探究性学习与小实验小制作的结合实践

1 “小制作、小实验”与探究性学习相结合的理论基础

新的教育观念要求教师不但要教给学生知识，更要教给学生主动探索实践、获取知识的方法，要求教师不断改进教学方法和手段 ，激发学生学习兴趣，让他们成为学习的主体。而探究性学习是教师引导学生去体会知识、规律产生的过程，从中受到一些启发，其最终目的是创新。初中物理以观察和实验为基础，密切联系生活，重视知识的应用实践，具有丰富的内容和深刻的内涵。初二的学生正处于13－15岁，此时，他们的自主性明显加强，思维活跃，对问题有自己的观点并愿意表达出来，解决问题时喜欢新途径，有自己动手实验的愿望，希望得到肯定或表扬等……结合物理学自身和初中学生心理发展的特点，我们在“小制作、小实验”和探究性学习相结合方面进行了一些尝试。

2 实践过程中坚持的科学性原则

2.1 兴趣为首的原则。学生可以根据自己的喜好选择小制作、小实验的内容、选择自己喜欢的伙伴进行合作。

2.2 开放性原则。我们在给学生布置题目时尽量考虑到开放性：可以是一个小实验也可以是一件小制作，这些实验或制作可以是课堂教学内容的改进，也可以是它的一个延伸，甚至还可以是一个物理理论的物化小制作；实验或制作所涉及的内容可以是某一个章节、一个知识点的单一应用或几个部分的综合应用。

2.3 学生主体性原则。学生自主选择内容，自己设计、自己搜集或购买材料或资料、自己动手制作。但学生在遇到困难时可以向家长、老师求助。

2.4 创新原则。我们鼓励学生发散思维、大胆置疑、敢于标新立异；鼓励学生从多角度思考解决问题的办法、敢于创造发明。

3 “小制作、小实验”与探究性学习相结合

3.1 我们开展这一项实践活动是从2003年（初2005级）刚开设物理课时开始的，第一堂课给学生讲清要求、必要性及提出希望。针对有些学生的畏难情绪，专门讲了《爱因斯坦的三个小凳子的故事》，告诉他们虽然那三个凳子非常难看，但它们都是爱因斯坦自己亲手做的并且一个比一个漂亮……最终使爱因斯坦成为了一位伟大的物理学家。

3.2 每学期分别在半期和期末两次收集学生的小制作成果或小实验方案，若学生交的是小制作，则要求他们同步交一个关于小制作的说明方案，内容包含：小制作的原理、制作所用到的材料、制作过程、使用方法、以及制作后的感想等；若学生交的实验方案，则要求他们写清楚打算通过自己设计的实验说明什么、实验需要那些器材、实验的操作步骤。对收集到的优秀作品或方案，及时的给予表扬，并把这些作品或方案在同学中间交流、然后进行分类保存。若条件成熟，可把一些优秀作品在家长会上进行展示，以此鼓励学生们进一步努力。

3.3 教师根据学生的作品制作的难易程度、知识应用的综合情况、创新情况等指标进行评价打分，并把这个成绩以5%的比例计入学生的期末考试成绩。以此激励那些不愿动手的学生加强动手训练，只想应付的学生能准备更充分一些，学有余力的学生思维更细致一些、创新更大胆一些。

4 实践的思路及分类

学生们的作品概括起来可以分为以下几类：

4.1 课堂实验的再现及延伸。如在学习刻度尺的正确使用时，有学生制作了一把刻度 尺、学习测量不规则固体的体积时有的学生制作了一个量筒、学习简单机械时学生制作了一个滑轮组、学习杠杆时制作了一把杆秤……

4.2 教材要求的一些课后小实验制作。教材的设计者在每一个章节后面都附有一至两个课后小实验，目的在于培养学生动手能力的同时也强化学生对这一章知识的理解和应用，但是很多教师由于认识上的偏差往往忽略了教材的这一部分要求。我们在这一次的学生自主性学习能力的培养过程中，很多学生自觉选做了这一部分内容，效果很不错。

4.3 运用综合知识、具有创新特点的小实验、小制作。能够有这些作品的同学往往是一些学习成绩非常优秀的学生，他们学有余力、思维深刻、喜欢做一些富于挑战性的工作，若他们在这方面能有积极的兴趣、并有正确的思路和方法，说不定他们中间的某些人会成为将来的发明家。在我们的本次实践探索过程中也涌现了这样的一部分同学。

5 探索实践过程的总结与评价

5.1 我们进行的这项探索实践非常必要。

以上的实践探索过程极大的提高了初中学生学习物理的积极性、主动性、动手能力以及分析解决实际问题的能力。不管是那一个层次的学生都能够在一定程度上交出自己的作品，尽管这些作品的质量参差不齐，有的还是停留于对一个事物的简单重复与模仿，更有甚者连模仿都显得力不从心……笔者认为这也正好从一个方面说明了我们这一项实践探索的必要性。在传统的物理教学中，物理学科的基本特点――“观察与实验”已成了学生们在实验里利用早已提供好的器材重复前人实验的代名词，这在一定程度上抑制了一些天才少年的创意……从这一角度来说这一项探索也是很有意义的。在一年的实践活动中，有一人获“成都市青少年科创大赛”一等奖、三人次二等奖、六人次三等奖。

5.2 教师需要实现的“三个转变”

①是转变“学生观”，学生是主体、教师是客体，教师最重要的任务是激发学生对本学科的学习兴趣，教给他们学习方法，让他们积极主动愉快的学习；②是转变“知识观”，由以前的在教学中只重知识传授向传授知识和实践操作、继承创新并重发展；③是转变“人才观”，“优生”并不等于考试场上的高分而是知识、实践创新并重发展的学生。

5.3 需要完善的地方

但这项工作的小结只限于笔者一年的实践，时间很仓促再加上人力有限，很多的东西笔者自己认为尚需完善，笔者现仍在授课班级继续探索总结，还想在以下几方面作更进一步的尝试：

①怎样引导更多的同学从有创意的小制作向小创造、小发明方向发展。

②怎样总结出一套切实可行的、公正合理的评价学生作品的标准。

③能不能让学生用小作品替代课外书面作业而又不影响他的学习效果。

附部分学生的作品图片及资料

制作名称：浮力侧重仪 作者：宋洋

制作原理：由阿基米德原理可知一切侵入液体中的物体都要受到竖直向上的浮力，其大小等于它排开液体的重力。当物体浮在水面上时，由力的平衡原理可知，它这时受到的浮力与重力相互平衡。

所需材料：圆柱形水杯一个、白纸一张、硬纸片一张、足量透明胶带、锡若干（也可选用其他密度较大的金属）实验用砝码、干净的水、刻度尺、笔、小刀、蜡烛、火柴。

制作过程：先将锡置于杯底，点燃蜡烛，使蜡泪滴入杯中，稍等片刻，待蜡完全干后，方可进行下一步。此举目的在于降低水杯的重心，增加稳定。然后用小刀将硬纸片刻作直径略大于杯口直径的圆，将其卡入杯底，确保其卡紧，不易脱落。这纸片是用于放置被测物的。再把白纸裁成高度与水杯相等的矩形，贴在杯壁上。随后将杯口朝上放入水中，待其在水中静止后，缓缓取出，在最高水位处用笔做上记号；再次将杯放入水中，用镊子夹取砝码放入杯中，观察水位，当水位离杯口最近时记下砝码质量，作为仪器的最大称量，再次将水杯缓缓取出，用笔做上记号。等浸湿的白纸完全干后，用刻度尺将两记号间的部分等分。接着标明刻度、单位、最大称量等。最后再用透明胶带将仪器外壁包裹起来以防止纸张因经常与水接触而破损。这样，一个简单的浮力侧重仪就制成了。

感想：我最初设想制作这个小制作，是由于想起了“曹冲称象”的原理，可见，一条真理无论是在过去，还是将来，都会被人们广泛使用于生活中。