依托“非常規(guī)”物理實驗助力學(xué)生嬗變?yōu)椤皠?chuàng)客”

祝瑾祥

[摘? ?要]初中物理學(xué)習(xí)中，應(yīng)該提倡“非常規(guī)”物理實驗，以便幫助學(xué)生成為創(chuàng)客。在實際教學(xué)中，教師可以通過以下三個途徑幫助學(xué)生在“創(chuàng)客”的道路上前行：（1）在“非常規(guī)”與“自造物”中培養(yǎng)“創(chuàng)客”意識;（2）在“非常規(guī)”與“做中學(xué)”中培養(yǎng)“創(chuàng)客”精神;（3）在“非常規(guī)”與“延伸點”中努力成為“創(chuàng)客”。當“非常規(guī)”物理實驗和“創(chuàng)客”之間形成一種正向關(guān)聯(lián)時，學(xué)生的學(xué)習(xí)勁頭就會空前高漲，也就能有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)實效。

[關(guān)鍵詞]非常規(guī)實驗;創(chuàng)客理念;自造物;做中學(xué);延伸點

初中物理實驗有兩種：一種是“常規(guī)”實驗，另一種是“非常規(guī)”實驗。前者常在實驗室（或教室）完成，器材正規(guī)（國家配置的），一般為演示實驗和學(xué)生實驗;后者，發(fā)生在學(xué)生有相應(yīng)靈感之地，實驗器材的來源也是五花八門：可以是生活用品，也可以是自制器材，一般需要學(xué)生以小組為單位完成實驗。前者受到重視，從器材到實驗操作再到實驗反饋，都有專門記錄，在檔案中留有深深的“劃痕”;而后者不一定有完整的記錄，實驗過程相對隨意，任由學(xué)生自己倒騰，處于“散養(yǎng)”狀態(tài)。然而，在學(xué)生的學(xué)習(xí)和成長過程中，這兩種實驗都不可或缺。后者是對前者的重要補充，如果后者能夠“做精做實”，發(fā)揮其“資源支撐、工具支撐和技術(shù)支撐”的作用，則對學(xué)生的成長具有重要的意義。在初中物理教學(xué)中，有效開展 “非常規(guī)”物理實驗，能為初中生成為 “創(chuàng)客”發(fā)揮積極的作用，能拓寬初中物理實驗路徑。

“創(chuàng)客”，包含創(chuàng)新、創(chuàng)造、造物等多重含意，是一群善于創(chuàng)新和創(chuàng)造的人。不論是指向過程，或是指向?qū)W生，做一名“創(chuàng)客”都具有深刻的現(xiàn)實意義和創(chuàng)新意義。尤其是當“非常規(guī)”物理實驗和“創(chuàng)客”之間形成一種正向關(guān)聯(lián)時，學(xué)生的思維非?；钴S，學(xué)生的創(chuàng)新思維也會隨之增強，學(xué)生的創(chuàng)新能力就會顯著提升，學(xué)生的創(chuàng)客意識就會形成。文章從以下三個方面進行分析探討。

一、在“非常規(guī)”與“自造物”中培養(yǎng)“創(chuàng)客”意識

“創(chuàng)客”之“創(chuàng)”是開創(chuàng)、獨創(chuàng)，不是復(fù)制，而是創(chuàng)新。在初中物理實驗教學(xué)中，教師應(yīng)注意引導(dǎo)學(xué)生在理解掌握相應(yīng)知識的基礎(chǔ)上進行創(chuàng)新，初中“非常規(guī)”實驗中的“自制實驗器材”這一環(huán)節(jié)，就可以讓學(xué)生“創(chuàng)”。因為是“非常規(guī)”，所以為“自造物”提供了足夠多的時間和空間。

比如，在教學(xué)《摩擦力》時，在打開瓶蓋的實驗中，教師不提供專門工具，而讓學(xué)生自找或者自制工具。為了打開瓶蓋，有的學(xué)生用小刀，有的用抹布，有的用塑料，最終經(jīng)過多種實踐，學(xué)生趨向一個共同的目標，就是借助更粗糙的材料打開瓶蓋，而這些材料在日常生活中都能找到，就在我們的眼皮子底下。

或許，在“自造物”中，學(xué)生所找的材料并不合適，所造的物比較粗糙，實驗過程也并不嚴謹，但是，這又有什么關(guān)系呢？或許，對學(xué)生而言，造出的“物”并不是最重要的，但在此過程中，學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力得到了培養(yǎng)，實踐經(jīng)驗有了積累，學(xué)生動手能力得到了提升，創(chuàng)新意識逐步形成，這不正是物理教學(xué)所需要的嗎？為此，教師應(yīng)千方百計鼓勵學(xué)生“自造物”。

在“非常規(guī)”與“自造物”的實踐中，應(yīng)注重以下幾點。

一是在低成本實驗中鼓勵學(xué)生“自造物”。關(guān)于實驗器材和實驗成本，并非愈高端愈好，只要能從實驗中洞悉真相，揭示真理，提升素養(yǎng)，哪怕是低成本實驗，同樣值得推廣。

二是在環(huán)保的前提下鼓勵學(xué)生“自造物”。千萬不能打著創(chuàng)新的大旗、爭做“創(chuàng)客”的大旗，就讓物理實驗破壞環(huán)境。的確，既要創(chuàng)新創(chuàng)造，又要環(huán)保，要讓“守正創(chuàng)新”成為初中物理“非常規(guī)”實驗中的一個基本底線。

三是思路阻塞時鼓勵學(xué)生“自造物”，對不同方案產(chǎn)生分歧時鼓勵學(xué)生“自造物”，在實驗前后的對比中鼓勵學(xué)生“自造物”，在學(xué)生的思維發(fā)散時鼓勵學(xué)生“自造物”。引領(lǐng)學(xué)生勇于自造物，勇于在造物中發(fā)現(xiàn)物理真相與神奇，并在此過程中提高實踐能力、創(chuàng)新能力和物理核心素養(yǎng)。

二、在“非常規(guī)”與“做中學(xué)”中培養(yǎng)“創(chuàng)客”精神

“自造物”不可或缺，“做中學(xué)”更不可或缺。杜威的“做中學(xué)”也是所謂的“經(jīng)驗學(xué)習(xí)”，陶行知更是指出：“不在做上用功夫，學(xué)也不成為學(xué)?！碧绽系脑捳衩@發(fā)聵，我們深以為然。的確，“做中學(xué)”既是理念，也是學(xué)習(xí)的方式方法。其核心是變“學(xué)”為“做”，變“要我學(xué)”為“我要做”。唯有在踏踏實實的“做”中，學(xué)生的思維才能活躍起來，知識內(nèi)在的機理才能豁然涌現(xiàn)。“做中學(xué)”也是“創(chuàng)客”所追求的境界。創(chuàng)客七大“理念”中“把創(chuàng)意變成現(xiàn)實”，正是強調(diào)了“做”，這與“做中學(xué)”的提法不謀而合。初中物理“非常規(guī)”實驗更需要真正意義上的“做中學(xué)”。

比如，《浮力》的教學(xué)中，可以創(chuàng)設(shè)以下“做中學(xué)”活動：把乒乓球和石塊固定在紅毛線的兩端，然后放在一個燒杯中，給學(xué)生布置“做”的任務(wù)：不能用手直接取，也不能倒置燒杯，想方設(shè)法把乒乓球取出來。當學(xué)生用加水的方法取出乒乓球時，教師進一步追問：“下沉的物體是否受到了浮力？”在此基礎(chǔ)上提問：“影響浮力大小的因素是什么？”如此在一個更高的層面上厘清浮力的相關(guān)概念，培養(yǎng)學(xué)生思考、追向、動手的創(chuàng)客精神。

“做中學(xué)”必須注重一個“趣”字。學(xué)生的“做”能否真正吸引學(xué)生，關(guān)鍵就在于物理實驗是否有趣，是否以“情境”激發(fā)學(xué)生的興趣。初中物理中不乏一些以“趣味”見長的實驗，包括“空中抓子彈”“荒島求生”“沖不走的乒乓球”“哥倫布豎雞蛋”等。實踐證明，趣味愈濃，學(xué)生“做”的欲望愈強。

“做中學(xué)”必須注重一個“新”字。因為是“非常規(guī)”實驗，所以，應(yīng)該打破常規(guī)限制。應(yīng)該少一些“這個不行那個也不行”，少一些亦步亦趨，少一些墨守成規(guī)，相反多一些大膽創(chuàng)新，多一些意外之喜，這就需要實驗的切入點要新、實驗的路徑要新。實踐證明，若實驗?zāi)茏寣W(xué)生眼前一亮，則學(xué)生的好奇心、好勝心、“好戰(zhàn)”心就強烈，學(xué)生的“做中學(xué)”才有繼續(xù)深入的可能，學(xué)生嬗變?yōu)椤皠?chuàng)客”的可能性才會成倍增加。

“做中學(xué)”必須注重一個“思”字。所謂“學(xué)思結(jié)合”“做中有思”是創(chuàng)客必須具備的。光有“做”沒有“思”相當于白做，光有“做”沒有更深的思考，實驗就打了折扣，無法起到增值的作用。唯有從“做”中觸發(fā)沉甸甸的“思”，讓“我做故我思”成為常態(tài)，讓奇思妙想成為常態(tài)，讓創(chuàng)新思維和創(chuàng)新舉動成為常態(tài)，才是創(chuàng)客背景下“做中學(xué)”和“非常規(guī)”實驗應(yīng)有的“風景”。

三、在“非常規(guī)”與“延伸點”中踐行“創(chuàng)客”

“非常規(guī)”實驗因為少了諸多限制，所以有更多的延伸點。包括實驗場所也可以移到實驗室外，比如家中或野外等。的確，僅僅囿于實驗室是不夠的，僅僅滿足于常規(guī)實驗也是不夠的。移步換景，到更為開闊，更為多樣，更為自由的天地中去實驗、去探究，才能更好地學(xué)物理，才能提高實驗?zāi)芰?、學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力，才能踐行“創(chuàng)客”。

比如《內(nèi)能》的教學(xué)中，不妨如此探究。

探究1.請自行設(shè)計一個實驗，證明溫度與分子運動的正向關(guān)系。

探究2.課外做一個自制彈射器，看誰“把紙團射得遠”，嘗試用自己的語言講述其中隱藏的科學(xué)道理。

探究3.在制訂好實驗方案的基礎(chǔ)上，自做實驗，證明分子動能和分子勢能的異同點。

以上設(shè)計一環(huán)套一環(huán)，“探究1”基于課堂，“探究2”延伸到實踐，“探究3”意味著更大的應(yīng)用和更全面的提煉，這樣的延伸既有序又科學(xué);既是理論上的舉一反三，也是實踐中的由里到外;不僅僅是實驗操作上的螺旋上升，也是物理素養(yǎng)形成上的由此及彼。

作為教師，面對學(xué)生的課外探究實驗，應(yīng)該采取權(quán)力下放、遙控指揮、現(xiàn)實印證等方法。

所謂“權(quán)力下放”，是指實驗的細微處也要下放，讓學(xué)生：（1）自己提出要探究的主題——不是對課內(nèi)實驗的重復(fù)，而是有所拓展、增加難度、額外補充;（2）自己猜想或假設(shè)——基于實驗的真實條件推斷出最合適的觀點;（3）設(shè)計實驗——考慮每一個細節(jié)，可能影響實驗的每一個因素，以及可能發(fā)生的“不測”應(yīng)該如何預(yù)防或者改進;（4）動手操作——在保證安全的前提下進行聯(lián)系性的反復(fù)實踐，力爭達到最優(yōu)化，力求完美和成功;（5）解釋討論——既能陳述成功的結(jié)論，也能對一些遺憾點做出清晰的說明。

所謂“遙控指揮”，是指學(xué)生進行實驗操作時，應(yīng)該把實驗過程或圖片或結(jié)論上傳到微信、釘釘?shù)茸悦襟w平臺上，便于教師欣賞、查閱、檢查，提出改進建議，最終達成共識。在此基礎(chǔ)上，形成結(jié)論，讓實驗的正效應(yīng)充盈在更大的時空內(nèi)，形成連鎖反應(yīng)，引發(fā)更多的“創(chuàng)客”行動。

所謂“現(xiàn)實印證”，是指學(xué)生的實驗過程或者實驗結(jié)論，要和豐富多彩的現(xiàn)實進行深度印證。正如上文所說的，力爭“把創(chuàng)意變成現(xiàn)實”，力爭讓物理實驗服務(wù)于現(xiàn)實，指導(dǎo)生活實踐。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 張偉.“非常規(guī)”物理實驗教學(xué)[M].北京：教育科學(xué)出版社，2012：30.

[2]? 夏自釗.創(chuàng)客：“自時代”的造物者[J].決策，2013（6）：28.

[3]? 陶行知.陶行知教育名篇精選：生活教育[M].福州：福建教育出版社，2019：126.

（責任編輯 易志毅）