“雙減”背景下初中物理家庭小實(shí)驗(yàn)的開發(fā)與實(shí)踐①

鄭 東

(重慶市璧山區(qū)教師進(jìn)修學(xué)校，重慶 402760)

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中具有重要的地位?！读x務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》在教學(xué)建議中明確指出：實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分，是全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。[1]

在人教版初中物理教材中設(shè)置了豐富的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在實(shí)際教學(xué)中，面對(duì)眾多的實(shí)驗(yàn)素材，有些教師顯得力不從心。受各種因素影響，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)得不到真正落實(shí)，于是出現(xiàn)將學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)變成演示實(shí)驗(yàn)、將演示實(shí)驗(yàn)就變成講實(shí)驗(yàn)、忽略課后小實(shí)驗(yàn)的情況。家庭小實(shí)驗(yàn)?zāi)軡M足初中生的個(gè)性化需求，也是課堂實(shí)驗(yàn)和課后小實(shí)驗(yàn)的橋梁，因此，開發(fā)和開展家庭小實(shí)驗(yàn)對(duì)于初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)尤為重要。

1 家庭小實(shí)驗(yàn)的功能

家庭小實(shí)驗(yàn)有別于課堂分組實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)，是課后學(xué)生自主完成的小實(shí)驗(yàn)，可分為課前家庭小實(shí)驗(yàn)和課后家庭小實(shí)驗(yàn)。2021年中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)的《關(guān)于進(jìn)一步減輕義務(wù)教育階段學(xué)生作業(yè)負(fù)擔(dān)和校外培訓(xùn)負(fù)擔(dān)的意見》中指出：“大力提升教育教學(xué)質(zhì)量，確保學(xué)生在校內(nèi)學(xué)足學(xué)好”。在這一政策背景下，教師應(yīng)充分利用家庭小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)技能，使學(xué)生體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)的樂趣，發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的育人價(jià)值，從而提升教學(xué)質(zhì)量，筆者通過(guò)實(shí)踐研究，總結(jié)出家庭小實(shí)驗(yàn)具有以下功能。

1.1 輔助預(yù)習(xí)，教學(xué)事半功倍

筆者對(duì)83位初中物理教師進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查，結(jié)果表明：實(shí)驗(yàn)課前有6.02%的教師沒有讓學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，65.06%教師讓學(xué)生閱讀教材來(lái)預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，28.92%的教師讓學(xué)生閱讀教材并填寫相應(yīng)實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)資料。從調(diào)查數(shù)據(jù)可以看出大部分教師沒有有效布置預(yù)習(xí)作業(yè)，不能達(dá)到預(yù)習(xí)效果。利用課前小實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境，幫助學(xué)生理解知識(shí)，是課前預(yù)習(xí)的一種方式。

家庭小實(shí)驗(yàn)1：“探究光的傳播”。

實(shí)驗(yàn)器材：小激光器、水、果凍、噴水壺等。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：將激光分別射入空氣、水和果凍中，觀察光的傳播路徑。

課前家庭小實(shí)驗(yàn)器材方便尋找、便于操作，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。學(xué)生閱讀教材后，可自主完成實(shí)驗(yàn)，拍照或錄制視頻，從而實(shí)現(xiàn)小實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)功能。通過(guò)課前家庭小實(shí)驗(yàn)，既可以培養(yǎng)學(xué)生的閱讀理解能力，又可以提高學(xué)生的觀察和思考能力。

1.2 豐富有趣，激發(fā)學(xué)生求知

家庭小實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容豐富，趣味性和實(shí)用性強(qiáng)。好奇心較強(qiáng)的初中生對(duì)家庭小實(shí)驗(yàn)非常感興趣，教師再加以鼓勵(lì)，充分激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。

家庭小實(shí)驗(yàn)2：觀看電視時(shí)，遙控器不正對(duì)電視機(jī)，能否控制電視機(jī)？

家庭小實(shí)驗(yàn)3：準(zhǔn)備一面小鏡子，觀察鏡子中的“你”。當(dāng)你的臉向鏡子靠近時(shí)，鏡子中“你的臉”大小變化嗎，為什么？

家庭小實(shí)驗(yàn)4：和同桌玩“照鏡子”的小游戲。你和一位同學(xué)相對(duì)站立，這位同學(xué)做動(dòng)作，你能模仿他在鏡子里的動(dòng)作嗎？

課前家庭小實(shí)驗(yàn)來(lái)源于生活，根據(jù)學(xué)生的實(shí)際生活設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)，可以轉(zhuǎn)變學(xué)生的錯(cuò)誤前概念，同時(shí)引發(fā)學(xué)生的思考。教師可以選取優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)作為教學(xué)素材，學(xué)生觀看后，成就感油然而生，教師再加以指導(dǎo)，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力。豐富而有趣的家庭小實(shí)驗(yàn)?zāi)苁箤W(xué)生加深對(duì)物理現(xiàn)象的理解，激發(fā)學(xué)生的求知欲。

1.3 課堂鞏固，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/h3>

學(xué)生自己動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，由被動(dòng)的“接受”變?yōu)橹鲃?dòng)的“求學(xué)”，這也成為師生角色變化的有效途徑。[2]有的學(xué)生在課堂上不能完全體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)、清晰觀察到現(xiàn)象，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和結(jié)論理解不透。課后家庭小實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生親身體驗(yàn)、感悟規(guī)律，進(jìn)一步幫助學(xué)生理解概念，鞏固所學(xué)知識(shí)。

家庭小實(shí)驗(yàn)5：課后制作創(chuàng)意小臺(tái)燈。

實(shí)驗(yàn)器材：空牛奶盒、LED燈、鐵絲、開關(guān)、電線、粘土、膠帶、粗細(xì)不同的吸管等。

參考方案：(1)把空牛奶盒的一側(cè)剪去，在LED燈背部貼上雙面膠。(2)將LED燈安裝到牛奶盒里，電線穿過(guò)吸管，將吸管安裝到牛奶盒中。(3)將鐵絲擰成臺(tái)燈燈座形狀，把鐵絲插入大吸管中。(4)將臺(tái)燈底座固定到硬紙板上，用粘土把鐵絲全部包裹起來(lái)，做成白色底座并讓其固化(圖1)。

圖1

這個(gè)電學(xué)家庭小實(shí)驗(yàn)給出了參考方案，降低了操作難度，目的在于讓學(xué)生從模仿開始，體驗(yàn)簡(jiǎn)單電路的設(shè)計(jì)和連接，鞏固新知，培養(yǎng)學(xué)生的操作能力。從學(xué)生的操作情況來(lái)看，有些學(xué)生在此方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行了修改，比如在牛奶盒的形狀上進(jìn)行了創(chuàng)新，改成了雨傘的形狀，并且安裝了聲控開關(guān)。由此可見，學(xué)生通過(guò)制作簡(jiǎn)單實(shí)用的創(chuàng)意小臺(tái)燈，可以使他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作、觀察、創(chuàng)新等能力都得到培養(yǎng)。

1.4 教學(xué)互補(bǔ)，共筑家校育人

家庭小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親身體驗(yàn)，使學(xué)生對(duì)物理概念、規(guī)律從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，形成教與學(xué)的互補(bǔ)。在家庭實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，離不開家長(zhǎng)的參與，比如家長(zhǎng)幫孩子尋找材料、攝像、拍照、共同研究等，使家長(zhǎng)真正參與到育人的過(guò)程中。

1.5 多元評(píng)價(jià)，養(yǎng)成良好學(xué)習(xí)習(xí)慣

多元評(píng)價(jià)可分為學(xué)生、教師和家長(zhǎng)共同評(píng)價(jià)。教師的鼓勵(lì)能使學(xué)生充滿自信，增加學(xué)習(xí)動(dòng)力。愛因斯坦曾說(shuō)“興趣是最好的老師”，如果能利用好興趣這個(gè)老師，我們的物理教學(xué)將事半功倍。

家庭小實(shí)驗(yàn)6：制作凍豆腐湯。

實(shí)驗(yàn)器材：電冰箱、豆腐、溫度計(jì)等。

學(xué)生去超市買一塊豆腐，在家長(zhǎng)的指導(dǎo)下做凍豆腐湯。學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并拍照，嘗試用物態(tài)變化的知識(shí)解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。學(xué)生完成家庭小實(shí)驗(yàn)之后，可以將自己的作品圖片或視頻上傳到智慧教學(xué)平臺(tái)個(gè)人空間里，班級(jí)或年級(jí)同學(xué)觀看后進(jìn)行點(diǎn)評(píng)。教師收到學(xué)生作品后，可以將作品放到家長(zhǎng)QQ群中，讓家長(zhǎng)觀看并進(jìn)行評(píng)比，家長(zhǎng)既能看到孩子們的成長(zhǎng)，同時(shí)又能鼓勵(lì)家長(zhǎng)和學(xué)生積極參與家庭小實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。對(duì)學(xué)生家庭小實(shí)驗(yàn)作品進(jìn)行多元評(píng)價(jià)，能讓學(xué)生持續(xù)對(duì)物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的能力。

2 開展家庭小實(shí)驗(yàn)的建議

2.1 認(rèn)真鉆研，讓家庭小實(shí)驗(yàn)倒逼教師

教師是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的引導(dǎo)者，要開展好家庭小實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)具備實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本能力，比如實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究和設(shè)計(jì)能力、組織能力、指導(dǎo)能力、信息技術(shù)運(yùn)用能力、實(shí)驗(yàn)改進(jìn)(創(chuàng)新)能力、反思能力等。教師除了提升自身實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ν?，還應(yīng)具有不斷學(xué)習(xí)的能力和鉆研精神。

2.2 開發(fā)設(shè)計(jì)，讓家庭小實(shí)驗(yàn)貼近學(xué)生

教師在開發(fā)與設(shè)計(jì)家庭小實(shí)驗(yàn)之前要目的明確，家庭小實(shí)驗(yàn)是學(xué)生在課后自主完成，可幫助學(xué)生深層次觀察現(xiàn)象、理解規(guī)律。教師首先要考慮小實(shí)驗(yàn)的安全問(wèn)題，再根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、教材進(jìn)行合理選題，可將教材中演示實(shí)驗(yàn)生活化，設(shè)計(jì)成為家庭小實(shí)驗(yàn)；改編教材課后實(shí)驗(yàn)情境，轉(zhuǎn)化為家庭小實(shí)驗(yàn)；收集、整理網(wǎng)絡(luò)上有趣且蘊(yùn)含物理知識(shí)的家庭小實(shí)驗(yàn)。這樣的家庭小實(shí)驗(yàn)才更貼近課標(biāo)、教材、生活，筆者開發(fā)設(shè)計(jì)了31個(gè)家庭小實(shí)驗(yàn)，具體目錄見表1。

表1

家庭小實(shí)驗(yàn)7：測(cè)一測(cè)雙腳站立時(shí)的壓強(qiáng)。

實(shí)驗(yàn)器材：體重秤、帶方格的白紙、刻度尺等。

參考方案：(1)測(cè)量出自己的質(zhì)量，計(jì)算出重力。(2)準(zhǔn)備兩張帶格子的白紙，將白紙置于地面上，人站在方格紙上留下腳印，不滿一格的都以半格計(jì)數(shù)，測(cè)出雙腳接觸地面的面積，通過(guò)計(jì)算得出雙腳站立時(shí)對(duì)地的壓強(qiáng)。

上述實(shí)驗(yàn)是根據(jù)人教版物理八年級(jí)下冊(cè)32頁(yè)“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”第1題改編的，與教材中直接給出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不同，重新設(shè)計(jì)的家庭小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生根據(jù)參考方案來(lái)做實(shí)驗(yàn)，可自主改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，比如測(cè)單腳對(duì)地壓強(qiáng)等。對(duì)于初中生來(lái)說(shuō)，這樣的方案具有可操作性，如果完全讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)，學(xué)生會(huì)感到無(wú)從下手，往往會(huì)望而卻步。

2.3 設(shè)置、用好實(shí)驗(yàn)角

實(shí)驗(yàn)角是完成家庭小實(shí)驗(yàn)的區(qū)域，實(shí)驗(yàn)角可以設(shè)置在家庭，也可以設(shè)置在學(xué)校物理功能教室內(nèi)，它是學(xué)生自主完成家庭小實(shí)驗(yàn)的必備條件。對(duì)于現(xiàn)在的家庭來(lái)說(shuō)，基本每個(gè)學(xué)生都有書桌，書桌就可以成為家庭實(shí)驗(yàn)角，只要給學(xué)生配備多功能實(shí)驗(yàn)箱即可。學(xué)校物理功能教室內(nèi)可以設(shè)立學(xué)生實(shí)驗(yàn)角，讓學(xué)生自己負(fù)責(zé)管理，教師負(fù)責(zé)監(jiān)督，這樣可以充分、合理地利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、設(shè)備資源，給學(xué)生提供完成家庭小實(shí)驗(yàn)的條件。

2.4 嵌入信息技術(shù)，推廣利用家庭小實(shí)驗(yàn)

家庭小實(shí)驗(yàn)對(duì)提高教育教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生實(shí)驗(yàn)的能力都有較大的促進(jìn)作用，值得重視與推廣。通過(guò)區(qū)域智慧教育平臺(tái)中的“初中物理教研人人通”推廣家庭小實(shí)驗(yàn)，讓本區(qū)域教師都能夠使用這些資源。教師收到這些資源后，可以發(fā)布到班級(jí)學(xué)生的家校平臺(tái)中，便于學(xué)生查看和完成相關(guān)家庭小實(shí)驗(yàn)，教師可以通過(guò)QQ、微信等指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作。

3 結(jié)語(yǔ)

如何進(jìn)行家校共育？如何開展好課后延時(shí)服務(wù)？如何進(jìn)行減負(fù)提質(zhì)？引導(dǎo)初中生開展物理家庭小實(shí)驗(yàn)無(wú)疑是一個(gè)很好的途徑，教師在開發(fā)和開展家庭小實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中提升了自身實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力，學(xué)生在體驗(yàn)家庭小實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中培養(yǎng)了良好的思維習(xí)慣，培養(yǎng)了觀察和實(shí)驗(yàn)探究能力，掌握了學(xué)習(xí)物理的方法，認(rèn)識(shí)到物理來(lái)源于生活。長(zhǎng)期的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)會(huì)使學(xué)生的學(xué)習(xí)效率更高，全方位培養(yǎng)了學(xué)生的核心素養(yǎng)。