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初中物理“混合学习”的实践与思考*——记一堂初中学生自主创新实验展示课

2015-02-25汤金波

物理之友 2015年2期
关键词:创新实验混合学习初中物理

汤金波

(南京师大附中树人国际学校,江苏 南京 210003)

*本文为江苏省中小学教学研究第10期课题“初中生开展‘混合学习’的方式和效能研究”的研究成果.

初中物理“混合学习”的实践与思考*
——记一堂初中学生自主创新实验展示课

汤金波

(南京师大附中树人国际学校,江苏南京210003)

*本文为江苏省中小学教学研究第10期课题“初中生开展‘混合学习’的方式和效能研究”的研究成果.

名师简介:汤金波,江苏省物理特级教师,如皋市十佳名师,南京市初中物理中心组成员.主持多项省级课题研究,近几年发表论文十余篇(其中核心期刊7篇),为西藏、新疆等地区老师开设讲座二十多次,多次参加中考物理命题.

摘要:学生自主创新实验与传统课堂教学的结合是一种值得研究与实践的混合学习方式,学生通过自主创新实验,理念先进,学生学习物理的兴趣被充分调动,动手能力得到提高,创造能力得到挖掘.

关键词:初中物理;混合学习;创新实验

1“混合学习”简介

混合学习——指由传统学习与其他学习有机融合起来能发挥各自优势的学习.学习的混合具体包括:自主学习与合作学习的混合、知识学习与实践学习的混合、传统学习与学生创新实验的混合等,本文提供的案例仅是学生自主创新实验与传统课堂教学混合.

“混合学习”是一种先进理念,体现了学习主体的积极性、自主性与创造性,从而关系到“以学生为本”、“以学习为本”之本源,以收获最佳的学习效益.国家《基础教育课程改革纲要(试行)》提出:促进学生在教师的指导下主动、富有个性地学习,提倡自主、合作与探究的学习方式,逐步改变传统教学以教师为中心、课堂为中心和书本为中心的局面,促进学生创新意识和实践能力的发展.2010年《国家中长期教育改革和发展规划纲要》明确指出:“探索多种培养方式”,以“形成各类人才辈出、拔尖创新人才不断涌现的局面”.目前,我国中学物理教育在综合、立体型的混合学习研究还较薄弱.

随着改革的深入,我国初中物理课堂教学中的学习方式有讲学方式、导学方式、合作学习方式等.但学生以“创新意识和实践能力”为核心的学习效能,不可能经由1-2种学习方式得到完整适切的培养.近几年来,笔者一直探索高效能学习初中物理的“混合学习”体系,将学生自主创新实验作为学生学习的一种重要方式,摸索课堂教学经由怎样的组合和流程,才能使初中学生更顺利地进行物理的学习,并让学生在获得知识、技能、方法的过程中,发展自身的综合素质尤其是创新能力、实践能力,以保障学生个性的有效激发、培养与发展,从而推进民族的复兴.以下展示笔者运用“混合学习”的先进理念设计的一堂省级公开课,以达抛砖引玉之效.

2学生创新实验展示课

引入:前段时间大家做了很多创新实验,今天老师选取部分实验与同学们分享,大家想不想看啊?同学们齐声道:想!好,让我们一起走进第一个实验.

(1)王同学的声现象实验

教师:有请王同学到讲台前介绍他的实验制作及过程.

王同学:声音的传播效果与什么因素有关?

王同学:(实验过程如图1所示)通过实验我能够得到结论:(1)声音的传播效果与声音传播的介质有关;(2)水的传声效果比空气好.

图1

老师用投影打出王同学的实验报告后(见表1),要求各小组同学讨论回答,这个实验还包含哪些物理知识?

表1

学生1:声音是由于物体振动产生的.

学生2:声音可以通过固体、液体和气体传播.

学生3:声音的传播与物质的密度有关.

教师:请王同学谈谈实验设计时遇到的问题?

王同学:球盛水后两个球的大小不容易控制.

教师:你采取了什么措施来解决问题呢?

王同学:用针筒向球内注水观察球的大小变化.

教师:同学们,小王是个动脑筋的同学,但是靠观察大小带来的误差会比较大啊,怎么解决呢?为什么球注水后球的体积变化呢?

学生4:水的重力引起球的形变.

学生5:可选硬度大的球如篮球等.

教师:很好!老师由于课前研究了小王的实验,想到另一种借助汽车轮胎冲气仪表,能够比较好解决这个问题(实物如图2).刚才有同学提出声音的传播与物质的密度有关,这个猜想很好!但是仅靠刚才的实验能够说明物质密度越大,声音传播效果越好吗?

图2

学生6:不能,起码要选三种以上密度不同的物质进行实验.

老师请该同学口头说明实验的步骤.

教师:实验中用手二次叩击桌面,显然必须控制力的大小相同等,怎样控制呢?

学生进行小组讨论,老师拿出预先设计的一个实验装置.老师拿出铁架台放在讲台上,铁架台预先固定有孔的硬板,让一只钢球从孔中穿过落到桌面,这样可以认为每次钢球发出的声音相同.

教师:你想到其他方法了吗?

学生7:可以用铅笔代替钢球.……

教师:同学们的方法都很有创意!请再思考一个问题,实验时钢球下落高度相同的情况下一定要让钢球落到同一点吗?

学生8:不需要,只要保持钢球落到桌面点到皮球球心距离相同.

教师板书:不断反思评估 体验探究魅力

教师:再来看第二个实验.我们有请丁同学展示一下他的幻灯机,听一听他与这个幻灯机的故事.

(2)丁同学的DIY幻灯机

图3

丁同学上讲台边展实物边介绍自己制作过程:如图3所示,将粗筒切成10cm、13cm、7cm三节待用,细筒切成两个10cm待用.将长10cm厘米细筒与长7cm厘米粗筒套合,接口为2cm,在接口处的粗筒上割一宽5mm的大槽,大槽右边5mm处割一小槽.在13cm粗筒的约8cm处割一5mm的槽插放大镜.手电筒插在粗筒上.制作插片若干用来成像,如图4所示,框处可伸缩,调节物距,所用凸透镜焦距为10cm.

图4

丁同学详细介绍幻灯机的原理及他制作的艰辛过程后,进行操作演示.

教师:请各小组围绕幻灯机讨论,然后向丁同学提出自己感兴趣的问题.

学生1:幻灯机是利用什么成像规律来工作的?(物距大于1倍焦距小于2倍焦距)

学生2:标字母A的透明插片,我感觉不能将像左右的变化表现出来.

丁同学拿出预先准备好的标字母F的插片进行演示.

学生3:彩色透明插片是不是一样可以成像啊?(丁同学演示)

学生4:用强光手电筒实际上就是增加物体的亮度,可以这样理解吗?(可以)

学生5:我想看到更大的像,应该怎样操作?(丁同学演示)

学生6:你怎么想到制作为这台幻灯机的?

教师拔出强光手电筒,将安装凸透镜的长筒推到离插片最近处(动作小,让学生看不见).

教师:哪位同学愿意到前面操作一下,让屏上的像更大些.

学生7学生满怀希望走上讲台,自己拿着幻灯机远离屏,但像总是不清晰,失败.

教师引导学生观察幻灯机,物距已经放最小位置,像想变大,自己远离屏是正确的(增加像距),但同时物距要变小.但是物距已经最小,从而找到失败原因.各小组再讨论,对这台幻灯机提出改进建议.

学生8:改变透明插片不太方便.

学生9:凸透镜可以换不同的焦距就更好了.

学生10:应该考虑增加几个安装透明插片的位置.……

教师:同学们提出的意见也很好!但是瑕不掩玉,丁同学设计幻灯机还是留给我们深刻的记忆.

教师板书:用灵巧的双手 展物理的魔力

教师:前面的创新实验共同特点是同学们自己动手设计,其实课本上有的常见实验可以成为我们研究创新实验的平台.

(3)汤同学的平面镜成像实验

教师:平面镜成像实验是一个大家都非常熟悉的实验.我请汤同学来介绍自己完成实验时发现的“附带”产品.

图5

汤同学展示照片(如图5),演示改变观察角度可以看到平面镜能够成多个虚像,要求学生自己回家重新实验,研究在什么条件下能够看到多个虚像并加以解释.

教师板书:改变观察角度 发现物理神奇

教师:前面我们看到都是成功的案例,其实在我们探究的过程中失败是不可以避免的,我们不能完全抛弃它们.下面来听听于同学的实验故事.

(4)于同学的物态变化实验

图6

于同学:我上次听说了一个十分有意思的故事,就是说有一个人,用一个纸盒子代替锅,烧开了一盒子水,而盒子却还是完好无损.这真有意思,正好最近物理课讲到了《物态变化》这一章,不妨来做个实验,看看其中到底有什么奥秘?我用的实验器材有方便面盒子、水、纸盒.实验中把水倒入方便面盒子,然后把盒子放在火源上.实验结果是:我差不多刚刚把火打上后,盒子就“哗啦”一下子烧着了(如图6).

我还纳闷着呢,不是说不会烧着的吗?后来我才知道,原来是因为方便面的盒子为了不漏水,在外面涂了一层蜡,这样不烧着才怪呢!

教师:烧掉的是纸盒,燃起是学好物理的激情!请同学们谈谈本堂课的收获……

3结束语

南京师大附中校友、著名科学家袁隆平回忆在附中学习的经历,说当时不是很关注考试分数,而是找机会去探究自己感兴趣的问题,这样的学习使他在以后的岁月中能够把握机遇,有所发现,有所创新.笔者认为学生自主创新实验的混合学习遵循了前辈经验的总结,以先进的教学理念指导学生实践能力、创新意识的培养和发展.值得我们研究的是如何依据课程特点和学生认知心理规律,科学而又有情趣地组织课题式学习活动.坚持物理创新实验!过程比结果更精彩!

教师组织教学时要重引导、启发和调控学生的学习活动,让孩子们乐于动手观察、勤于思考分析、善于总结反思、长于实践创新,在灵活运用不同学习方法去学习时,优先培养其综合素质.

通过两年来学生自主创新实验的混合学习,学生在物理课程学习方面更有方向、有兴趣、有创新性、有使命感,并由此获得实践能力、创新意识的培养,师生分享了学习物理的幸福,不少学生对物理学科产生由衷的热爱.他们因为热爱物理没有了学习辛苦的感觉,有了不竭的学习动力,享有最有价值的学习过程.

参考文献:

黄怀荣等.混合式学习的理论与实践[M].北京:高等教育出版社,2010.

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