在教學(xué)做合一中滲透“情感—交往”

摘 要：演示實(shí)驗(yàn)是教師在物理教學(xué)過程中必備的教學(xué)手段，學(xué)生通過對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的仔細(xì)觀察與分析，可以理解其中的物理原理.但部分演示實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)效果上稍有缺陷，加上學(xué)生不能動(dòng)手參與，從而造成學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的場(chǎng)面.教師要以演示實(shí)驗(yàn)為抓手，通過師生的情感交流來引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，培養(yǎng)學(xué)生自己動(dòng)手去制作實(shí)驗(yàn)器材，在制作過程中發(fā)現(xiàn)學(xué)生的思維亮點(diǎn)，鼓勵(lì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，師生在相互學(xué)習(xí)的過程中達(dá)成教學(xué)相長(zhǎng).

關(guān)鍵詞：演示實(shí)驗(yàn);師生交流;器材制作;情感交往;教學(xué)相長(zhǎng)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1008-4134（2021）06-0029-04

作者簡(jiǎn)介：江寧（1970-），男，江蘇南通人，本科，中學(xué)高級(jí)教師，江蘇省特級(jí)教師，研究方向：科學(xué)方法、教學(xué)做合一、情感教育等方面的教學(xué)研究.

1 問題的提出

在傳統(tǒng)的物理課堂教學(xué)中，教師通過演示實(shí)驗(yàn)來傳授物理知識(shí)并概括知識(shí)要點(diǎn)，學(xué)生在無法親自參與的情況下對(duì)所學(xué)的物理知識(shí)只能被動(dòng)地接受，機(jī)械的記憶方式使學(xué)生對(duì)知識(shí)的運(yùn)用也大體處于模仿階段.如果教師在演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以師生的情感交流為渠道，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)推陳出新，通過自制實(shí)驗(yàn)器材來主動(dòng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，那么課堂教學(xué)將達(dá)到事半功倍的效果.

下面，筆者以初中物理“熱機(jī)”一節(jié)中的實(shí)驗(yàn)為抓手來探討教師如何通過情感交往、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新來達(dá)成教學(xué)相長(zhǎng).

2 熱機(jī)壓縮沖程與做功沖程的實(shí)驗(yàn)演示

2.1 熱機(jī)的能量轉(zhuǎn)化原理

機(jī)械能與內(nèi)能可以相互轉(zhuǎn)化，做功是改變物體內(nèi)能的一種方式.如圖1所示，熱機(jī)完成一個(gè)工作循環(huán)需要經(jīng)歷四個(gè)沖程，第二沖程為壓縮沖程，通過活塞壓縮氣體來對(duì)氣體做功，活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，氣體因內(nèi)能增加溫度升高從而達(dá)到燃料的著火點(diǎn);第三沖程為做功沖程，通過火花塞點(diǎn)火或燃?xì)飧邷刈匀?，使汽缸?nèi)高溫高壓的燃?xì)獗ê髮?duì)活塞做功，燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能[1].

2.2 熱機(jī)壓縮沖程的原理演示

教師在課堂上利用演示實(shí)驗(yàn)：如圖2所示，準(zhǔn)備一只空氣壓縮引火儀，將少量硝化棉放在引火儀中，蓋上蓋子密封，用手迅速敲擊引火儀的手柄，引火儀的活塞壓縮空氣使氣溫迅速上升至硝化棉的著火點(diǎn)，從而看到硝化棉燃燒.教師利用此實(shí)驗(yàn)可以演示熱機(jī)壓縮沖程的原理.

在實(shí)驗(yàn)過程中，雖然有硝化棉燃燒的火光，但燃燒的火光只有瞬間，而且燃燒時(shí)沒有爆炸聲，讓觀察者有非常不過癮的感覺.另外，實(shí)驗(yàn)儀器與所用的硝化棉不是常用品，學(xué)生課后不能在家里進(jìn)行再次實(shí)驗(yàn).

2.3 熱機(jī)做功沖程的原理演示

教師在課堂上利用演示實(shí)驗(yàn)：如圖3所示，在透明塑料管的底部鉆一個(gè)孔，將電子打火器的放電針管緊緊地塞進(jìn)孔中，向管中滴入幾滴酒精，再將管口用塞子塞緊，然后按動(dòng)電子打火器的按鈕，酒精蒸氣被點(diǎn)燃，學(xué)生此時(shí)可以看到管內(nèi)發(fā)生爆炸現(xiàn)象，并把管口的塞子推出來.教師利用此實(shí)驗(yàn)可以演示熱機(jī)做功沖程的原理.

因爆炸的危險(xiǎn)性，此實(shí)驗(yàn)不方便學(xué)生在課堂上進(jìn)行分組操作，由于實(shí)驗(yàn)用的電子打火器在市面上、家庭里已幾乎缺失等原因，學(xué)生課后也不能在家里進(jìn)行再次操作.

3 教師在課上拋磚引玉

教師的演示實(shí)驗(yàn)雖然成功，學(xué)生的觀察也算目不轉(zhuǎn)睛，但最大的遺憾在于學(xué)生不能動(dòng)手參與，而且瞬間的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象讓學(xué)生意猶未盡.但是教師可以在課堂上巧妙地抓住學(xué)生的好奇心理，通過師生交流讓學(xué)生產(chǎn)生對(duì)現(xiàn)象的懸念和要?jiǎng)邮值目释?下面是課堂上一段精彩的師生對(duì)話，“情感—交往”的教學(xué)方式增添學(xué)生的自信心.

教師：同學(xué)們，這么好玩的實(shí)驗(yàn)，大家想不想都來試試？

學(xué)生：想.

教師：但學(xué)校器材有限，而且實(shí)驗(yàn)中的爆炸也具有很大的危險(xiǎn)性，真不適合大家分組操作.

學(xué)生：吁……（唏噓聲）

教師：老師在做學(xué)生的時(shí)候，也像你們現(xiàn)在一樣，想自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，也是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)器材的配備不足，沒法自己動(dòng)手.但老師不死心，想辦法用火柴替代了書本上的燃料，并且自己動(dòng)手，制作了一把“手槍”.

學(xué)生：啊?。ǚ浅：闷妫┙o我們看看.

教師：當(dāng)時(shí)，老師利用鐵絲、舊散裝鏈條、螺釘、橡皮筋等器材制成一把“火柴槍”，將火柴頭作為燃料密封在槍頭，借助橡皮的彈力讓鐵絲撞針來撞擊燃料，瞬間就會(huì)發(fā)生爆炸，爆炸的威力可把火柴梗打出兩、三米遠(yuǎn).（如圖4所示）

學(xué)生：能不能教教我？

教師：現(xiàn)在，由于這種器具已經(jīng)被公安禁用，大家不要去模仿自制.但大家可以按照這個(gè)原理，回家自制合法的實(shí)驗(yàn)器材.

學(xué)生：是否可以對(duì)書本上的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)？

教師：當(dāng)然可以，而且要鼓勵(lì)創(chuàng)新，建議大家課后以小組為單位，集思廣益，創(chuàng)造發(fā)明.同學(xué)們，現(xiàn)在的產(chǎn)品好多與一百年前在物理上的基本原理相同，但經(jīng)過幾代人的更新，這些產(chǎn)品變得更加合理、方便.現(xiàn)在，人們對(duì)產(chǎn)品的更新仍在繼續(xù).可以預(yù)見，未來的產(chǎn)品會(huì)更加節(jié)能、合理、方便、美觀.

教師以巧妙的點(diǎn)撥、關(guān)愛式的交流、情感的互動(dòng)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，自制器具成功與否的懸念促使學(xué)生去鉆研、探究、創(chuàng)新.

4 學(xué)生在課后推陳出新

4.1 第1小組的作品：火柴炮

材料準(zhǔn)備：長(zhǎng)7cm、寬2cm、厚0.5cm的鐵板2塊，M6（5cm）鐵螺釘3根，M6螺母4只，M14螺母一只，橡皮筋4根.

制作過程：（1）將兩塊鐵板的兩側(cè)各打穿一個(gè)小洞，讓鐵螺釘能穿過;（2）將一塊鐵板中心打穿一個(gè)小洞，讓鐵螺釘也能穿過;（3）在另一塊鐵板的中心再打一個(gè)大小相同、深度為0.3cm的洞槽.在兩塊鐵板的兩側(cè)穿入鐵螺釘，用螺母固定住.將M14螺母焊接在M6螺釘?shù)念^部作為器材的撞針尾，然后將螺釘尖部作為撞針頭穿入鐵板的中心，用橡皮筋將撞針尾部扎好，注意整個(gè)撞針要能靈活地來回活動(dòng)（制作過程中的打孔與焊接，均請(qǐng)家長(zhǎng)幫忙）.

實(shí)驗(yàn)演示：把火柴頭上的紅磷燃料輕輕刮入器材的洞槽中，通過橡皮筋使器材中間的撞針將燃料壓緊.在空曠的硬地面上，用力將器材的撞針尾部撞擊地面，可聽見劇烈的爆炸聲，同時(shí)聞到燃料燃燒的氣味，用手觸摸撞針的頭部，明顯有發(fā)熱的感覺.具體裝置示意圖如圖5所示.

4.2 第2小組的作品：火柴炮

材料準(zhǔn)備：長(zhǎng)10cm、寬2cm、厚0.5cm的木條2根，大螺母一只，長(zhǎng)鐵釘一根，橡皮筋3根，少量焊錫.

制作過程：（1）將焊錫燒熔倒入大螺母中，在焊錫將要凝固時(shí)，用長(zhǎng)鐵釘在焊錫中央開一個(gè)與鐵釘差不多粗細(xì)且深0.3cm的小洞;（2）冷卻后用兩根木條夾住螺母，木條兩端與中央分別用橡皮筋綁住;（3）將長(zhǎng)鐵釘穿過器材上部橡皮筋間的縫隙并在橡皮盤上旋繞兩周，頭部作為撞針可靈活地插入焊錫的小洞中.

實(shí)驗(yàn)演示：同第1小組的作品演示，具體裝置示意圖如圖6所示.在教師的建議下，本小組對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)：在實(shí)驗(yàn)器材的尾部系上一些尾須，實(shí)驗(yàn)時(shí)向上拋出器材，由于器材重心向下的原因，最終肯定是撞針先著地，從而使燃料受壓爆炸，向上拋得越高，撞擊地面越強(qiáng)烈，實(shí)驗(yàn)效果越明顯.適當(dāng)增加燃料量，爆炸效果更好.

4.3 第3小組的作品：水火箭

材料準(zhǔn)備：2.5L可樂瓶2只、圓錐形瓶蓋一只、橡膠塞一只、自行車氣門嘴一根、20cm×20cm軟泡沫板一塊、塑料膠帶若干.

制作過程：（1）將一只可樂瓶的瓶底剪掉;（2）將另一只可樂瓶頭、底都剪掉，一端開口處套上圓錐形瓶蓋，另一端開口套在第一只可樂瓶的瓶底剪掉處;（3）將橡膠塞削減成可樂瓶口大小，中間開通氣孔，把氣門嘴底塞入孔中;（4）所有接口處均密封，這樣火箭身制成.根據(jù)教師的建議，學(xué)生在火箭的尾部裝上4小片泡沫板作為尾翼.

實(shí)驗(yàn)演示：在箭身的飲料瓶里裝入不超過1/3的自來水，塞緊橡膠塞后倒放在鐵架臺(tái)上，將打氣筒接在氣門嘴上打氣.等飲料瓶里的氣壓足夠大時(shí)，橡膠塞被沖開，自來水從瓶嘴噴出，火箭反向拔地而起.具體裝置示意圖如圖7所示.

4.4 第4小組的作品：酒精雷

材料準(zhǔn)備：空塑料藥瓶一只、廢舊打火機(jī)一只、軟、硬導(dǎo)線各一根，無水酒精少許.

制作過程：（1）在藥瓶下方的左右各開一小孔;（2）取兩根5cm長(zhǎng)的硬導(dǎo)線，兩端剝?nèi)ニ芰掀ぃ瑢⒁欢四ゼ?，分別將尖端塞入藥瓶的兩個(gè)開孔中，兩線尖端靠近;（3）取出打火機(jī)中的壓電陶瓷，將它的兩極分別與兩根軟導(dǎo)線相連;（4）再將兩根軟導(dǎo)線的另一端分別接在藥瓶外的兩根硬導(dǎo)線上.用手試著壓幾次壓電陶瓷，藥瓶?jī)?nèi)兩根硬導(dǎo)線的尖端有放電現(xiàn)象.

實(shí)驗(yàn)演示：用大力鉗夾住藥瓶底，在瓶?jī)?nèi)滴入幾滴無水酒精，蓋上瓶蓋，用手壓一下壓電陶瓷，瓶?jī)?nèi)的酒精蒸氣被點(diǎn)火發(fā)生爆炸，爆炸氣體迅速推開瓶蓋.具體裝置示意圖如圖8所示.

從整個(gè)制作環(huán)節(jié)來看，各小組學(xué)生在教師的啟發(fā)下，相互協(xié)作、集思廣益，不斷將作品升級(jí)，教師在與學(xué)生交流的過程中不斷反思自己的教學(xué)，正如陶行知先生所希望的：教師在“做”中教，學(xué)生在“做”中學(xué).

5 學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)階

傳統(tǒng)的教學(xué)理念認(rèn)為：學(xué)生坐在課堂上背口訣、背公式、寫作業(yè)，這才叫學(xué)習(xí)，但這種機(jī)械式的學(xué)習(xí)方式最終只能培養(yǎng)出缺乏靈感的考試機(jī)器.“布魯納認(rèn)知—發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)理論”認(rèn)為：人天生是愛學(xué)習(xí)的，只不過他們的學(xué)習(xí)方式建立在興趣與感悟的基礎(chǔ)上.在“情感—交往”的基礎(chǔ)上，教師負(fù)責(zé)搭建可供學(xué)生自由發(fā)展的腳手架，讓學(xué)生發(fā)揮潛能，讓所有學(xué)生都研有所思，學(xué)有所獲，優(yōu)秀生能吃得飽，學(xué)困生也能吃得消，中等生更能“跳一跳摘桃子” [2].教師借助情感的平臺(tái)，在向?qū)W生傳授知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)造能力，以此發(fā)現(xiàn)學(xué)生的閃光點(diǎn)，并通過不斷肯定學(xué)生的方式來促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展;教師通過交往點(diǎn)燃學(xué)生求知的欲望，并為學(xué)生搭建自我成功的舞臺(tái)，讓每一個(gè)學(xué)生的潛能都得到充分發(fā)掘，學(xué)生在反復(fù)被激勵(lì)的過程中知識(shí)得到鞏固，思維得到發(fā)散，個(gè)性得到張揚(yáng)，從而促成學(xué)習(xí)進(jìn)階.在學(xué)生進(jìn)階的同時(shí)，教師的教學(xué)能力也水漲船高式地得到相應(yīng)提升.

6 幾點(diǎn)感悟

陶行知先生的“教學(xué)做合一”教育思想認(rèn)為：學(xué)生知識(shí)的形成過程，不是被動(dòng)地接收，而是要讓學(xué)生在實(shí)際操作過程中理解知識(shí).在“做”的過程中，良好師生關(guān)系的建立離不開師生的教學(xué)互動(dòng)，學(xué)生學(xué)習(xí)情感的孕育、學(xué)習(xí)興趣的培養(yǎng)、學(xué)習(xí)主動(dòng)性的調(diào)動(dòng)，離不開師生的“情感—交往”.

師生的“情感—交往”為學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新構(gòu)建嶄新的階梯.學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)創(chuàng)造性地解決問題、通過創(chuàng)新思維發(fā)現(xiàn)新事物，是當(dāng)今創(chuàng)新教育的主題.在師生交往過程中，學(xué)生得到教師的充分信任，敢于在觀察中思考、在制作中創(chuàng)新，新意識(shí)、新思維、新方法、新技能應(yīng)運(yùn)而生.

師生的“情感—交往”為學(xué)生的能力培養(yǎng)提供動(dòng)力.學(xué)生能力的提升只有在實(shí)踐過程中才能得以實(shí)現(xiàn)，解決實(shí)際問題的能力恰恰又是一個(gè)人在實(shí)踐活動(dòng)中展示綜合素質(zhì)的一種體現(xiàn).在師生交往的過程中，學(xué)生得到教師的幫助，克服學(xué)習(xí)過程中的種種磨難，通過化曲為直，積極、主動(dòng)、愉快地去鉆研，從而使能力依托著興趣成級(jí)數(shù)式的增長(zhǎng).

師生的“情感—交往”為學(xué)生的思維拓展架設(shè)橋梁.知識(shí)進(jìn)階的最終目的是為了思維進(jìn)階，而思維進(jìn)階反過來又對(duì)知識(shí)的更新起到促進(jìn)作用.在師生交往的過程中，學(xué)生得到教師的鼓勵(lì)，敢于質(zhì)疑、敢于猜想，知識(shí)由點(diǎn)到面再到體在學(xué)生腦海中形成完整的思維體系，學(xué)生在系統(tǒng)掌握知識(shí)的同時(shí)，又活躍思維、拓寬思路.

師生的“情感—交往”為學(xué)生的自我展示搭建舞臺(tái).教師在教學(xué)中，注重利用學(xué)生的成就感所帶來的積極體驗(yàn)來促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)，并使學(xué)生獲得精神上的滿足和享受，是當(dāng)代國內(nèi)外課堂教學(xué)改革的一個(gè)重要特征.在師生交往的過程中，學(xué)生得到教師的贊美，時(shí)刻發(fā)現(xiàn)：我行、我很行、我非常行，主人翁意識(shí)得到提高，自豪感和自尊感油然而生.

朱小蔓教授曾經(jīng)說過：“正因?yàn)榉e極的、有導(dǎo)向性質(zhì)的情感運(yùn)動(dòng)，教學(xué)活動(dòng)才不僅具有傳遞人類民族文化遺產(chǎn)的功能，而且成為培養(yǎng)個(gè)性精神的過程[3].” 離情而教、缺情而做，不能算是教;背情而學(xué)、失情而做，不能算是學(xué).因此，教學(xué)過程中有了情感，教育功能才能顯實(shí)，研討氛圍才能顯趣，活動(dòng)全貌才能顯真，教學(xué)成果才能顯新.

參考文獻(xiàn)：

[1]劉炳昇，李容.義務(wù)教育教科書物理（九年級(jí)上冊(cè)）[M].南京：江蘇鳳凰科學(xué)技術(shù)出版社，2012.

[2]李光宇.基于“學(xué)習(xí)進(jìn)階”理論的物理習(xí)題教學(xué)策略[J].教學(xué)月刊·中學(xué)版（教學(xué)參考），2016（Z2）：31-35.

[3]朱小蔓.情感教育論鋼[M].北京：人民教育出版社，2007.

（收稿日期：2020-11-20）