)：有效提升初中物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效能

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和物理理論的建立都必須以嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，并受到實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。因此實(shí)驗(yàn)對(duì)于完成物理課程的教學(xué)任務(wù)，具有重要的作用。以往的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，僅僅強(qiáng)調(diào)知識(shí)與技能目標(biāo)，而忽視了學(xué)生科學(xué)探索能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，忽視了學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的提高。筆者認(rèn)為，在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通過(guò)學(xué)生制作某一個(gè)特定的“產(chǎn)品”或完成某一項(xiàng)特定的“任務(wù)”開(kāi)展項(xiàng)目學(xué)習(xí)，能喚醒學(xué)生的探索欲望，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)，提高學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、動(dòng)手能力、實(shí)踐能力、觀察能力、思維能力。

一、讓項(xiàng)目學(xué)習(xí)走進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

皮亞杰說(shuō)：“所有智力方面的工作都依賴興趣。”興趣是推動(dòng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的內(nèi)在動(dòng)力。在教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的求知欲和探索熱情，并努力使他們?cè)趯W(xué)習(xí)中保持這種熱情，是物理教學(xué)中至關(guān)重要的一環(huán)。為此，筆者經(jīng)常想方設(shè)法在實(shí)驗(yàn)中提高學(xué)生的興趣。

例如，在《初識(shí)家用電器和電路》的教學(xué)過(guò)程中，筆者以前通過(guò)講授法，讓學(xué)生了解到一個(gè)完整的電路是由電源、用電器、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線組成的。在后期的練習(xí)中，無(wú)論是電路的糾錯(cuò)，還是電路的設(shè)計(jì)，總有部分同學(xué)會(huì)漏掉開(kāi)關(guān)?，F(xiàn)在筆者利用項(xiàng)目學(xué)習(xí)，首先通過(guò)播放春晚小品《昨天今天明天》中的部分視頻：“黑土大叔”和“白云大媽”結(jié)婚時(shí)，家里唯一的電器就是手電筒，以此來(lái)創(chuàng)設(shè)一個(gè)情境，讓學(xué)生從課桌上的實(shí)驗(yàn)器材中選擇自己所需要的器材組裝成手電筒。在項(xiàng)目剛開(kāi)始的時(shí)候，也會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，比如有的同學(xué)漏掉了開(kāi)關(guān)，有的同學(xué)在連接電路時(shí)沒(méi)有斷開(kāi)開(kāi)關(guān)。但他們及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并通過(guò)小組合作最后都圓滿地解決了問(wèn)題。通過(guò)這樣一種學(xué)習(xí)方式，學(xué)生不但真正理解了電路的組成及注意事項(xiàng)，而且理解更深刻，同時(shí)也把教師枯燥的講授變成了探究式學(xué)習(xí)，在項(xiàng)目實(shí)施的過(guò)程中逐步掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，訓(xùn)練科學(xué)的思維方式，逐漸擁有科學(xué)家的頭腦，為他們今后的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。通過(guò)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程，不僅培養(yǎng)了他們運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力，也讓他們從中獲得了樂(lè)趣，收獲了成就感，有效地激發(fā)了他們主動(dòng)學(xué)習(xí)的熱情。這樣學(xué)生也就更愿意學(xué)習(xí)物理了。

二、讓項(xiàng)目學(xué)習(xí)走進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

聯(lián)合國(guó)教科文組織在《學(xué)會(huì)生存》一書(shū)中指出：“未來(lái)的文盲，不再是不識(shí)字的人，而是沒(méi)有學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)的人?！弊寣W(xué)生認(rèn)識(shí)到認(rèn)知過(guò)程是一個(gè)再創(chuàng)造的過(guò)程，只有自覺(jué)、主動(dòng)深層次地參與學(xué)習(xí)過(guò)程，才能真正發(fā)現(xiàn)、理解、感悟、創(chuàng)造與應(yīng)用。學(xué)生在完成物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的過(guò)程中，必然會(huì)產(chǎn)生疑問(wèn)。而解決問(wèn)題是一個(gè)有目標(biāo)、有計(jì)劃、有步驟的思維和行為過(guò)程。課堂上，在創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境的同時(shí)，教師要引導(dǎo)學(xué)生了解解決問(wèn)題必需的知識(shí)背景，明確解決問(wèn)題的具體目標(biāo)，分析解決問(wèn)題所需的條件，掌握解決問(wèn)題的基本步驟。教師要喚起學(xué)生對(duì)同類知識(shí)的記憶，找出新舊知識(shí)的連接點(diǎn)和相似塊，確定解決的目標(biāo)，找出問(wèn)題的本質(zhì)、核心，從而幫助學(xué)生確定解決問(wèn)題的策略。比如，在“決定導(dǎo)體電阻大小因素”的教學(xué)中，筆者將來(lái)自學(xué)生的主要問(wèn)題進(jìn)行了如下分解：

1.導(dǎo)體的電阻大小可能與哪些因

素有關(guān)？試根據(jù)已有知識(shí)進(jìn)行猜測(cè)。

2.導(dǎo)體的電阻與各相關(guān)因素關(guān)系

可能是怎樣的？試猜測(cè)。

3.如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料的關(guān)系？試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路。

4.在進(jìn)行導(dǎo)體的電阻與各相關(guān)因素關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，如何控制實(shí)驗(yàn)條件？

5.由本實(shí)驗(yàn)可以看到，對(duì)多因素的問(wèn)題，如何控制變量？其基本方法是什么？

在項(xiàng)目學(xué)習(xí)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生主動(dòng)地學(xué)習(xí)，是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程，只要教師在教學(xué)中給予足夠的重視，并不斷地進(jìn)行培養(yǎng)和訓(xùn)練，久而久之，學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力一定會(huì)得到發(fā)展。

三、引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)項(xiàng)目實(shí)施方案，開(kāi)發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。

哈佛大學(xué)霍華德·加德納教授研究認(rèn)為，“智力是處理訊息的身心潛能”，要促進(jìn)學(xué)生的智力發(fā)展，就要在一定的文化情境下，激活這種潛能。物理演示實(shí)驗(yàn)是以教師為主的表演和示范操作，是指導(dǎo)學(xué)生觀察和思考的實(shí)驗(yàn)，有助于學(xué)生直觀形象、深入淺出地理解概念、物理原理及其變化規(guī)律，也有助于促進(jìn)學(xué)生物理素養(yǎng)的提高和創(chuàng)新性潛能的開(kāi)發(fā)。讓學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的討論，可以大大激活學(xué)生的思維。例如，在學(xué)習(xí)“密度的應(yīng)用”時(shí)，筆者首先出示了一卷金屬絲，問(wèn)學(xué)生：“你們知道它是什么材料的嗎？”學(xué)生開(kāi)始了各種猜想，如鐵絲、鋁絲、鉛絲等。接著筆者順勢(shì)拋出如何判斷材料的問(wèn)題，有學(xué)生就提出了測(cè)它的密度，于是教師提示學(xué)生來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

方案一：先在量筒中放入適量的水，讀出讀數(shù)V1，然后將金屬絲浸沒(méi)在量筒中的水里，讀出讀數(shù)V2，再用天平測(cè)出金屬絲的質(zhì)量m。

方案二：用天平測(cè)出金屬絲的質(zhì)量m，然后在量筒中放入適量的水，讀出讀數(shù)V1，將金屬絲浸沒(méi)在量筒中的水里，讀出讀數(shù)V2。

然后筆者組織大家進(jìn)行討論，看哪種方案更好，并說(shuō)明理由。這個(gè)問(wèn)題解決后，筆者拿出一杯液體，問(wèn)學(xué)生如何測(cè)量液體的密度，學(xué)生很容易地就模仿測(cè)固體密度的方法，設(shè)計(jì)出了如下兩種實(shí)驗(yàn)方案。

方案一：先測(cè)出空燒杯的質(zhì)量， 然后將液體倒入燒杯測(cè)出總質(zhì)量，最后將液體倒入量筒測(cè)出液體的體積，從而求出密度。

方案二：先將液體倒入量筒中測(cè)出液體的體積，然后再測(cè)出燒杯的質(zhì)量，最后將液體倒入燒杯測(cè)出總質(zhì)量，從而求出密度。

筆者接著讓活動(dòng)小組分析這些方案有什么不足。經(jīng)過(guò)討論，很快得出了更好的方案。

方案三：先將液體倒入燒杯測(cè)出總質(zhì)量，然后將液體倒入量筒測(cè)出液體的體積，再測(cè)出此時(shí)燒杯的質(zhì)量，從而求出密度。

通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)過(guò)程的討論，培養(yǎng)了學(xué)生良好的思維品質(zhì)和互相合作的精神，養(yǎng)成了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

四、指導(dǎo)學(xué)生探索實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目過(guò)程，讓學(xué)生愿意運(yùn)用物理。

“授人以魚(yú)，不如授之以漁?！睂W(xué)生學(xué)習(xí)物理，不應(yīng)該僅僅是為了考試中取得高分，更重要的是將物理知識(shí)與技能應(yīng)用到生活中，用以解決生活中的問(wèn)題，改變他們的生活方式及對(duì)生活的認(rèn)識(shí)態(tài)度和價(jià)值觀。這不僅能對(duì)學(xué)到的知識(shí)起到鞏固作用，而且也會(huì)使學(xué)生養(yǎng)成勤于思考的好習(xí)慣，同時(shí)更有利于他們以后將理論知識(shí)和實(shí)際生活更好地聯(lián)系起來(lái)。要想真正地解決學(xué)以致用的問(wèn)題，關(guān)鍵就是在教學(xué)過(guò)程中，把理論知識(shí)和動(dòng)手能力同等重視，而不能紙上談兵。

一次暑假，朋友讀高中的女兒一個(gè)人在家，突然家里的用電器都罷工了，由于物理成績(jī)很不錯(cuò)，孩子就進(jìn)行了分析。首先看了看鄰居家有電，判斷出是自己家跳閘了。于是，孩子將家里所有用電器的開(kāi)關(guān)都斷開(kāi)了。可是接下來(lái)的問(wèn)題是，她斷開(kāi)電箱里的總開(kāi)關(guān)后，怎么找也找不到里面的熔斷器，所以就沒(méi)辦法檢查電熔絲是否熔斷。根據(jù)她在整個(gè)過(guò)程中的判斷，我們可以看到，她對(duì)物理知識(shí)的掌握還是不錯(cuò)的，如果是考試，她一定會(huì)全部答對(duì)的。這個(gè)故事使我們不得不反思我們的教育，在平時(shí)的教學(xué)過(guò)程中，我們應(yīng)該思考這樣一個(gè)問(wèn)題：該把什么樣的東西教給我們的孩子？

通過(guò)以上事例，筆者深刻地感受到，傳統(tǒng)的教學(xué)方法只重理論學(xué)習(xí)而忽略實(shí)際應(yīng)用的能力，這樣培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生，不但會(huì)產(chǎn)生“讀書(shū)無(wú)用論”的思想，走入社會(huì)后也難以適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。而在項(xiàng)目教學(xué)中，學(xué)習(xí)過(guò)程成為一個(gè)人人參與的創(chuàng)造實(shí)踐活動(dòng)，注重的不是最終的結(jié)果，而是完成項(xiàng)目的過(guò)程。學(xué)生在項(xiàng)目實(shí)踐過(guò)程中，理解和把握課程要求的知識(shí)與技能，體驗(yàn)創(chuàng)新的艱辛與樂(lè)趣，培養(yǎng)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的思維模式和方法。因此，學(xué)生作為項(xiàng)目的直接參與者，會(huì)因?yàn)榕d趣愛(ài)好，或是心理因素而積極地投入進(jìn)來(lái)。在整個(gè)過(guò)程中，學(xué)生的認(rèn)知能力、轉(zhuǎn)化能力、社會(huì)適應(yīng)能力、交際能力都得到了充分的鍛煉和培養(yǎng)。通過(guò)參與項(xiàng)目學(xué)習(xí)，學(xué)生學(xué)到的知識(shí)與技能得以更好地與社會(huì)需求相結(jié)合。

總之，項(xiàng)目學(xué)習(xí)是一種全新的教學(xué)模式，是一種體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，在完成產(chǎn)品的過(guò)程中獲得物理知識(shí)，讓物理學(xué)回歸生活和社會(huì)，能充分體現(xiàn)物理的發(fā)展對(duì)社會(huì)生活的巨大推動(dòng)作用，使學(xué)生領(lǐng)會(huì)到物理學(xué)的價(jià)值。它把學(xué)生的主體地位放到一個(gè)很重要的位置，強(qiáng)調(diào)不斷激發(fā)學(xué)生的潛能，提高了學(xué)生在課堂的參與性，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)了學(xué)生思維能力的發(fā)展，帶領(lǐng)學(xué)生品味“物在理前開(kāi)道，理在物間流淌”的意境。當(dāng)然，項(xiàng)目學(xué)習(xí)并不是唯一的教學(xué)模式，在初中物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中，不是所有的內(nèi)容都要用探究教學(xué)來(lái)進(jìn)行，只有做到把項(xiàng)目學(xué)習(xí)與其他教學(xué)方式相互配合、靈活運(yùn)用，才能提高課堂教學(xué)效率。