智慧的物理教育:从学生自主实验入手

【摘 要】智慧的物理教育是提高学生物理实验能力的有效途径，是学生攻克难解复杂问题的基础。教师在解放学生大脑的同时，更应解放学生的双手。

【关键词】物理实验;智慧教育;动手实验

【中图分类号】G633.7 【文献标志码】A 【文章编号】1005-6009（2015）42-0046-02

【作者简介】汤金波，南京师范大学附属中学树人学校（南京，210036）教师，江苏省特级教师。

随着课堂教学改革的发展，早期课改存在的诸多问题日益凸显，学校看似将课堂还给了学生，却仍然没有解决学生学习不投入的问题，诸如复习课就是刷题课的现象更是一种倒退。

我们迫切需要突破现有观念，寻找新的思路和方法，创造课堂教学改革的新策略。综观世界各个国家的教育目标，最重要的就是“培养学生独立人格和批判性思维能力”。教师应该从学生自主实验入手，让学生经过模仿、改进、创新三个由低到高的阶段，解决能力与分数的矛盾。

一、亮点考题往往源于创新实验

1.动手实验降低思维台阶。

难题学生做不出来，是因为他思维没达到应有的高度。让学生动手实验相当于铺台阶，提高自身的思维高度。例如2014年盐城中考题：探究树荫下光斑的综合实践活动中，为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图1所示。接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况。下列符合要求的是（ ）

A B C D

图1

这道题新颖但失分率很高。我用硬纸板抠了、、和四个图形，并用卡片分别覆盖，圆形变成了弓形，菱形变成五边形，正方形变成长方形，只有三角形不变。请听我的学生小王做关于小孔成像实验时的旁白：现在进行小孔成像的实验，首先准备实验材料蜡烛、成像板、小孔、打火机。下面开始实验，这时我们可以在成像板上清楚地看见蜡烛的倒像，我将蜡烛远离小孔，可以发现倒像变小;将蜡烛靠近小孔，可以发现倒像变大;再将成像板远离小孔，发现倒像变大;如果将成像板靠近小孔，发现倒像变小。我们将小孔换成正方形会有什么效果呢？依然是蜡烛的倒像。再换成三角形的小孔试试……

我想如果一个学生做过这个实验，上面所谓的难题也不难了，这就是动手实验的效果！物理实验在学生获取科学知识、掌握科学方法、体验科学过程、培养科学思维能力和正确解题等方面有着不可替代的作用。

2.亮点命题源于实验灵感。

在小区过道里的灯，大多用单刀双掷开关就能控制这个灯亮灭。现在如果只有两个单刀、一个单刀双掷开关，怎么设计电路呢？原来有两个单刀双掷，现在只有一个单刀双掷，但又有两个单刀单掷开关，怎样把两个单刀开关转变成一个（单刀双掷）呢？把两个单刀单掷开关任意两个头连起来，变成一个公共的插头并引出一根线，余下的两个接线柱分别引出一根线，问题不就解决了吗？

荀子在《劝学》里有两句话：君子生非异也，善假于物也！想要成为学习物理的“君子”，一定缺不了“物”――实验器材。

如果仅仅靠刷题，可能平时会取得一时的高分，但更有可能落败于大考，并且往往在以后的学习中经不起考验;不做实验可能考高分，但是做实验的学生容易取得高分。

二、动手实验是学好物理的必要条件

1.加深概念理解。

物理概念是实验加科学思维的产物，这一特点决定了学生要形成正确的物理概念需要教师采用灵活的方法引导学生积极的思维，充分发挥学生的自主性和积极性，对大量的感性材料进行“去伪存真，由表及里”的整理加工。让学生通过同学的实验报告、实验视频中的问题来矫正错误，要比让学生死记概念、重复训练、训斥挖苦要高明得多。值得一提的是，巧用学生实验报告中的错误素材还能培养学生认真细致的品质。

2.培养动手能力的需要。

不可否认，长期以来我们受传统教育体制的影响，学生的动手能力较差，教师对物理课程的实质内涵认识不足，这也是导致物理教学效果不理想的根本因素。物理教育的核心是培养学生的实践能力和动手能力，物理学科在培养学生动手能力方面具有得天独厚的资源优势，即在物理实验过程中，学生通过物理实验的基本操作训练，达到学习和巩固物理知识的目的，提高学生观察现象、分析问题和实际动手能力。加强对学生动手能力的培养是时展的需要，当然培养和提高学生的动手能力不是一朝一夕的，教师、社会应该充分认识这个问题的重要性。

3.激发学习兴趣。

心理学认为，学习兴趣是一个人倾向于认识、研究获得某种知识的心理特征，是可以推动人们求知的一种内在力量。学生对某一学科有兴趣，就会持续地专心致志地钻研它，从而提高学习效果。教师和家长可以通过学生对物理实验的好奇心，创造愉悦的学习环境。学生对物理实验的有趣、兴趣和志趣三个阶段对应着对实验模仿、改进和创新的三个层次。教师通过潜移默化的渗透，从而真正做到“授之以渔”。

4.提高综合素养的需要。

我坚持让学生在实验后写实验报告的举动得到家长、专家的一致认可。首先写实验报告是完成实验的必然程序，其次还能够培养学生的综合能力。学生写实验报告可以培养认真细致的习惯，教师从学生的报告中还可以了解学生对物理概念掌握的情况。毕竟，物理实验是矫正学生行为习惯的重要途径。

三、智慧教育培养物理创客

培养创新能力强的学生靠的是创造教育。陶行知先生曾经讲过：不是说教育可以创造儿童，儿童的创造力是千千万万祖先至少经过五十万年与环境适应斗争所获得而传下来之才能之精华，发挥或阻碍、加强或削弱、培养或摧残这创造力的是环境。智慧的物理教育不能创造什么，但它能启发、解放学生创造力以从事创造性的物理学习。第一步，物理教师要加入到学生队伍里去，成为其中的一员，教师一旦融入学生的实验活动中，便发现学生不但有力量，而且有创造力。上面笔者提供的部分学生创新实验案例就证明了这一点。第二步，学生自己组织起来，推举身边熟悉的同学做实验组长，各自动手做实验，相互交流学长处，小组共同写报告。第三步，彻底解放学生的创造力，要先解放学生的大脑，再解放学生的双手。第四步，还要解放学生的时间。现在的学生没有可以支配的时间。赶考和赶路一样，赶路的人没有精力关注两旁风景，把一路的美景忽略掉了。生理规律告诉人们走路不宜赶，赶路赶走了健康;教育的规律也告诉我们分数同样赶不得，片面赶分数泯灭了学生的承载力和创造力。

智慧的物理强调动手与分数不是矛盾体。智慧的物理实验教学不是将物理实验简单化，而是指向物理学科的本质属性;遵循物理的基本规律，在智慧的物理教学中提升学生的物理素质，丰富学生的知识，陶冶学生的性情，锻造学生的意志，提高学生的人格。

智慧的物理教育让物理课上得扎实、朴实、真实，让物理课干净、高效、创新。总之，让学生自主创新实验是一种智慧的教育方式，物理教育需要智慧引领。