创意实验设计 学习真深度

殷海军

摘 要：基于初中物理学科的深度学习就要让学生通过实践，增强探究和创新意识，学习科学研究的方法，发展综合运用知识的能力.在这种情况下，实验的设计与经历，成为践行初中物理学科深度学习的关键所在.笔者结合课堂教学实践，注重演示实验、课堂分组实验、课外综合实践实验的创意设计与实践，以此促进实验价值的最大化，促进学生思维的深入.

关键词：实验;初中物理;创意;深度学习

中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1008-0333（2021）14-0070-02

实验是初中物理学习的一种重要的策略和手段，用实验建构相应的知识与技能，思想与方法，可以让学生真正建构属于自己原认知维度上的再提升.为此，我们需要在常态化的物理教学过程中，注重实验的设计与引领，也注重实验细节的优化和实践，真正全面提升实验教学的价值，也真正促进学生的深度学习.

一、演示实验，让失败与成功平行

在很多老师的实验课堂中，很多老师喜欢一味的追求实验的尽善尽美，其实，我们在给学生呈现一个演示实验的过程中，成功、明显的实验现象是必须的，但是为什么成功，为什么失败的现象和操作不当之处也是有必要让学生经历的，预期让学生死记硬背成功的要领，还不如让学生体验失败的过程，在实验失败以后，再去感受成功的喜悦，在对比与碰撞之中，促进学生深度学习行为的自发产生.而此时，教师在此处的创意实验在于让学生体验了为什么失败？怎么样才能成功，在对比中凸显了演示实验的深层价值.

比如，在演示两个铅块为什么能吸在一起的演示实验中，笔者就采用如下步骤来达成.

第一步：提问学生能否将两个铅块贴在一起，不用其他粘合类工具等.

第二步：哪位学生上来试一试？

第三步：教师也想其他同学一样操作一下，失败了.

第四步：教师用小刀把两个铅块的表面刮平滑，轻轻贴一下，再次失败.

到第四步结束的时候，学生之中有两种声音，一种是学生笑老师和大家一样，也没有成功.另一种就是猜想不能贴在一块的学生，他们发现自己的猜想是正确的，正在沾沾自喜呢！

第五步：教师再次将两铅块粘合在一起，而且用力挤压了一下，这个动作慢中有力，学生也看的非常仔细，此时两个铅块粘合在一起了，随后，教师再在铅块下面挂一个钩码、两个钩码、三个钩码……，学生的惊讶的叫声把思维和课堂推向高潮.学生在感悟、体验、对比、分析中收获的不仅仅是实验的过程，更是思维生长的随风潜入夜、润物细无声.

演示实验的失败和成功都是有目的的，效果也是显著的.因此，在常态化的教学过程中，还原实验失败的过程，是一种创意的表现，也是促进学生深度学习的良策.

二、分组实验，让思维与实践比翼

分组实验是初中物理课堂最为常见的一种实验形式，也是学生实验设计能力、探究能力、操作能力迅速提升的关键所在.为进一步落实和推进分组实验的的实验效果，我们在开展分组实验的过程中，需要全面推进学生思维的生长，也要还原学生深入实验的时间和空间，确保学生实验素养的全面提升、促进实验效果和价值的全面突破.

关于思维的提升，我们要引导学生思考实验设计的过程和原因，也要思考实验操作的注意细节，让学生知其然知其所以然，思维并进的过程就是推进实验设计豁然开朗、柳暗花明的过程.

比如，在探究压力的作用效果与哪些因素有关的实验过程中，我们就采用以下几个环节来逐一突破：

第一步：创设情境，感受压力的作用效果.我们可以采用实验体验，让学生感受一下压力的作用效果与压力的大小和受力面积的大小有關.

第二步：问题引领，启发实验的探究思维.结合刚才的体验，您觉得压力的作用效果与哪些因素有关？你准备怎么探究压力的作用效果与压力大小和受力面积的

关系？

第三步：开放实验，开启实验的自主探究.教师给学生丰富的实验器材，供学生自主选择、自主探究、自主操作，并结合实验操作得出结论.自选器材.学生在参与实验的过程中会经历选取合适实验器材的过程，并在选取以前自主思考选什么合适？选的器材是为了完成哪一实验环节，也会思考为什么不选其他器材等，这一思维过程是非常深刻的，效果也是显而易见的.

第四步：采集信息，自主建构的实验结论.结合实验，学生会自主搜集相应的实验信息和实验现象，结合现象进行对比与归纳，总结出属于自己的实验结论，无论这个结论是否严谨、规范，后续都可以结合学生的碰撞与交流进行完善，这也是学生思维升级的关键.

在课堂的分组实验中，我们不能为了结论的建构而实验，而应该还原实验的各个环节，还原学生真正分组参与实验的过程，促进学生在实验参与过程中的价值达成.

三、课外实验，让生活与应用并存

在课外，为了充分激活学生参与物理学习的兴趣和价值，也为了激活学生的物理思维，我不一定用笔纸化来巩固学生的学习，拓展学生对相应内容的学习.我们需要进一步开放和设计课外的实验来激活学生的学习和参与.在设计的过程中，学生的课外实验一方面需要对接学生的生活，一方面要对接课堂的学习.

对接生活，是需要让学生所做的实验取材便捷，简单，可操作性强.另外也要让学生感受到物理和生活、社会是紧密联系的，这样的实验一方面可以让学生较为容易的参与到实验中来，另一方面也让学生感受到物理学科的价值.

对接应用.学以致用是为了更好的巩固所学的知识与技能，更好的拓展学生对已学内容的理解深度.这种实验形式的价值远大于简单、重复的笔纸化的作业.无论从实验操作技能还是从对知识与技能巩固层面，都得到了全面的训练和提升.

比如，在学好声的产生以后，我们可以让学生去制作一个土电话，并让学生完成下面几个活动：

1.制作一个土电话，你准备采用哪些实验器材来制作？

2.拉伸土电话，进行通话实验，感受一下土电话的通话效果，此时用手指与触摸一下绳子，感受一下效果？

3.把土电话的电话线处于松弛状态，看看此时的通话效果如何？想一想这是为什么？

4.在通话的过程中，用手指捏住绳子，看一下此时的传声效果如何？分析一下这是为什么？

5.更换不同材料的绳子作为土电话的传声材料，比较传声效果？

6.在每次比较传声效果的过程中，你觉得你要控制什么是一样的？这是什么方法？这种方法是为了什么？

7.联想一下刚才的实验探究，我们能否通过我们的实验和探究，制作出更适合我们通话的土电话，再查阅资料了解电话的发展历程？

类似的问题引领了学生参与课外实验的方向性和思维性，有效的帮助学生深入践行课外实验，并在实验过程中达到温故而知新的效果.

除此以外，我们的课外还可以与现代的科技、生活中的日用品、与其他学科的融合等，也可以布置学生参与小发明、小制作等.比如，在学好光的直线传播以后，我们可以启发学生去自制一个日晷，让学生一方面巩固光的直线传播，另一方面也让学生学会在动手操作、实验验证的过程中，思考，如何将日晷做的更精确、更美观、更真实，在感受古人的智慧的过程中，也提升自己的物理素养.

实验的价值是无限的，在常态的物理教学过程中，我们需要不断的深入践行实验的价值与意义，也努力创新实验，开设创意实验，进一步激发学生的参与的兴趣和热情，激活学生的创新思维和实验思维，促进学生学科关键能力的提升.

参考文献：

[1]王蔓. 在初中物理实验教学中如何培养学生核心素养[J].

新教育，2020（25）：67.

[2]刘坤.浅析初中物理实验教学中学生创新思维能力的培养策略[J].数理化解题研究，2020（11）：55-56.

[责任编辑：李 璟]