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學生動手實驗 教學效率提升

——專訪全國模范教師寧成

發(fā)布時間:2014-08-22  來源:民進北京市委會

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  實驗是物理學科的魅力所在,簡單的觀察、操作可以讓原本枯燥沉悶的物理課堂變得妙趣橫生,學生的奇思妙想更能在實驗室內(nèi)慢慢萌芽滋生。在強調(diào)培養(yǎng)學生動手能力的教育大環(huán)境下,很多一線物理教師都開始思考如何通過組織課堂實驗提升教學效果。北京市第三十五中學(以下簡稱“北京三十五中”)就有著一支熱愛探究、勇于創(chuàng)新的物理教師隊伍,因此積累了豐富的實驗教學經(jīng)驗。而學校的物理教研組組長寧成就是這支優(yōu)秀隊伍的“領頭雁”。

  實驗教學理念:創(chuàng)造動手機會 提升教學效率

  作為一名有著30余年(33年)教學經(jīng)驗的老教師,寧成老師清楚的知道“做實驗”對物理教學的重要性。實驗探究同理論知識學習一樣都是物理教學過程中不可或缺的一部分,只有將二者有機結合才能保證學生真正掌握復雜、抽象的知識點。高中物理教材對學生的實驗探究能力培養(yǎng)有一定的要求,但這絕不是學校開展實驗教學的唯一原因,實驗生動、直觀的特性能夠?qū)⒔處煹闹v授內(nèi)容具象化,讓學生在“眼見為實”的情況下牢牢掌握知識點。寧成老師說:“在很多的物理課堂中都會出現(xiàn)這樣的景象,教師站在講臺上‘指手畫腳’‘吐沫橫飛’,而學生在講臺下則是‘蔫頭耷腦’‘一頭霧水’,一堂課下來師生雙方都會感覺‘筋疲力盡’,教學效果自然也不會理想。相反,如若教師將枯燥的定律和抽象的公式轉化成實驗在課堂中演示,學生的注意力就很容易被吸引,教師再配合適當?shù)囊龑Ь涂梢院芎玫匾l(fā)學生思考,讓課堂學習的效率成倍提高?!?/p>

  為了盡可能為學生創(chuàng)造動手做實驗機會。學校一直非常重視實驗教學,做到開足、開齊實驗課。與此同時,為保證實驗教學效果,還盡可能將演示實驗變成分組實驗進行,學生不光可以親眼看到實驗結果,更可以親手創(chuàng)造出實驗結果,保留最深刻的印象。

  在課堂實驗教學以外,學校還積極借助科研機構的力量,與中科院等單位合作共建,讓科學家們?yōu)楸本┤逯械膶W生上課。學生不光可以聆聽科學家的教誨,還可以跟隨科學家到中科院觀察、體驗一些學校無法開展的科學實驗,拓寬科學視野,更深刻地感知物理學科的奧秘與魅力。除此之外,學校還鼓勵學生組建科學探究實驗小組,利用每周二下午的社團活動時間,在教師的指導下開展趣味實驗。在寧成老師的記憶中,一次制作收音機的創(chuàng)造性實驗吸引了很多學生參與,學生拼命“搜刮”腦海中的物理知識加以應用,碰到解決不了的問題還會主動翻看課本尋找答案,雖然制作過程非常艱難,但孩子們還是在如愿以償制作成功后露出了自豪、滿足的笑容。就是這樣,三種存在于不同空間的實驗機會讓學生體會到了學習物理的快樂。

  實驗室建設:注重細節(jié)設計 升級實驗環(huán)境

  北京三十五中高中部地處北京市西城區(qū)商業(yè)核心地帶,學??傮w占地面積偏小,實驗環(huán)境也因此受到一定程度的制約。學校現(xiàn)有物理實驗室2間、儀器準備室1間,雖然空間面積不大但設施設備齊全,完全可以滿足物理實驗課程的教學需求。

  2014年9月,北京三十五中將通過土地置換完成校址搬遷,學校的辦學規(guī)模和條件將實現(xiàn)全面升級,物理實驗環(huán)境也會大大改善。在新建校區(qū),共建有4間物理實驗室和3間與物理學科相關的探究實驗室,學生可以在這些實驗室中進行物理探究學習。值得一提的是,物理實驗室的籌建工作并不是“與世隔絕”的,學校全體物理教師都參與了實驗室的設計。教師根據(jù)自己的教學經(jīng)驗和需求提出建設性意見,并通過區(qū)內(nèi)教研活動學習其他學校的先進做法,綜合多方意見制定出物理實驗室的建設方案。學校的物理實驗室按照物理研究的不同方向進行劃分,其中包括力學、光學、電學等實驗室。為保證學生實驗能安全、科學的進行,學校對每間實驗室都進行了特別的設計。

  區(qū)別于傳統(tǒng)的光學實驗室,學校采用“拉板”代替窗簾遮蔽可能干擾實驗的異色光?!袄濉辈牧系耐腹庑愿?、密封性更強,因此可以有效保證實驗不受干擾。在力學實驗室,學校打破了實驗臺橫向排列、正對教師展示臺的模式,取而代之的是以“氣墊導軌”工作臺為中心,向四周發(fā)散的座椅排列方式,學生可以圍繞“氣墊導軌”工作臺開展力學實驗。這樣的設計可以方便學生近距離觀察“氣墊導軌”實驗,將工作臺固定在實驗室中央更可以省去搬運實驗臺和實驗設備的麻煩。

  信息技術的輔助也將使得每間實驗室都實現(xiàn)數(shù)字化、智能化的轉變。計算機、電子白板等多媒體設備的引入,將方便師生進行精確地數(shù)據(jù)記錄和分析,讓實驗課程更加科學、高效。除此以外,學校在每個學生實驗臺的設計上也下足了功夫,桌面采用6厘米厚的實木板材制成,保證桌面在無特殊重壓的情況下不變形,避免桌面不平干擾真實實驗數(shù)據(jù)的形成。桌體由鋼架支撐,最大程度保持平穩(wěn);桌腳鑄入實驗室地面,避免實驗臺因撞擊而晃動、挪位,全方位保障學生實驗安全。

  實驗設備采制:教師掌控主動權 自采自制促進專業(yè)發(fā)展

  物理實驗室不光擁有人性化的固定設施,還有種類繁多的實驗儀器。北京三十五中同很多西城區(qū)中學一樣,在實驗設備采購方面掌握著一定的自主權,學校教師可以根據(jù)自己的教學需求向校方提出實驗設備購置申請,設備審批合格后便可進入學校自主采買程序。

  除了學校主動采買外,一些實驗設備生產(chǎn)廠商也會主動“上門”推薦產(chǎn)品。這時,寧成老師就會帶領物理教研組教師對廠家推薦產(chǎn)品進行細致地詢問和觀察,如該產(chǎn)品符合學校物理教學需求就可以直接訂貨。在寧成老師看來,這樣的設備采購方法有利也有弊,學校與廠家的“單點對接”雖然可以“足不出戶”地了解產(chǎn)品特色,但卻缺乏“貨比三家”的科學嚴謹。學校更渴望教育裝備管理部門幫助他們搭建起實驗設備的對比平臺,一次性了解多家廠商推出的同類商品,在功能和優(yōu)勢橫向?qū)Ρ鹊幕A上擇優(yōu)配備。

  學校采購的實驗設備可以基本滿足教育教學需要,對于經(jīng)驗豐富物理教師來說自制教具可以在實驗教學中發(fā)揮更大的作用。寧成老師就是一個非常喜歡動手制作實驗教具的人,但因為長期“奮戰(zhàn)”在高三物理教學的崗位上,所以很難再抽出時間進行教具創(chuàng)制。但是他非常支持和鼓勵青年教師在這方面有所發(fā)展。最近,學校的一位年輕教師就根據(jù)自己的教學需求自制了一個測試磁場受力大小的裝置(請展開介紹,適當描述該裝置)在《磁感應強度》一節(jié),學生看到、做到的實驗,都是定性的實驗。磁感應的定義也是直接給出的。該教師成功的將定性的演示實驗設計為定量探究實驗。在以往的實驗中,直導線通電后,由于電流變化,引起磁場力的變化,而導致直導線在磁場中的位置不能固定;即使能把位置調(diào)固定,但磁場力的大小也很難測量。直導線所處位置磁場不均勻相同,導致直導線長度改變,磁場力的測量系統(tǒng)誤差大。為此,通過巧妙的實驗設計,解決了上述難題,效果非常理想。改變了以往從定性演示,直接得出結果的弊端。學生通過真實的實驗數(shù)據(jù),分析、總結出的結果,令人信服,給學生以震撼。將書本上的“死知識”轉化成趣味實驗演示給學生看,受到學生的普遍歡迎。自制教具不單可以幫助學生理解知識點,還可以有效提升教師的教學能力和專業(yè)素養(yǎng)。在動手過程中遇到的每一個困難都督促他們在專業(yè)知識方面進行更深層次的鉆研。

  除了自制教具外,北京三十五中的實驗教師還通過閱讀專業(yè)期刊、撰寫學術論文等多種方式“豐滿”自己。寧成老師常鼓勵實驗教師參與一線教學,緊貼課堂教學實際,借助實驗和教學兩個崗位的相互促進實現(xiàn)個人綜合發(fā)展。為發(fā)揮學校骨干教師的示范作用,學校主導成立了“寧成特級教師工作室”,匯集多名學校骨干教師通過“傳、幫、帶”的形式給予年輕教師指導和幫助,傳授教學經(jīng)驗,促進他們快速成長。

  積極創(chuàng)造實驗機會、全面提升實驗環(huán)境、用心采制實驗設備就是北京三十五中在物理實驗教學方面的教育秘訣??此茦銓崯o華,卻蘊含最本質(zhì)的教育真理:讓學生成為學習的主人,親自動手發(fā)現(xiàn)規(guī)律,牢固掌握學科知識。其實,物理實驗在寧成老師心里更重要的作用是,保護孩子珍貴的創(chuàng)造力。

作者:     責任編輯:張禹