基于核心素養(yǎng)的農(nóng)村初中物理DIY實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐

施義明

傳統(tǒng)物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位一直比較尷尬，一方面教師認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)于繁瑣，占用課堂時(shí)間過(guò)多，效率低下；另一方面，部分教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中按部就班，僅僅指導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中根據(jù)課本提示完成操作即可，并沒(méi)有使用實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)理論的過(guò)程，這都違背了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的初衷。此外，農(nóng)村地區(qū)因物理實(shí)驗(yàn)資源匱乏，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能有效開(kāi)展。若想改變這一現(xiàn)狀，首先，教師應(yīng)該轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)教學(xué)觀念，充分認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性；其次，教師應(yīng)將DIY實(shí)驗(yàn)設(shè)備運(yùn)用于物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，這樣不僅可以有效改善當(dāng)前情況，還可以讓學(xué)生在體驗(yàn)物理實(shí)驗(yàn)樂(lè)趣的同時(shí)培養(yǎng)其動(dòng)手操作能力。

一、農(nóng)村初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)存問(wèn)題

（一）傳統(tǒng)教學(xué)觀念根深蒂固

農(nóng)村的師資力量相對(duì)薄弱，且部分教師的年齡偏高，教學(xué)理念無(wú)法及時(shí)更新，因此在初中物理實(shí)驗(yàn)課堂上，部分教師仍舊采取傳統(tǒng)的授課方式進(jìn)行教學(xué)。在課堂上，教師的授課重點(diǎn)過(guò)多地停留在習(xí)題的練習(xí)上，僅用題目的準(zhǔn)確率來(lái)判斷學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握情況，這違背了培養(yǎng)核心素養(yǎng)的理念，也會(huì)導(dǎo)致學(xué)生沉浸在習(xí)題中，無(wú)法理解物理理論知識(shí)的真正含義，在物理與生活實(shí)際之間建立起無(wú)形的壁壘，最終使物理實(shí)驗(yàn)越來(lái)越被忽視，無(wú)法發(fā)揮其應(yīng)有的作用［1］。

（二）忽視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性

在當(dāng)前初中物理教學(xué)中，部分教師會(huì)采用多媒體視頻的演示和實(shí)施代替實(shí)驗(yàn)。不少教師認(rèn)為，物理實(shí)驗(yàn)步驟繁瑣、時(shí)間成本高，且部分實(shí)驗(yàn)存在較大的安全隱患，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，教師需要承擔(dān)相應(yīng)的責(zé)任，且物理實(shí)驗(yàn)步驟過(guò)于繁瑣，教師在課程設(shè)計(jì)時(shí)需要耗費(fèi)大量時(shí)間，種種因素導(dǎo)致當(dāng)前教師不愿意進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，缺乏對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視［2］。

（三）物理實(shí)驗(yàn)器材陳舊或缺失

由于前期農(nóng)村教育經(jīng)費(fèi)存在缺口，學(xué)校在實(shí)驗(yàn)設(shè)施的購(gòu)置方面缺少資金投入，直接導(dǎo)致物理實(shí)驗(yàn)儀器數(shù)量不足和老化落后的問(wèn)題出現(xiàn)。根據(jù)調(diào)查，目前農(nóng)村初中在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中使用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備絕大部分已經(jīng)出現(xiàn)銹蝕或損壞的問(wèn)題，雖然近幾年農(nóng)村教育得到重視，資金短缺的問(wèn)題已經(jīng)得到顯著改善，但陸續(xù)購(gòu)入的實(shí)驗(yàn)設(shè)備依舊不能滿足當(dāng)前的教學(xué)需求。課本上涉及的諸多物理實(shí)驗(yàn)可以加強(qiáng)學(xué)生對(duì)于理論知識(shí)的印象，建立物理與生活連結(jié)的橋梁，但實(shí)驗(yàn)設(shè)備的缺失無(wú)法滿足教材要求開(kāi)展的豐富多彩的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，阻礙了物理教學(xué)的正常開(kāi)展。

二、農(nóng)村初中物理DIY小實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義

（一）增強(qiáng)知識(shí)理解，培育核心素養(yǎng)

學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，肢體運(yùn)動(dòng)受大腦支配，肢體在活動(dòng)的同時(shí)，又促進(jìn)了人類腦部的思維活動(dòng)，二者相互作用，相互鍛煉，在這一過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)手腦協(xié)調(diào)加深了對(duì)于理論知識(shí)的理解，同時(shí)通過(guò)眼睛的觀察，觸類旁通，總結(jié)出課本沒(méi)有講解的延伸知識(shí)。通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)于物理理論知識(shí)的理解，便于學(xué)生在實(shí)際生活中運(yùn)用相關(guān)知識(shí)，建立起學(xué)科和生活之間的橋梁，消除學(xué)生畏難情緒和學(xué)習(xí)的惰性［3］。

（二）突破教學(xué)重點(diǎn)，完善教學(xué)內(nèi)容

在當(dāng)前物理教材中，大部分知識(shí)點(diǎn)都配備了相應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)，但仍有少部分章節(jié)并沒(méi)有相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)展示，學(xué)生在該類知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)過(guò)程中只能根據(jù)教師的推導(dǎo)教學(xué)進(jìn)行分析，可能存在理解障礙，教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)也無(wú)法得到有效突破，因此，教師根據(jù)課程實(shí)際情況，組織學(xué)生對(duì)此類知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行DIY小實(shí)驗(yàn)，一方面可促使學(xué)生不再對(duì)物理學(xué)科產(chǎn)生排斥情緒，另一方面可通過(guò)實(shí)驗(yàn)降低學(xué)生學(xué)習(xí)的難度，提高學(xué)生在物理和其他學(xué)科上的理解能力，突破教學(xué)重難點(diǎn)，豐富教學(xué)內(nèi)容、完善目標(biāo)達(dá)至［4］。

三、農(nóng)村初中物理DIY小實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法

（一）改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)器材

結(jié)合當(dāng)前農(nóng)村初中物理實(shí)驗(yàn)器材不足的現(xiàn)象，教師可以在授課過(guò)程中組織學(xué)生對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行改進(jìn)，一方面消除實(shí)驗(yàn)安全隱患，確保學(xué)生在相對(duì)安全的環(huán)境下學(xué)習(xí)，減輕教師壓力；另一方面，可以使相關(guān)知識(shí)點(diǎn)深深地刻印在學(xué)生的腦海中，促進(jìn)學(xué)生在日后的學(xué)習(xí)、生活中熟練運(yùn)用此次實(shí)驗(yàn)成果，并且進(jìn)行下一步學(xué)習(xí)。例如：教師在進(jìn)行“做工改變內(nèi)能”一課的教學(xué)活動(dòng)時(shí)，課本展示的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是在厚壁玻璃瓶中配備活塞和硝化棉，對(duì)該設(shè)備進(jìn)行按壓操作，注意按壓過(guò)程要保持高速，最終瓶?jī)?nèi)的物體燃燒，說(shuō)明了壓縮空氣，空氣內(nèi)能增加，做功可以改變物體內(nèi)能，但這個(gè)實(shí)驗(yàn)只能定性體現(xiàn)，且實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在著一定的安全隱患，尤其帶有燃燒性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)不適合初中學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作，且實(shí)驗(yàn)中所使用的硝化棉對(duì)人體和環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的危害。借助于科學(xué)技術(shù)水平的長(zhǎng)足發(fā)展，我們可以通過(guò)DIY將溫度傳感器、顯示屏加入實(shí)驗(yàn)設(shè)施，在溫度傳感器的檢測(cè)下確保安全實(shí)驗(yàn)，同時(shí)通過(guò)顯示屏更加直觀和近距離地觀察到實(shí)驗(yàn)結(jié)果，讓實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更為直觀且實(shí)驗(yàn)具備可操作性［5］。

（二）自制實(shí)驗(yàn)器材

在現(xiàn)有物理教材中，部分課程需要借助實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生加深理解，但教師在教學(xué)時(shí)因缺乏實(shí)驗(yàn)器材，無(wú)法演示，只能靠理論推導(dǎo)分析，導(dǎo)致大部分學(xué)生學(xué)習(xí)吃力，即使少部分學(xué)生暫時(shí)理解了該知識(shí)點(diǎn)，但也會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間不使用而忘記，這種情況導(dǎo)致教學(xué)重難點(diǎn)無(wú)法得到有效突破。因此，教師應(yīng)注重在課堂上使用更直觀的試驗(yàn)演示，將理論知識(shí)從課本中呈現(xiàn)到學(xué)生眼前，大幅度降低學(xué)習(xí)理論知識(shí)的難度。例如，八年級(jí)物理“液體壓強(qiáng)”一課涉及到：我們生活中容器形狀各異，但容器底部所承受的壓力與液體自身重力究竟有什么關(guān)系？液體重力能否等同于瓶底承受的壓力？這個(gè)問(wèn)題在日常教學(xué)中，我們只能通過(guò)理論進(jìn)行分析，但學(xué)生對(duì)這個(gè)難點(diǎn)始終難以突破，如果我們能通過(guò)DIY制作一個(gè)可變形的容器，在容器底部設(shè)置壓力秤或壓力傳感器，就能更加直接地讓學(xué)生對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)觀察和探討，最終通過(guò)實(shí)際操作得出結(jié)論，有效突破教學(xué)難點(diǎn)［6］。

綜上所述，在農(nóng)村初中物理教學(xué)中使用DIY小實(shí)驗(yàn)輔助物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅可以有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際操作能力和觀察能力，還能夠協(xié)助教師突破教材中的重點(diǎn)與難點(diǎn)，有助于學(xué)生將理論與實(shí)際相結(jié)合，有效利用教材知識(shí)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題，切實(shí)實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的培育，確保學(xué)生的全面發(fā)展。總而言之，DIY小實(shí)驗(yàn)是改進(jìn)物理教學(xué)效果、提高學(xué)生理解能力、培育學(xué)生核心素養(yǎng)的有益嘗試。