周 濤(上海市北虹高級中學(xué),上海 200081)
校本課程如今已成為一所學(xué)校是否具有“特色”的重要方面,與之對應(yīng)的校本教材的科學(xué)性、特色性、針對性也是各所學(xué)校現(xiàn)在非常關(guān)注的問題。所以,為了探究適合BH高中學(xué)生特點(diǎn)的物理實(shí)驗(yàn)校本教材的開發(fā)和實(shí)踐情況,本文做了相關(guān)的研究。研究先從校本教材的編寫開始,繼而研究這套校本教材在應(yīng)用中采取的相關(guān)教學(xué)策略,最后對校本教材的效果做了對比實(shí)驗(yàn)研究。希望這些研究能夠?qū)ζ渌1窘滩牡拈_發(fā)和實(shí)踐起到拋磚引玉的作用。
現(xiàn)行上海市高中物理基礎(chǔ)課程的總課程共有136課時(shí)的必修課。包含13章教學(xué)內(nèi)容,每學(xué)期平均14周左右的總有效上課時(shí)間非常緊張,尤其對于中等學(xué)力水平的學(xué)生來說,要想收獲成績和能力的雙豐收,必然面臨著極大的挑戰(zhàn)。
校本教材彌補(bǔ)了國家教材的滯后性和到了地方后水土不服等先天缺點(diǎn),能切實(shí)提高上海中等學(xué)力水平學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。在某種程度上改變了目前學(xué)生研究物理問題的方式方法,激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
在百度上搜索校本教材,發(fā)現(xiàn)大部分比較贊同的看法一般是指以學(xué)校的教師和校長為主體,為了有效地實(shí)現(xiàn)校本課程的目標(biāo),從而達(dá)到教育學(xué)生的目的,對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行研究,并共同制定和開發(fā)一些基本的教與學(xué)的相關(guān)素材,用這些素材作為校本課程實(shí)施的媒介,這些素材也就構(gòu)成了校本教材的主體。
從上面關(guān)于校本教材的含義來看,校本教材是一個(gè)比較大的概念,它包括的類型也是多種多樣的。首先從內(nèi)容選擇的取向來看,校本教材大體可以分為三種類型:①學(xué)科中心教材,顧名思義,這樣的校本教材是按照學(xué)科方式加以組織的,包括分科教材和綜合學(xué)科教材兩類;②經(jīng)驗(yàn)中心教材,這樣的校本教材主要是組織學(xué)生的實(shí)際活動(dòng),從而使學(xué)生獲得直接經(jīng)驗(yàn);③社會(huì)中心教材,其內(nèi)容主要來源于現(xiàn)實(shí)的社會(huì)問題。其次從教材的功能來看,校本教材主要包括以下三種類型:①校本教科書,主要是基于學(xué)校教育中的基礎(chǔ)教材系統(tǒng)的再創(chuàng)造,以適應(yīng)本校學(xué)生能力特點(diǎn)的校本教材;②學(xué)生學(xué)習(xí)輔助材料,對學(xué)生的學(xué)習(xí)起到指導(dǎo)、輔助和補(bǔ)充的作用;③工具性質(zhì)的校本教材,包括工具書、掛圖和圖表等,主要作為參考材料。最后從校本教材的形態(tài)看,可以將校本教材劃分為以下幾種類型:①文字性教材,也就是用文字來呈現(xiàn)的教材;②圖像性教材,那就是用圖像、圖片等形式呈現(xiàn)的教材;③影像教材,包括用電影、錄像、錄音、電視等形式呈現(xiàn)的教材;④實(shí)物教材,這里包括模型、標(biāo)本、天然實(shí)物等表現(xiàn)形式。
校本教材設(shè)計(jì)一般遵循以下幾個(gè)原則:①方向性原則,因?yàn)樾1窘滩氖┙痰膶ο笫菍W(xué)生,所以必須遵循有中國特色的社會(huì)主義現(xiàn)代化發(fā)展方向;遵循我國當(dāng)前的教育思想,培養(yǎng)出德智體美全面發(fā)展的新型、復(fù)合型人才;也要遵循課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)的方向;遵守國家關(guān)于民族和宗教的政策方針;遵守國際關(guān)系準(zhǔn)則,不侵犯知識(shí)產(chǎn)權(quán)等。②完整性原則,校本教材應(yīng)比較完整地反應(yīng)校本課程的教育目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)方式和學(xué)習(xí)評價(jià);校本教材的編寫形式也應(yīng)具備完整性,即需要在文字、圖像、實(shí)物等多種表現(xiàn)形式上達(dá)到完整。③適切性原則,校本教材應(yīng)適于特定年齡階段學(xué)生的年齡特點(diǎn),盡可能地適合于特定學(xué)生的個(gè)性特征,校本教材最應(yīng)該適合于地方和學(xué)校的具體特點(diǎn),并且能夠?yàn)閷W(xué)生對教材的學(xué)習(xí)提供不同的硬件條件和能夠進(jìn)行實(shí)踐的社會(huì)資源。
BH中學(xué)物理校本教材共包含五章節(jié)內(nèi)容,分別是基礎(chǔ)篇、拓展篇、生活篇、創(chuàng)新篇和實(shí)踐篇。囊括了動(dòng)手制作實(shí)驗(yàn)板探究磁場力、感應(yīng)電流的方向、模擬“油膜法測分子直徑”實(shí)驗(yàn)、生物電池、魔圈音樂、人造閃電、看得見的聲波等26個(gè)實(shí)驗(yàn),供師生進(jìn)行選修。
BH中學(xué)物理校本教材具體建議詳見表1。
表1 各知識(shí)板塊學(xué)時(shí)安排
2.3.1 倒杯不流
請同學(xué)們觀察老師演示實(shí)驗(yàn):將裝滿水的杯子蓋上硬紙板,用手壓著紙板,將杯子倒轉(zhuǎn),使杯口朝下,然后輕輕地把手移開,紙片緊緊地蓋住了杯子口,而且杯中的水一滴也沒有從杯子里流出來。請學(xué)生解釋這個(gè)現(xiàn)象:薄紙片之所以能在手移開后依然能托住杯子里的水,那是因?yàn)樵诩埰嫌写髿鈮毫Φ淖饔?,而大氣壓力足夠支撐杯子里的水,不讓水流出來?/p>
然后提問:如果紙板上有孔,水會(huì)流出來么?請學(xué)生自己實(shí)驗(yàn)探究。
實(shí)驗(yàn)探究:有孔紙片托水,有的小組在紙板上做的孔很大,所以紙板會(huì)在水杯倒扣過來的瞬間就脫離水杯,水也一起流出來了,實(shí)驗(yàn)結(jié)果失敗。但有的小組在紙板上做的小孔很小,當(dāng)水杯倒扣過來的時(shí)候,水杯中的水還是不會(huì)流出來,實(shí)驗(yàn)成功。學(xué)生討論“有孔的紙為什么能托住水?”
理論講解:水不會(huì)從小孔里漏出來,這是因?yàn)樗谋砻媸怯蟹肿訌埩Φ?,這個(gè)張力使水能夠在小孔的表面形成一層水的薄膜,這樣水就不會(huì)漏出來了。這就像我們常使用的雨傘,雖然在傘布的表面有很多的小孔,但是雨依然不會(huì)漏下來一樣。
實(shí)驗(yàn)拓展1:如果用手絹替代紙板,實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)是怎么樣的呢?如果蓋住杯口手帕的布料不同(例如棉布或是毛巾、麻布),實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)是怎么樣呢?
實(shí)驗(yàn)拓展2:將一個(gè)紙杯倒扣在另一個(gè)相同的紙杯上,用自己所學(xué)習(xí)的知識(shí)想辦法,當(dāng)提起上面的紙杯的時(shí)候,下面的紙杯也可以被一同提起。
2.3.2 動(dòng)手制作實(shí)驗(yàn)板,探究磁場力的方向
教師(3分鐘):實(shí)驗(yàn)演示“電流在磁場中受到磁場力的作用”,那么磁場力的方向與哪些因素有關(guān)呢,請同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)來探究一下。
學(xué)生(8分鐘):猜測并驗(yàn)證磁場力與哪些因素有關(guān)
步驟:①將導(dǎo)體棒垂直放進(jìn)磁場中,并連接電路,閉合電鍵,觀察導(dǎo)體棒的受力方向。
②改變電源正負(fù)極,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟1,觀察導(dǎo)體棒的受力方向與上次實(shí)驗(yàn)是否不同。
③改變磁場的方向,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟1, 觀察導(dǎo)體棒的受力是否發(fā)生改變。
④歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:磁場力的方向與電流的方向和磁場的方向有關(guān)系。
教師(1分鐘):磁場力的方向與電流方向和磁場方向的關(guān)系是否具有某種規(guī)律呢?我們能否通過一個(gè)實(shí)驗(yàn)板來記錄這種關(guān)系呢?
學(xué)生(30分鐘):制作實(shí)驗(yàn)記錄板
步驟:①使用一塊平面板來記錄電流方向與磁場力方向。
②在記錄磁場方向與磁場力方向的關(guān)系的時(shí)候發(fā)現(xiàn),使用步驟①中的實(shí)驗(yàn)板無法記錄,因?yàn)殡娏髋c磁場力所在的平面和磁場與磁場力所在的平面不一致,而是互相垂直。
③將兩個(gè)平面互相垂直地粘貼在一起,這樣就可以記錄三個(gè)物理量的方向了。
④將自己小組制作的實(shí)驗(yàn)板放到其他小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果中去驗(yàn)證是否也適用,發(fā)現(xiàn)只要轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)板的角度總是可以的。
⑤小組交流,磁場力方向與電流方向和磁場方向的關(guān)系。
教師(1分鐘):提問:“能否用我們的手掌來替代實(shí)驗(yàn)板呢?”
學(xué)生(5分鐘):探索活動(dòng)用手掌來替代實(shí)驗(yàn)板。
步驟:①使用左手的大拇指、食指和中指來代表磁場方向、電流方向和磁場力的方向,探究各個(gè)手指的指向的規(guī)律性。
②使用右手,同樣用大拇指、食指和中指來代表電流方向、磁場方向和磁場力的方向,探究各個(gè)手指的指向的規(guī)律性。
教師(1分鐘):提問:“能否用手掌平面來替代其中兩個(gè)矢量所在的平面,另外一個(gè)物理量就垂直穿過掌心?”
學(xué)生(10分鐘):探究活動(dòng)——將左手或右手?jǐn)傞_伸平,大拇指與四指垂直,賦予四個(gè)手指、拇指和垂直掌心三個(gè)方向每個(gè)不同的物理矢量方向,交流探討。
教師(5分鐘):介紹左手定則并訓(xùn)練。
教師(10分鐘):介紹發(fā)現(xiàn)磁場力的科學(xué)家安培的生平、貢獻(xiàn)和逸聞趣事。
BH中學(xué)在物理實(shí)驗(yàn)校本教材編選過程中主要以學(xué)科為背景,以學(xué)生的興趣愛好為方向,以學(xué)校的師資情況為基礎(chǔ),努力探索出一條以學(xué)生為主體,老師為助手的實(shí)驗(yàn)課新模式,這是本研究的目標(biāo)之一;實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的一個(gè)重要組成部分,但是在學(xué)生的學(xué)力水平處于中等的學(xué)校,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)學(xué)生的能力不高與課時(shí)緊張的矛盾,造成物理實(shí)驗(yàn)課時(shí)間不夠,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)不充分的情況。BH中學(xué)嘗試通過校本課程的設(shè)置,彌補(bǔ)這種因?yàn)閷?shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)緊張而造成的學(xué)生能力提升不足的現(xiàn)狀,以期實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育和應(yīng)試教育的雙贏?;谝陨涎芯康闹饕獌?nèi)容,本文采用的研究方法有:文獻(xiàn)綜述法、統(tǒng)計(jì)法、調(diào)查問卷法和行動(dòng)研究法。
通過圖書館、書城、網(wǎng)絡(luò)等各種渠道收集并查閱各類相關(guān)的研究資料,包括圖書、碩士論文、教學(xué)論文及各類期刊文章。從中吸取精華部分,并分析其研究和實(shí)踐中的不足之處,從而獲得對本論文有用的論證素材。
通過對BH中學(xué)學(xué)生近幾年內(nèi)的入學(xué)成績和區(qū)內(nèi)其他學(xué)校的對比,得出中等學(xué)力水平學(xué)生的智力特征,再通過對上海市現(xiàn)行物理課程標(biāo)準(zhǔn)對物理基礎(chǔ)課和實(shí)驗(yàn)課時(shí)安排的統(tǒng)計(jì),得出物理實(shí)驗(yàn)拓展課對于基礎(chǔ)課程課時(shí)及內(nèi)容補(bǔ)充的重要性,從而說明問題的研究具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。
制作調(diào)查問卷,在BH中學(xué)的學(xué)生中選取樣本和合理的樣本容量。通過對問卷的分析,了解高一物理校本教材在實(shí)際教學(xué)中的現(xiàn)狀以及顯露出的問題,結(jié)合理論知識(shí)就當(dāng)前實(shí)際情況,嘗試提出問題的解決方案。
在BH中學(xué)選取實(shí)驗(yàn)班和對照班,通過對部分教師課堂教學(xué)行為和學(xué)生的聽課、作業(yè)行為的分析,了解實(shí)驗(yàn)校本教材在應(yīng)用中的問題和實(shí)際效果。