少教多學(xué)，提升高中學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)

鄭姍姍

【摘要】實(shí)驗(yàn)是高中物理教學(xué)的內(nèi)容，也是學(xué)生提升學(xué)科素養(yǎng)的重要路徑.在開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師要發(fā)揮學(xué)生的主體地位，給他們更多展示的機(jī)會(huì)，以讓他們的能力得到發(fā)展.教師可秉持“少教多學(xué)”的理念，讓學(xué)生主動(dòng)參與探究的過程，主動(dòng)思考和提出問題，主動(dòng)地進(jìn)行實(shí)踐操作.基于這樣的模式，學(xué)生能在親身體驗(yàn)中，探究物理現(xiàn)象背后的規(guī)律，提高他們的學(xué)科能力.

【關(guān)鍵詞】高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);少教多學(xué)

少教多學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí)和探究，但一些教師難以從傳統(tǒng)的教學(xué)方式中脫身，對(duì)于如何引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和探究實(shí)驗(yàn)缺乏經(jīng)驗(yàn)和指導(dǎo)，導(dǎo)致實(shí)施起來不夠有效.對(duì)學(xué)生而言，少教多學(xué)模式需要他們進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作，開展自主學(xué)習(xí)，主動(dòng)探究問題等，但目前的高中教育往往忽視培養(yǎng)學(xué)生的合作能力、學(xué)習(xí)能力、思維能力等.基于此，教師要推行“少教多學(xué)”的模式，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和探究實(shí)驗(yàn)的方法和技巧，鼓勵(lì)學(xué)生用心觀察、積極思考，使其成為學(xué)習(xí)的主體.

1 少教多學(xué)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)觀察

高中物理不少的知識(shí)、實(shí)驗(yàn)、定理等都來源于生活，只要學(xué)生留心觀察，就能看到很多課本所學(xué)的物理現(xiàn)象.借助觀察，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，深化他們對(duì)課本知識(shí)的理解.因此在物理實(shí)驗(yàn)中，教師不要直接告訴學(xué)生具體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，而是要讓他們觀察，讓他們?cè)谟^察之后再深入地思考.學(xué)生觀察的過程其實(shí)也是他們自己建構(gòu)學(xué)習(xí)的過程，他們需要確立觀察的目標(biāo)與內(nèi)容，進(jìn)而思考表象之后的本質(zhì).

例如 以下面這個(gè)實(shí)驗(yàn)為例，教師拿出一個(gè)舊飲料瓶，在其底部開一個(gè)小孔，用手指按住小孔并裝滿水.教師問：如果放開按住的手指后，立即釋放瓶子讓其自由下落，空氣阻力忽略不計(jì)，那么能觀察到什么樣的物理現(xiàn)象.教師沒有直接告訴實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，而是先是讓學(xué)生猜一猜會(huì)出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象.觀察前的提問能引發(fā)學(xué)生的關(guān)注，使他們更能聚焦思維.學(xué)生發(fā)現(xiàn)教師的提問其實(shí)就是需要他們觀察瓶子的運(yùn)動(dòng)情況，還有水的運(yùn)動(dòng)情況.大多學(xué)生水會(huì)不會(huì)噴出來.有的學(xué)生認(rèn)為水處于完全失重的狀態(tài)，不會(huì)噴出來；有的則認(rèn)為水仍會(huì)從小孔噴出來，但噴射的速度比釋放前的小些.對(duì)于學(xué)生的猜想，教師不置可否，而是讓他們仔細(xì)觀察.學(xué)生觀察到水沒有噴出來.對(duì)著觀察的結(jié)果，學(xué)生再進(jìn)行認(rèn)真的分析，他們發(fā)現(xiàn)瓶子和水在空中做自由落體運(yùn)動(dòng)，都具有同樣的加速度g，都處于完全失重狀態(tài)，此時(shí)瓶子和水之間沒有作用力，因此水不會(huì)噴出來.

觀察實(shí)驗(yàn)不僅僅是眼睛的活動(dòng)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力和分析能力，幫助他們理解實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果，并能夠從實(shí)驗(yàn)中提煉出物理原理和規(guī)律.因此教師要讓學(xué)生更多地觀察實(shí)驗(yàn)，以讓他們獲得更豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)、更深入的學(xué)科理解，并從中提升實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，為未來的學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

2 少教多學(xué)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)質(zhì)疑

教師在開展物理教學(xué)時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)大多學(xué)生不愿意提問，他們幾乎也發(fā)現(xiàn)不出問題.基于這樣的狀況，學(xué)生要改變學(xué)習(xí)的方式，要學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題，要能在問的過程中，掌握所學(xué)的知識(shí)，提升學(xué)科素養(yǎng)；教師也要改變教學(xué)的方式，不僅注重知識(shí)的傳授，更要注重啟發(fā)學(xué)生的思維，讓他們主動(dòng)地質(zhì)疑.當(dāng)學(xué)生能主動(dòng)地質(zhì)疑，其實(shí)就是多了一個(gè)思考的環(huán)節(jié)，多了更多學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì).在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，讓學(xué)生提問能提升學(xué)生的課堂參與度，學(xué)生能夠進(jìn)行深度思考，且能更好地與教師互動(dòng)[1].

例如 為了驗(yàn)證碰撞中的動(dòng)量守恒和檢驗(yàn)兩個(gè)小球的碰撞是否為彈性碰撞，教師創(chuàng)設(shè)如圖1所示的實(shí)驗(yàn).首先引導(dǎo)學(xué)生選取兩個(gè)體積相同、質(zhì)量相差比較大的小球a，b.

接著引導(dǎo)他們用天平測(cè)出兩小球a、b的質(zhì)量（分別為m1和m2，且m1>m2），再讓他們安裝好實(shí)驗(yàn)器材，將斜槽AB固定在桌邊，使槽的末端切線水平，將一斜面BC連接在斜槽末端.將小球b放在斜槽末端邊緣處.接下來，教師讓學(xué)生提出各種問題.有學(xué)生問：讓小球a從斜槽頂端A處由靜止開始滾下，和小球b發(fā)生碰撞后，它們的動(dòng)量是否守恒？實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否支持動(dòng)量守恒定律？有學(xué)生接著問：小球a和小球b的碰撞是否為彈性碰撞？即碰撞后它們的動(dòng)能是否保持不變？也有學(xué)生問：小球a的質(zhì)量大于小球b的質(zhì)量，這種質(zhì)量差異對(duì)碰撞的結(jié)果有怎樣的影響？是否會(huì)影響動(dòng)量守恒和碰撞的彈性程度？還有學(xué)生問：在碰撞過程中，是否存在能量轉(zhuǎn)化？如果存在，能量是如何從一個(gè)小球轉(zhuǎn)移到另一個(gè)小球的？

基于這些問題，學(xué)生開展了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn).這些問題可以幫助學(xué)生更深入地理解碰撞的物理原理，并激發(fā)他們對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的思考和探究.通過探究和解決這些問題，可以提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)和科學(xué)思維能力.

3 少教多學(xué)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)合作

教師之所以可以少教，最主要的原因是學(xué)生可以多學(xué).要想讓學(xué)生多學(xué)，教師就需要充分發(fā)掘?qū)W生的潛力，使他們成為主動(dòng)學(xué)習(xí)者.教師可展開小組合作，讓學(xué)生發(fā)揮集體的力量，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的信心，提升學(xué)習(xí)的獲得感.小組合作能發(fā)揮學(xué)生的主體作用，當(dāng)他們解決遇到的問題時(shí)，能夠使自己的思維向縱深發(fā)展.最主要的，在小組合作中，每個(gè)人都處于主動(dòng)學(xué)習(xí)的狀態(tài)，他們會(huì)為共同的目標(biāo)而奮斗，每個(gè)人的學(xué)習(xí)價(jià)值都能突顯出來[2].

實(shí)驗(yàn)有許多環(huán)節(jié)，不僅僅指具體的操作，因此合作的空間比較大，每個(gè)人都能找到合適的位置.

例如 教師設(shè)置這樣的實(shí)驗(yàn)，用圖2中左圖所示裝置量測(cè)彈簧的勁度系數(shù)，再用該彈簧以右圖所示裝置測(cè)量物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)，重力加速度g取9.8m/s2.

根據(jù)學(xué)生的興趣和能力，將學(xué)生分為幾個(gè)小組，每個(gè)小組負(fù)責(zé)一個(gè)特定的實(shí)驗(yàn)主題，假如一個(gè)小組負(fù)責(zé)測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)，另一個(gè)小組負(fù)責(zé)測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù). 還可根據(jù)角色進(jìn)行分工，每個(gè)角色有不同的責(zé)任和任務(wù)，有的是小組長(zhǎng)，有的是實(shí)驗(yàn)記錄員、數(shù)據(jù)分析員等.通過分工合作，可提高小組內(nèi)的效率和協(xié)作能力.在分組合作之前，教師讓每個(gè)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的討論和規(guī)劃.學(xué)生在小組內(nèi)一起討論實(shí)驗(yàn)的步驟、儀器材料的準(zhǔn)備、測(cè)量方法等，并確定實(shí)驗(yàn)的操作流程和數(shù)據(jù)處理方法.比如，學(xué)生經(jīng)過討論之后，確立測(cè)量彈簧勁度系數(shù)的實(shí)驗(yàn)步驟，即，先將輕彈簧懸掛在鐵架臺(tái)的橫桿上，將刻度尺豎直固定在輕彈簧旁且刻度尺的零刻度與輕彈簧的上端對(duì)齊；再在彈簧下端依次掛上不同質(zhì)量的鉤碼，記錄每次鉤碼的總質(zhì)量m及對(duì)應(yīng)指針?biāo)缚潭戎祒等.在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中，學(xué)生可以相互幫助和支持.例如，在測(cè)量彈簧勁度系數(shù)的實(shí)驗(yàn)中，可以由一名學(xué)生負(fù)責(zé)掛鉤碼并測(cè)量彈簧伸長(zhǎng)距離，另一名學(xué)生負(fù)責(zé)記錄數(shù)據(jù).這樣可以加快實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程并減少誤差.在實(shí)驗(yàn)完成后，各小組可以匯總數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析.教師可以組織學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)對(duì)比和討論，共同探討實(shí)驗(yàn)結(jié)果的意義和可能的誤差來源.通過這樣的分組合作方式，可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力、解決問題的能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力.同時(shí)，學(xué)生可以從彼此的經(jīng)驗(yàn)和觀點(diǎn)中加深對(duì)知識(shí)的理解，促進(jìn)他們的學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)[3].

總而言之，通過小組合作，學(xué)生能夠發(fā)揮自己的主體作用，實(shí)現(xiàn)真正的學(xué)習(xí).在小組合作中，學(xué)生能夠與同伴互相合作、互相學(xué)習(xí)，共同解決問題和探索知識(shí).他們?cè)诤献髦性鰪?qiáng)學(xué)習(xí)的信心，提升學(xué)習(xí)的獲得感.

4 少教多學(xué)，讓學(xué)生操作起來

當(dāng)前高中物理學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)確實(shí)存在較為單一的情況，主要集中在題目的解答和實(shí)驗(yàn)的操作上，限制了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐能力的發(fā)展.教師在教學(xué)中更多地扮演傳輸知識(shí)的角色，缺乏引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和探究.基于此，教師可以為學(xué)生提供更多的自主實(shí)驗(yàn)機(jī)會(huì)，讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過程中，如實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、操作和數(shù)據(jù)分析等.通過培養(yǎng)學(xué)生的操作能力，提升他們的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)和問題解決能力[4].

例如 教師設(shè)置這樣的實(shí)驗(yàn)，探究彈簧彈力與形變量的關(guān)系.首先教師讓學(xué)生將實(shí)驗(yàn)需要進(jìn)行的操作寫下來，這其實(shí)是培養(yǎng)學(xué)生有計(jì)劃、有條理的操作能力，也為了更好地完成實(shí)驗(yàn)任務(wù).學(xué)生寫下這樣的實(shí)驗(yàn)步驟，先找到一根彈簧，并測(cè)量其原長(zhǎng)，確保彈簧的質(zhì)量和形變范圍符合實(shí)驗(yàn)要求.再準(zhǔn)備一組鉤碼，每個(gè)鉤碼的質(zhì)量相同，測(cè)量其中一個(gè)鉤碼的質(zhì)量.接著，將彈簧懸吊在鐵架臺(tái)上，讓彈簧自然下垂，測(cè)量彈簧的長(zhǎng)度，確保彈簧在懸吊狀態(tài)時(shí)沒有重物掛在上面.再接著，逐漸增加鉤碼的個(gè)數(shù)，每次添加一個(gè)鉤碼，并測(cè)量彈簧對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度，確保每次測(cè)量都保持彈簧在平衡狀態(tài)下.學(xué)生經(jīng)過討論后又加上這樣的步驟，記錄鉤碼的總質(zhì)量和彈簧對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度，計(jì)算出形變量等.有了這樣的鋪墊，學(xué)生再進(jìn)行具體的操作，就更加順利，同時(shí)，這樣的實(shí)驗(yàn)方式也使得他們有了更多表現(xiàn)的機(jī)會(huì)，有了更多生長(zhǎng)的可能.當(dāng)學(xué)生不會(huì)某項(xiàng)操作的時(shí)候，他們可以反復(fù)地練習(xí)，直到熟練為止.當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的實(shí)驗(yàn)操作，不能得到準(zhǔn)確的結(jié)果，他們還可以對(duì)著步驟，一步步地檢查.也就是說，從開始的實(shí)驗(yàn)儀器的準(zhǔn)備，到最后的反思，都是由學(xué)生完成的.在實(shí)驗(yàn)中，教師盡可能地將權(quán)力下放給學(xué)生，只要他們能動(dòng)手操作的，都讓他們親自經(jīng)歷.因此對(duì)于高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師要從多方面入手，給他們自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)[5].

操作能讓學(xué)生很快地進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，也很容易讓他們找到解決問題的路徑.因此教師要結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn)以及教材的內(nèi)容，給學(xué)生設(shè)置一些操作性任務(wù).但是整個(gè)操作的過程中，教師要給學(xué)生一定的引導(dǎo)，以提升他們操作的規(guī)范性，也讓他們?cè)鰪?qiáng)操作的信心.

5 結(jié)語

“少教多學(xué)”的教學(xué)模式是一種引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的教學(xué)方式，它能有效提升高中學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng).因此，教師用好這樣的模式，能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的實(shí)踐能力、動(dòng)手能力和思維能力，提高他們對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣和理解.教師要做好指導(dǎo)者和引導(dǎo)者的角色，引導(dǎo)學(xué)生探索思考、分享發(fā)現(xiàn)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性.只有這樣，學(xué)生才能展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的主體和實(shí)踐者的角色，提升對(duì)知識(shí)的理解和運(yùn)用能力.

參考文獻(xiàn)：

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