創(chuàng)意實驗設(shè)計 學習真深度

殷海軍

摘 要：基于初中物理學科的深度學習就要讓學生通過實踐，增強探究和創(chuàng)新意識，學習科學研究的方法，發(fā)展綜合運用知識的能力.在這種情況下，實驗的設(shè)計與經(jīng)歷，成為踐行初中物理學科深度學習的關(guān)鍵所在.筆者結(jié)合課堂教學實踐，注重演示實驗、課堂分組實驗、課外綜合實踐實驗的創(chuàng)意設(shè)計與實踐，以此促進實驗價值的最大化，促進學生思維的深入.

關(guān)鍵詞：實驗;初中物理;創(chuàng)意;深度學習

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2021）14-0070-02

實驗是初中物理學習的一種重要的策略和手段，用實驗建構(gòu)相應的知識與技能，思想與方法，可以讓學生真正建構(gòu)屬于自己原認知維度上的再提升.為此，我們需要在常態(tài)化的物理教學過程中，注重實驗的設(shè)計與引領(lǐng)，也注重實驗細節(jié)的優(yōu)化和實踐，真正全面提升實驗教學的價值，也真正促進學生的深度學習.

一、演示實驗，讓失敗與成功平行

在很多老師的實驗課堂中，很多老師喜歡一味的追求實驗的盡善盡美，其實，我們在給學生呈現(xiàn)一個演示實驗的過程中，成功、明顯的實驗現(xiàn)象是必須的，但是為什么成功，為什么失敗的現(xiàn)象和操作不當之處也是有必要讓學生經(jīng)歷的，預期讓學生死記硬背成功的要領(lǐng)，還不如讓學生體驗失敗的過程，在實驗失敗以后，再去感受成功的喜悅，在對比與碰撞之中，促進學生深度學習行為的自發(fā)產(chǎn)生.而此時，教師在此處的創(chuàng)意實驗在于讓學生體驗了為什么失敗？怎么樣才能成功，在對比中凸顯了演示實驗的深層價值.

比如，在演示兩個鉛塊為什么能吸在一起的演示實驗中，筆者就采用如下步驟來達成.

第一步：提問學生能否將兩個鉛塊貼在一起，不用其他粘合類工具等.

第二步：哪位學生上來試一試？

第三步：教師也想其他同學一樣操作一下，失敗了.

第四步：教師用小刀把兩個鉛塊的表面刮平滑，輕輕貼一下，再次失敗.

到第四步結(jié)束的時候，學生之中有兩種聲音，一種是學生笑老師和大家一樣，也沒有成功.另一種就是猜想不能貼在一塊的學生，他們發(fā)現(xiàn)自己的猜想是正確的，正在沾沾自喜呢！

第五步：教師再次將兩鉛塊粘合在一起，而且用力擠壓了一下，這個動作慢中有力，學生也看的非常仔細，此時兩個鉛塊粘合在一起了，隨后，教師再在鉛塊下面掛一個鉤碼、兩個鉤碼、三個鉤碼……，學生的驚訝的叫聲把思維和課堂推向高潮.學生在感悟、體驗、對比、分析中收獲的不僅僅是實驗的過程，更是思維生長的隨風潛入夜、潤物細無聲.

演示實驗的失敗和成功都是有目的的，效果也是顯著的.因此，在常態(tài)化的教學過程中，還原實驗失敗的過程，是一種創(chuàng)意的表現(xiàn)，也是促進學生深度學習的良策.

二、分組實驗，讓思維與實踐比翼

分組實驗是初中物理課堂最為常見的一種實驗形式，也是學生實驗設(shè)計能力、探究能力、操作能力迅速提升的關(guān)鍵所在.為進一步落實和推進分組實驗的的實驗效果，我們在開展分組實驗的過程中，需要全面推進學生思維的生長，也要還原學生深入實驗的時間和空間，確保學生實驗素養(yǎng)的全面提升、促進實驗效果和價值的全面突破.

關(guān)于思維的提升，我們要引導學生思考實驗設(shè)計的過程和原因，也要思考實驗操作的注意細節(jié)，讓學生知其然知其所以然，思維并進的過程就是推進實驗設(shè)計豁然開朗、柳暗花明的過程.

比如，在探究壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)的實驗過程中，我們就采用以下幾個環(huán)節(jié)來逐一突破：

第一步：創(chuàng)設(shè)情境，感受壓力的作用效果.我們可以采用實驗體驗，讓學生感受一下壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積的大小有關(guān).

第二步：問題引領(lǐng)，啟發(fā)實驗的探究思維.結(jié)合剛才的體驗，您覺得壓力的作用效果與哪些因素有關(guān)？你準備怎么探究壓力的作用效果與壓力大小和受力面積的

關(guān)系？

第三步：開放實驗，開啟實驗的自主探究.教師給學生豐富的實驗器材，供學生自主選擇、自主探究、自主操作，并結(jié)合實驗操作得出結(jié)論.自選器材.學生在參與實驗的過程中會經(jīng)歷選取合適實驗器材的過程，并在選取以前自主思考選什么合適？選的器材是為了完成哪一實驗環(huán)節(jié)，也會思考為什么不選其他器材等，這一思維過程是非常深刻的，效果也是顯而易見的.

第四步：采集信息，自主建構(gòu)的實驗結(jié)論.結(jié)合實驗，學生會自主搜集相應的實驗信息和實驗現(xiàn)象，結(jié)合現(xiàn)象進行對比與歸納，總結(jié)出屬于自己的實驗結(jié)論，無論這個結(jié)論是否嚴謹、規(guī)范，后續(xù)都可以結(jié)合學生的碰撞與交流進行完善，這也是學生思維升級的關(guān)鍵.

在課堂的分組實驗中，我們不能為了結(jié)論的建構(gòu)而實驗，而應該還原實驗的各個環(huán)節(jié)，還原學生真正分組參與實驗的過程，促進學生在實驗參與過程中的價值達成.

三、課外實驗，讓生活與應用并存

在課外，為了充分激活學生參與物理學習的興趣和價值，也為了激活學生的物理思維，我不一定用筆紙化來鞏固學生的學習，拓展學生對相應內(nèi)容的學習.我們需要進一步開放和設(shè)計課外的實驗來激活學生的學習和參與.在設(shè)計的過程中，學生的課外實驗一方面需要對接學生的生活，一方面要對接課堂的學習.

對接生活，是需要讓學生所做的實驗取材便捷，簡單，可操作性強.另外也要讓學生感受到物理和生活、社會是緊密聯(lián)系的，這樣的實驗一方面可以讓學生較為容易的參與到實驗中來，另一方面也讓學生感受到物理學科的價值.

對接應用.學以致用是為了更好的鞏固所學的知識與技能，更好的拓展學生對已學內(nèi)容的理解深度.這種實驗形式的價值遠大于簡單、重復的筆紙化的作業(yè).無論從實驗操作技能還是從對知識與技能鞏固層面，都得到了全面的訓練和提升.

比如，在學好聲的產(chǎn)生以后，我們可以讓學生去制作一個土電話，并讓學生完成下面幾個活動：

1.制作一個土電話，你準備采用哪些實驗器材來制作？

2.拉伸土電話，進行通話實驗，感受一下土電話的通話效果，此時用手指與觸摸一下繩子，感受一下效果？

3.把土電話的電話線處于松弛狀態(tài)，看看此時的通話效果如何？想一想這是為什么？

4.在通話的過程中，用手指捏住繩子，看一下此時的傳聲效果如何？分析一下這是為什么？

5.更換不同材料的繩子作為土電話的傳聲材料，比較傳聲效果？

6.在每次比較傳聲效果的過程中，你覺得你要控制什么是一樣的？這是什么方法？這種方法是為了什么？

7.聯(lián)想一下剛才的實驗探究，我們能否通過我們的實驗和探究，制作出更適合我們通話的土電話，再查閱資料了解電話的發(fā)展歷程？

類似的問題引領(lǐng)了學生參與課外實驗的方向性和思維性，有效的幫助學生深入踐行課外實驗，并在實驗過程中達到溫故而知新的效果.

除此以外，我們的課外還可以與現(xiàn)代的科技、生活中的日用品、與其他學科的融合等，也可以布置學生參與小發(fā)明、小制作等.比如，在學好光的直線傳播以后，我們可以啟發(fā)學生去自制一個日晷，讓學生一方面鞏固光的直線傳播，另一方面也讓學生學會在動手操作、實驗驗證的過程中，思考，如何將日晷做的更精確、更美觀、更真實，在感受古人的智慧的過程中，也提升自己的物理素養(yǎng).

實驗的價值是無限的，在常態(tài)的物理教學過程中，我們需要不斷的深入踐行實驗的價值與意義，也努力創(chuàng)新實驗，開設(shè)創(chuàng)意實驗，進一步激發(fā)學生的參與的興趣和熱情，激活學生的創(chuàng)新思維和實驗思維，促進學生學科關(guān)鍵能力的提升.

參考文獻：

[1]王蔓. 在初中物理實驗教學中如何培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)[J].

新教育，2020（25）：67.

[2]劉坤.淺析初中物理實驗教學中學生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)策略[J].數(shù)理化解題研究，2020（11）：55-56.

[責任編輯：李 璟]