“線上”實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索

張航英

(廣東省深圳市龍華區(qū)高峰學(xué)校 廣東 深圳 518110)

1.案例背景

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。線上課期間，學(xué)生在家上課，老師在家教學(xué)，實(shí)驗(yàn)器材缺乏，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展遇到了極大的困難。為此我嘗試了很多方法。最早嘗試通過看實(shí)驗(yàn)視頻來完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)。結(jié)果，發(fā)現(xiàn)大多的實(shí)驗(yàn)視頻制作都太過理想，實(shí)驗(yàn)中該有的各類實(shí)驗(yàn)故障，幾乎不會(huì)出現(xiàn)，失去很多實(shí)驗(yàn)教學(xué)的契機(jī)；以及實(shí)驗(yàn)操作流程和教師預(yù)想設(shè)計(jì)的思路常常有較大差異，很難達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。之后我嘗試將實(shí)驗(yàn)器材帶回家，在課堂上通過直播進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這樣雖然避免了上述問題，但是又面臨到網(wǎng)絡(luò)卡頓，實(shí)驗(yàn)操作過程中鏡頭角度等問題，使得教學(xué)過程也是頻頻受到影響。之后，我再次嘗試，按照自己教學(xué)思路，提前自己錄制實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻，課堂上播放。實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果稍有改善，但仍沒有達(dá)到理想的教學(xué)效果。究其根源，缺少的動(dòng)手探究的過程，隔著屏幕的觀看很難引起學(xué)生的興趣，更難激發(fā)學(xué)生的思考，從而很難達(dá)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)有的效果。要想改善，必須想辦法挖掘生活中的材料，讓學(xué)生自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

2.自制器材，在家也能做實(shí)驗(yàn)

2.1 案例描述。在上《彈力》一課時(shí)，需要實(shí)驗(yàn)探究彈簧測(cè)力計(jì)的工作原理。通過觀看實(shí)驗(yàn)視頻，學(xué)生直接獲得了拉力與伸長(zhǎng)之間的關(guān)系，彈簧受到的拉力越大，伸長(zhǎng)越長(zhǎng)。由于沒有動(dòng)手探究，對(duì)彈簧測(cè)力的工作原理的理解淺顯而機(jī)械。課堂上，我提出這樣的問題：“彈簧測(cè)力計(jì)分別受到大小均為6N的水平向左和水平向右的拉力作用，則彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)正確的是多少？”有許多學(xué)生回答認(rèn)為示數(shù)為12N。究其原因，學(xué)生分析左側(cè)拉力使彈簧測(cè)力計(jì)伸長(zhǎng)6N，右側(cè)拉力再使彈簧測(cè)力計(jì)伸長(zhǎng)6N，所以總共為12N。此時(shí)，如果能讓學(xué)生動(dòng)手使用一下彈簧測(cè)力，就可以輕松突破此問題，但是學(xué)生手里沒有實(shí)驗(yàn)器材，怎么辦呢？

我想到了橡皮筋，讓學(xué)生使用家里常見的橡皮筋和紙板，自己制作彈簧測(cè)力計(jì)。把橡皮筋的一端與紙板的一頂端某處固定，另一端用一輕質(zhì)鐵絲勾相連，使其下垂，在掛鐵絲勾的一端的橡皮筋的末端所對(duì)應(yīng)的紙板的位置用鉛筆畫上一平等的橫線標(biāo)為刻度零；然后把250ml的礦泉水瓶掛在橡皮筋做的勾上也稱上一稱，等其靜止后橡皮筋的末端所對(duì)應(yīng)的位置標(biāo)上2.5N。把0-2.5N這一段分成25段，則每段的刻度值就為0.1N，一個(gè)自制彈簧測(cè)力計(jì)就完成了。

2.2 案例分析。首先在實(shí)驗(yàn)材料的選擇上，橡皮筋和紙板都是很容易獲得；其次在制作彈簧測(cè)力計(jì)的過程中，通過標(biāo)刻度的環(huán)節(jié)，使學(xué)生進(jìn)一步理解了“彈簧伸長(zhǎng)與拉力的關(guān)系”；最后學(xué)生可以使用制作完成的彈簧測(cè)力，直接驗(yàn)證前面費(fèi)解的問題。通過測(cè)量，學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)：只有一側(cè)有拉力，彈簧是不會(huì)伸長(zhǎng)，而是會(huì)被拉跑的；只有兩邊同時(shí)受到拉力，彈簧才會(huì)伸長(zhǎng)，從而顯示示數(shù)。所以上述問題彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)應(yīng)該是6N，而不是12N。

3.趣味實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

3.1 案例描述。在“探究壓力的作用效果與什么因素有關(guān)？”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)，教材上的實(shí)驗(yàn)器材小桌和海綿，乏味無趣。能否在不影響探究目的的情況下，讓實(shí)驗(yàn)更有趣一些呢？

于是我給學(xué)生留了這樣一個(gè)作業(yè)：請(qǐng)利用你身邊的任何物品，探究壓力的作用效果與壓力大小和受力面積之間的關(guān)系，并拍照上交，下一節(jié)我們來評(píng)比誰的實(shí)驗(yàn)效果最明顯且好玩。

于是第二天，我們的課堂是這樣的：甲同學(xué)出示了一張手指不同力度戳臉蛋的照片，乙同學(xué)展示自己站立和坐在沙發(fā)上的對(duì)比圖片，丙同學(xué)則是全家每位成員分別坐在瑜伽球?qū)㈣べで驂罕獾恼掌谝黄┬β曋?，大家輕松的達(dá)到了學(xué)習(xí)目標(biāo)。

3.2 案例分析。我在留作業(yè)的時(shí)候，我特意設(shè)置以下幾點(diǎn)：

(1)“身邊的任何物品”——此設(shè)計(jì)的是為了讓學(xué)生將關(guān)注點(diǎn)放在身邊的物品上，讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)并不是一定要在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，更不是一定要用專業(yè)的實(shí)驗(yàn)器材，生活中的任何物品都有可能成為實(shí)驗(yàn)的器材，生活處處有物理，實(shí)驗(yàn)探究也應(yīng)該無處不在。

(2)“實(shí)驗(yàn)效果最明顯”——此要求是為了強(qiáng)化對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察意識(shí)，并引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)材料選擇進(jìn)行思考。

(3)“好玩”——增加趣味性，調(diào)節(jié)枯燥的先上課學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的興趣。

4.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，梳理知識(shí)脈絡(luò)

4.1 案例描述。在線上課進(jìn)行了一段時(shí)間之后，學(xué)生慢慢出現(xiàn)疲態(tài)，隨著學(xué)習(xí)內(nèi)容的增多，如何幫助學(xué)生梳理知識(shí)脈絡(luò)，成為一個(gè)讓我頭疼的問題。以往復(fù)習(xí)課的經(jīng)驗(yàn)告訴我，傳統(tǒng)的講練結(jié)合的復(fù)習(xí)方式，在學(xué)生已經(jīng)出現(xiàn)疲態(tài)且隔著屏幕的線上教學(xué)中，肯定是行不通的。

于是我設(shè)計(jì)了一節(jié)這樣的復(fù)習(xí)：“請(qǐng)用礦泉水瓶，設(shè)計(jì)力學(xué)實(shí)驗(yàn)，比一比誰設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)最多？”此點(diǎn)一出，引起了學(xué)生極大的興趣，紛紛踴躍發(fā)言。例如：用力捏一下瓶子，發(fā)生形變，說明力可以使物體發(fā)生形變；用力拋出，離開手后瓶子繼續(xù)向前飛行，因?yàn)槠孔泳哂袘T性等等，很快，這些比較容易的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)就被搶答完了。我繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生：“誰還能想到不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)？”在一次次激勵(lì)中，又有一些知識(shí)點(diǎn)被發(fā)掘出來。然而我并沒有就此結(jié)束，而是改變規(guī)則，給予引導(dǎo)：“誰能設(shè)計(jì)一個(gè)有關(guān)液體壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)？”“誰能設(shè)計(jì)一個(gè)探究浮力與排開液體體積關(guān)系的實(shí)驗(yàn)”，通過增加更加具體的要求，引導(dǎo)學(xué)生回憶和分析被遺漏的知識(shí)。并通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以及對(duì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的評(píng)比分析，我用一個(gè)礦泉水瓶，帶領(lǐng)學(xué)生從力的作用效果，到力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，再到壓強(qiáng)和浮力，將所學(xué)的知識(shí)全部串聯(lián)了起來，梳理出清晰的知識(shí)脈絡(luò)。

4.2 案例分析。選用生活中最常見的礦泉水瓶，學(xué)生熟悉而又疑惑，就一個(gè)瓶子能干什么？有疑問就會(huì)有一探究竟的興趣，而我正是抓住學(xué)生的這一心里特征。其次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生要理解知識(shí)的內(nèi)部聯(lián)系，才能發(fā)揮創(chuàng)新能力，所以思考如何設(shè)計(jì)的過程中，促使學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)之間的聯(lián)系就行梳理。最后通過增加更加具體要求，引導(dǎo)學(xué)生查漏補(bǔ)缺，將遺漏的知識(shí)串聯(lián)起來。

結(jié)束語

由于疫情的原因，使得線下教學(xué)被迫中斷，然而卻促使了線上教學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步。通過全國師生的探索，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，許多我們認(rèn)為只有滿足某些客觀條件才能開展的教學(xué)活動(dòng)，其實(shí)并沒有我們預(yù)想的那么困難。比如實(shí)驗(yàn)教學(xué)，似乎沒有實(shí)驗(yàn)室就無法開展。然而，當(dāng)我們真的面臨到?jīng)]有實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境中，我們才關(guān)注到其實(shí)實(shí)驗(yàn)就在我們身邊，生活中處處可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，各類生活材料都可以成為實(shí)驗(yàn)器材。線上教學(xué)所積攢實(shí)驗(yàn)教學(xué)的經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)我們回到線下教學(xué)中同樣可以適用，可以促進(jìn)線下教學(xué)改革和發(fā)展。