“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn) “真創(chuàng)客”培養(yǎng)

柴文平

摘? ? 要：“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚋谩⒏斓嘏囵B(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)客思維與精神。比如在實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備中進(jìn)行大膽、豐富、合理的創(chuàng)新，在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中設(shè)計(jì)有序、有趣、有效的實(shí)驗(yàn)步驟，在實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫中手腦并用，驗(yàn)證設(shè)想、驗(yàn)證假設(shè)。

關(guān)鍵詞：非常規(guī)實(shí)驗(yàn);創(chuàng)客理念;實(shí)驗(yàn)過(guò)程

“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)，是相對(duì)于常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)而言的一種物理實(shí)驗(yàn)。與常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)相比，“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料均來(lái)自于多姿多彩的現(xiàn)實(shí)生活;“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)的操作步驟也不是約定俗成、按部就班的，而是具有更多的自主性、靈活性，具有更大的創(chuàng)新空間;“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并不是單一的，而是多元的、豐富的。

正因?yàn)槿绱耍胺浅Ｒ?guī)”物理實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力以及發(fā)散思維能力等方面，都有著舉足輕重的作用。而這又與“做中學(xué)”“做中創(chuàng)”的創(chuàng)客理念不謀而合。或者說(shuō)，依托“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)，教師不僅可以引領(lǐng)學(xué)生深入淺出地探究物理知識(shí)，還可以卓有成效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)客精神。無(wú)論是在“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備過(guò)程中，還是在“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，或是在“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫過(guò)程中，教師都可以有的放矢、潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)客精神。

一、在“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備中，培養(yǎng)“真創(chuàng)客”

與常規(guī)物理實(shí)驗(yàn)不同，“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)并沒有現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)材料，所有的實(shí)驗(yàn)材料，都需要學(xué)生著眼于異彩紛呈的生活，在生活中自主尋找、自己準(zhǔn)備。因?yàn)槭恰胺浅Ｒ?guī)”實(shí)驗(yàn)，所以教師完全沒有必要明確告訴學(xué)生需要準(zhǔn)備哪些實(shí)驗(yàn)材料，而應(yīng)該完全“放手”，讓學(xué)生圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，結(jié)合實(shí)際生活，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求，自主尋找、發(fā)現(xiàn)、搜集、準(zhǔn)備相關(guān)的實(shí)驗(yàn)材料。事實(shí)上，當(dāng)學(xué)生在自主準(zhǔn)備“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)的各種實(shí)驗(yàn)材料時(shí)，他們也在持續(xù)不斷地運(yùn)用物理知識(shí)，不知不覺地發(fā)展思維能力。盡管是同一主題的“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)，但不同的學(xué)生往往會(huì)因?yàn)樗伎嫉慕嵌炔煌x擇使用不同的實(shí)驗(yàn)材料。如此，創(chuàng)客的精神也就融入到了“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備過(guò)程之中。

以教學(xué)“小孔成像”和“照相機(jī)的調(diào)節(jié)”等內(nèi)容為例，教師可以為學(xué)生搭建一個(gè)設(shè)計(jì)、操作“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)的舞臺(tái)。在該“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)的材料準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，教師無(wú)需告訴學(xué)生應(yīng)該準(zhǔn)備哪些實(shí)驗(yàn)材料，而應(yīng)該“放手”讓學(xué)生自己去尋找、去發(fā)現(xiàn)、去準(zhǔn)備。于是，宣傳彩頁(yè)的卡紙、寬窄不同的雙面膠、臨摹字帖中的半透明紙、形形色色的包裝盒、大小不一的凸透鏡等，都會(huì)成為學(xué)生開展“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)的“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)材料。歸因于學(xué)生大膽、豐富、合理的創(chuàng)新，所以“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)材料變得越來(lái)越豐富。與此同時(shí)，這些豐富的、多元的“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)材料，也能夠?yàn)椤胺浅Ｒ?guī)”物理實(shí)驗(yàn)的順利開展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

顯而易見，在教師的鼓勵(lì)、啟迪與點(diǎn)撥之下，學(xué)生聚焦多姿多彩的現(xiàn)實(shí)生活，搜集、挑選、準(zhǔn)備“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)材料的過(guò)程，是孕育他們創(chuàng)新思維能力的一個(gè)過(guò)程，也是培養(yǎng)“真創(chuàng)客”的一個(gè)過(guò)程。

二、在“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，培養(yǎng)“真創(chuàng)客”

與常規(guī)的演示實(shí)驗(yàn)和常規(guī)的自主實(shí)驗(yàn)不同，“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)，并沒有固定的操作步驟，也沒有既定的實(shí)驗(yàn)步驟。但這并不是說(shuō)，“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)是雜亂無(wú)序，是“眉毛胡子一把抓”。相反，“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)，必須是井然有序、步驟清晰。正因?yàn)椤胺浅Ｒ?guī)”物理實(shí)驗(yàn)沒有固定的操作步驟，沒有既定的實(shí)驗(yàn)步驟，所以教師一定要鼓勵(lì)、指導(dǎo)學(xué)生圍繞“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)環(huán)境以及實(shí)驗(yàn)方法等，精心設(shè)計(jì)操作步驟、實(shí)驗(yàn)步驟。如此一來(lái)，學(xué)生就可以依據(jù)自己的已有認(rèn)知，結(jié)合“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)，潛心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的步驟，學(xué)生操作“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)的過(guò)程也就會(huì)變得更加有序、有趣、有效。

例如，在教學(xué)“浮力”這部分內(nèi)容時(shí)，為了讓學(xué)生精準(zhǔn)理解潛水艇上浮與下沉的原理， 筆者要求學(xué)生依據(jù)“浮力知識(shí)”，充分發(fā)揮自身想象能力，利用一些“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)并操作一次“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)，據(jù)此驗(yàn)證潛水艇上浮與下沉的基本原理。基于這些要求，某學(xué)生用廢舊塑料飲料瓶（500-1000 mL，透明有蓋）、口服液小瓶和注射器等，設(shè)計(jì)了一個(gè)“會(huì)聽話的小瓶”，并潛心設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)步驟，大致如下：1.裝水。首先，在500-1000 mL的廢舊塑料飲料瓶中裝入一定量的水（裝入廢舊塑料飲料瓶中的水不宜過(guò)滿，以占廢舊塑料瓶容積的6分之5為宜）。之后，使用注射器往口服液小瓶中注入適量的水（適量的水是指注入口服液小瓶中的水量不多不少，剛好能夠讓口服液小瓶放入水中時(shí)只有小部分露出水面）。2.裝瓶。將注入適量水的口服液小瓶放入注入一定量水的廢舊塑料飲料瓶中，并擰緊瓶蓋，盡量做到不漏氣。3.擠瓶。用力擠壓廢舊塑料瓶，口服液小瓶就會(huì)下沉。松開廢舊塑料瓶，撤去壓力，就會(huì)看到口服液小瓶上升。保持一定的擠瓶壓力，則會(huì)看到口服液小瓶停留在水瓶中的某一位置。

從整個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)來(lái)看，該學(xué)生不僅運(yùn)用了一些“浮力知識(shí)”，還融入了一些創(chuàng)新思維以及創(chuàng)客理念。可見，在“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，學(xué)生可以逐漸成長(zhǎng)為一名“真創(chuàng)客”。

三、在“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫中，培養(yǎng)“真創(chuàng)客”

撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，是初中物理“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。通過(guò)撰寫“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告，學(xué)生不僅能夠翔實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，詳細(xì)記載實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，還能夠?qū)?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上升到理論的高度，據(jù)此更為通透、更為細(xì)致、更為深入地理解相關(guān)物理知識(shí)。在撰寫“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告的過(guò)程中，學(xué)生必須要對(duì)各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入淺出地分析，對(duì)各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行細(xì)致入微的對(duì)比。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生才能夠透過(guò)物理現(xiàn)象，梳理、歸納、總結(jié)出物理理論。從這個(gè)角度來(lái)看，“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告，也就是引領(lǐng)學(xué)生從感性認(rèn)識(shí)上升到理論認(rèn)識(shí)的一座橋梁。透過(guò)“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)方法以及實(shí)驗(yàn)結(jié)論，可以清晰地看到學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程。在這些過(guò)程中，處處閃現(xiàn)著創(chuàng)新思維的“火花”。

例如，在教學(xué)“空氣的熱脹冷縮”內(nèi)容時(shí)，教師要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)一項(xiàng)可以演示“空氣熱脹冷縮”現(xiàn)象的物理實(shí)驗(yàn)。當(dāng)然，為了降低學(xué)生自主設(shè)計(jì)這些實(shí)驗(yàn)的難度，教師可以允許學(xué)生去查閱一些資料。某學(xué)生在搜集相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一項(xiàng)“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)——“會(huì)走路的杯子”，在認(rèn)真操作這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，該學(xué)生還撰寫了一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告。從該實(shí)驗(yàn)報(bào)告的實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，處處可以發(fā)現(xiàn)“創(chuàng)客”的蹤跡。如實(shí)驗(yàn)方法采取小組合作的方法，實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹卦隍?yàn)證設(shè)想、驗(yàn)證假設(shè)，實(shí)驗(yàn)步驟需要手腦并用，以及在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要事先將一塊玻璃板在水里浸潤(rùn)一下等。

聚焦這份“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告，既可以看到學(xué)生清晰的實(shí)驗(yàn)思路，也可以發(fā)現(xiàn)這些學(xué)生在該實(shí)驗(yàn)中逐漸成長(zhǎng)為一名“真創(chuàng)客”的過(guò)程，諸如，學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，學(xué)生首創(chuàng)精神的孕育等。

總而言之，創(chuàng)客的成長(zhǎng)過(guò)程并不是一朝一夕、一蹴而就的，而是一個(gè)日積月累、循序漸進(jìn)的過(guò)程。“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)，無(wú)論是從實(shí)驗(yàn)材料的準(zhǔn)備，還是從實(shí)驗(yàn)步驟的操作，亦或是從實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫，無(wú)不蘊(yùn)含著“創(chuàng)客”思維、“創(chuàng)客”精神。正因?yàn)槿绱耍@些主題鮮明、形式多元的“非常規(guī)”物理實(shí)驗(yàn)，也就成為了培養(yǎng)“真創(chuàng)客”的一片良田沃土。從這個(gè)視角來(lái)看，“非常規(guī)”實(shí)驗(yàn)，不正是“真創(chuàng)客”培養(yǎng)嗎？

課題項(xiàng)目：甘肅省教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2020年度一般課題“依托初中‘非常規(guī)’物理實(shí)驗(yàn)助力學(xué)生嬗變?yōu)椤畡?chuàng)客’的實(shí)踐研究”（GS[2020]GHB1959）研究成果

■ 編輯/陸鶴鳴