讓“家庭實驗”助推物理教學

劉 琬

（江蘇省如皋市外國語學校，江蘇南通 226500）

引 言

《義務教育物理課程標準》要求物理課程應通過從自然、生活到物理的認識過程，讓學生從身邊熟悉的生活現(xiàn)象中去探究并認識物理規(guī)律,同時還應將學生認識到的物理知識及科學探究方法與社會實踐結(jié)合起來。這一切如何實現(xiàn)呢？家庭實驗是解決這些問題的紐帶。我通過長時間的探索，將家庭實驗課程化，使家庭實驗與課堂教學有機結(jié)合，實現(xiàn)了家庭實驗的華麗轉(zhuǎn)身。

一、借助實驗，了解學情

在備課之前，如果能了解學生對新問題的所思所想，備課必然更有針對性。我巧借網(wǎng)絡和手機，從實驗中了解到學生的困惑。由于實驗是在各自的家里完成的，沒有手機，學生無法及時拍下實驗過程，沒有網(wǎng)絡平臺，就沒有辦法收集資源和篩選素材，無法了解學生的疑惑?，F(xiàn)在，網(wǎng)絡幫我們輕松地解決了這些問題。通常情況下，我先看看群中有沒有主動提問的，再從收集的視頻中發(fā)現(xiàn)問題。

我們認為很簡單的現(xiàn)象，以為本來就應該這樣，在學生的頭腦中可能完全不是那一回事，只有了解了學生才能對癥設(shè)計課堂。例如，《光的折射》這節(jié)課，好多教師喜歡用“筷子彎折”“硬幣再現(xiàn)”引入課堂，學生是怎么想的呢？

備這節(jié)課之前，在QQ上我發(fā)現(xiàn)了這樣的聊天記錄：劉老師，我在實驗中發(fā)現(xiàn)了矛盾的現(xiàn)象，你有時間嗎？

他做了兩個實驗：第一個實驗：將筷子插入水中，發(fā)現(xiàn)水下部分向上彎折；第二個實驗：在水中滴入牛奶，將光斜射入水中，向光路噴水，發(fā)現(xiàn)水下部分向下彎折。由此他提出疑問：都是光的折射現(xiàn)象，為什么水下部分，一個是向上彎折，一個是向下彎折？

看來學生對光的折射現(xiàn)象中入射光線和物體混淆，折射光線和物體所成的像混淆；對光路的傳播和由光的折射引起的現(xiàn)象之間的關(guān)系模糊。這正是本節(jié)課要研究的兩個重要方面。學生所看到的光的傳播路徑是“眼見為實”，看到的像卻是“眼見為虛”。中央電視臺有一檔節(jié)目“是真的嗎？”跟這里的情景很相似，引入此處必然會引起學生的關(guān)注。我的課堂建構(gòu)由此展開，以中央電視臺欄目為背景引出兩個問題：問題1.小陳同學發(fā)現(xiàn)他的前方水面下有一條魚，老漁夫告訴他，應該用魚叉對準看到的魚的下方叉，是真的嗎？問題2.九班興趣小組想研究金魚受激光照射時的反應，一學哥提醒他們：將光對準看到的金魚的下方照，燈光才能恰好照到金魚身上，是真的嗎？學生一下子聚焦到關(guān)鍵問題的研究。

物理學是一門自然科學，應建立在立本求真的基礎(chǔ)。這個本真既有自然現(xiàn)象的本真，也有學生實際的本真，應以學生為基礎(chǔ)，關(guān)注學情，了解學生已掌握的前概念及前概念中存在的問題，課堂設(shè)計才能抓住主干，緊扣問題，實施真探究。

二、借助實驗，篩選素材

對同一個問題，學生的思維不同，實驗的角度也不同。學生的家庭實踐活動的豐富超出我們的想象。每點開一個視頻就是一份期待，我每次下載后都要用學生的名字重新命名。

例如，《光的折射》這節(jié)課的實踐活動，大部分同學是直接顯示折射光路，而楊馥娜的過程展示翔實而全面，彌補了大部分同學的不足。她提出了這樣的問題：“有沒有一種特殊情況，折射光線和入射光線在同一條直線上呢？”“我嘗試改變?nèi)肷涔饩€和水平面的夾角，從零度緩慢轉(zhuǎn)動至九十度，我發(fā)現(xiàn)，當入射角為零度即入射光線和水平面的夾角為九十度時，折射光線和入射光線在同一條直線上。也就是說，當入射光線垂直進入水面照射時，折射光線和入射光線在同一條直線上?！狈窖詮牧硪粋€角度展示了光的傳播過程：“為了研究光的折射現(xiàn)象，我先將一支激光筆固定在盒子上，然后使它的光點射在碗中的一處，并做上記號，再將水倒入碗中，這時可以明顯地發(fā)現(xiàn)光點不在原來所做的記號處，由此推斷光發(fā)生了折射現(xiàn)象?！?/p>

學生能夠從顯示光路的方法、描述光路的方法、畫圖的技巧、實驗探究的全面性等多方面、多角度觀察與思考，這遠不是課堂上的演示實驗能達到的效果。

家庭實驗沖破了以教材為中心，以課堂為中心，以教師為中心的藩籬，能放飛學生的理想，解放他們的靈魂，開發(fā)他們的智慧，讓學習成為學生的友人和伙伴[1]。以體驗、感悟、互惠為靈魂的學生家庭實驗，以網(wǎng)絡為載體搭建實驗教學平臺，打開了學生的思維和想象空間，閃現(xiàn)出個性化的理解，迸發(fā)出智慧的火花。這樣的學習，這樣的課堂是立體的、空間的，充滿了活力與魅力，顯現(xiàn)出物理課堂多姿多彩的美麗。

三、借助實驗，點燃激情

物理學與其他學科最顯著的區(qū)別在于其實踐性，因而應最大限度地讓學生經(jīng)歷實驗探究的過程，讓他們在實踐中學習，在體驗中感悟，這樣才能不斷培養(yǎng)他們的觀察能力、發(fā)現(xiàn)能力、質(zhì)疑能力和動手能力。怎樣才能拓展有限的課堂教學時空？從大量的課堂實例中可以看出，家庭實驗完全可以融入平時的課堂教學中，教師不經(jīng)意的一句“這是來自誰的實驗？”會讓許多學生沉浸在成功的喜悅之中，讓學生在潛移默化中塑造物理核心素養(yǎng)。

對于家庭實驗引入物理課堂教學，同學們的興奮之情溢于言表。劉森同學說：“老師每次都會選我們的實驗在課堂上放出來，為了能被選中，每次我都很認真地思考，認真做實驗?！狈窖酝瑢W說：“我喜歡按自己的想法做實驗，很喜歡將實驗拍成視頻放在網(wǎng)上跟同學們共享！”

為了方便老師與學生、學生與學生及老師與家長之間的聯(lián)系，我建立了互動平臺、班級智慧群、物理組360企業(yè)云盤、班級微信群、有道云筆記。在群里，我可以布置實踐作業(yè)，可以統(tǒng)一指點，可以推薦有特色的作品，讓大家在群里進行交流，也可以單向聯(lián)系。但最大的收獲還是學生之間的交流。因為是同一個話題，學生將視頻上傳在群中，會被他人關(guān)注，也會關(guān)注他人，容易引起蝴蝶效應。

依然以《光的折射》這節(jié)課的教學為例，學生上傳視頻后，群里很熱鬧。其中有一個實驗點擊率特別高。這是盧心瑤同學的家庭實驗，她在實驗中這樣描述：在光的折射實驗中，我們發(fā)現(xiàn)光總是走直線或折線的，可是你知道嗎？光還會走曲線呢！實驗前，在礦泉水瓶側(cè)壁上燙出一個小孔，注意孔徑不要過大，用橡皮泥堵住小孔。接下來，就讓我們見證奇跡！首先，我們將激光筆貼緊瓶壁，觀察到水中出現(xiàn)一條紅色的筆直光路?？梢?，光在同一種均勻物質(zhì)中沿直線傳播。接下來，將激光筆對準小孔，迅速移走橡皮泥，水沿小孔向下呈拋物線狀流出。此時，我們發(fā)現(xiàn)光線竟然沿著水流蜿蜒而下，看來光也喜歡“不走尋常路”??！同學們，請問你能解釋這一實驗現(xiàn)象嗎？

在實施家庭實驗的過程中，我欣喜地發(fā)現(xiàn)學生將作業(yè)做好后能主動做實驗，一次不行兩次，兩次不行三次，直到他認為比較滿意，才將視頻上傳。在這個過程中，一旦遇到難點、難題比較難突破，他就撥打手機請老師點撥。點撥之下的他恍然大悟，茅塞頓開。學生找到了學習的樂趣，并由樂趣演變?yōu)榕d趣。學習一旦有了興趣，學習就化被動為主動，家長反映以前孩子用手機玩游戲，現(xiàn)在用手機拍視頻。

四、借助實驗，因材施教

不同的學生個性不同，每個同學都有他的獨到之處。在實施家庭實驗的過程中，我欣喜地發(fā)現(xiàn)：學生的潛力是巨大的，借助網(wǎng)絡和實驗，可以發(fā)現(xiàn)一些有特殊潛質(zhì)的學生，著力培養(yǎng)。

有一類學生，他們有獨特的視角：善于查閱資料。比如楊博特別善于上網(wǎng)查閱資料，搜索信息，整合信息，動手能力很強。在學了“慣性”這個知識點后，他帶給同學們一個別開生面的實踐活動。他先展示了從網(wǎng)上下載的富有震撼力的小視頻：桌子上鋪上臺布，臺布上放滿碗、杯等易碎物品，實驗者將臺布系在摩托后座上，騎著摩托快速拉動臺布。觀眾的心一下懸了起來。結(jié)果臺布被抽出，物品安然無恙。接著他又給大家?guī)碜约旱募彝嵺`活動，他解說道：“剛才和大家一起欣賞了一段奇妙的小視頻，視頻中為什么會有那種奇妙的現(xiàn)象呢？就是因為物體具有慣性，慣性的定義是保持物體原有狀態(tài)不變的性質(zhì)。我設(shè)計了一個小實驗來證明慣性的存在，如果研究的對象不受力，這個實驗會更好地完成，但只要在地球上，物體就肯定會受重力的影響。那我們只能退而求其次，由于物體所受的重力是豎直向下的，那么我們可以使研究對象也就是此處的雞蛋在水平方向上不受力，觀察雞蛋在水平方向上的運動情況，將表面光滑的書沿水平方向拍出，發(fā)現(xiàn)雞蛋落入水中。這說明雞蛋在水平方向上的位置沒有發(fā)生改變，這是由于雞蛋具有慣性保持了原來的狀態(tài)。”

有一類學生，他們特別善于創(chuàng)新，比如單皓楠看到中央電視臺的節(jié)目中的平衡術(shù)，也做了一個杯口懸叉的實驗。

有一類學生，他們特別善于思考，比如，楊馥娜在自制了密度計之后提出了這樣的問題：觀察密度計，我有了一個疑問，大家仔細看，密度計上的刻度，每兩個刻度之間，間隔都是0.1，密度計上下粗細相等，但為什么上面0.6到0.7的間隔比0.7到0.8的間隔大呢？

有一類學生，不僅有創(chuàng)造精神，難能可貴的是還能將設(shè)想落實在行動上，制造出成品，還帶動著家長參與到實驗中，夏昕燁在學了物質(zhì)的物理屬性后就巧選材料自制了保溫箱。

學生既能模仿更能創(chuàng)造，我們可以慢慢欣賞我們的學生，等待和發(fā)現(xiàn)奇跡的出現(xiàn)。

結(jié) 語

從生活中來、到生活中去，是我們初中物理的教學精髓所在，建立家庭實驗室是從生活中、來到生活中去的有效途徑，它是我們教師幫助學生激發(fā)學習興趣，抓住教學重點，突破教學難點的一個很好的抓手。而“互聯(lián)網(wǎng)+”時代教育信息化的大力發(fā)展，又為許許多多的家庭實驗室之間的聯(lián)系提供了便利，使其更好地發(fā)揮作用，進一步提高教學效率和提升學生的核心素養(yǎng)。

[1]陳章龍.家庭實驗在初中物理教學中的應用[J].教師博覽：科研版,2015,(02):74-75.