张品富自上世纪八十年代末从鄂西大学(后更名为“湖北民族大学”)物理系毕业后,至今在湖北省利川市南坪乡民族初级中学任教物理学科长达36年。在多年的乡村教学实践中,他以学生为中心,坚持“从生活走向物理,让物理回归生活”的基础教育理念,以“实验教学法”破题,在生活问题中培养学生的科学核心素养,走出了一条具有“生活味”的乡村物理实验教育改革创新之路。
激发兴趣的核心是通过“做中学”树立自信
开展乡村物理教育的痛点之一是实验教学的薄弱。一方面,乡村学校物理实验教学资源的匮乏曾一度让教师束手无策,乡村学生缺乏与外界社会科技文化资源的接触,很多学生对物理学习兴趣不足,学生之间科学素养差异很大。另一方面,即使配备了丰富的器材设施,但由于理念滞后,资源利用率仍然较低。教师“做”而学生“看”的“假实验”以满足应试为目的,使乡村学生的实践能力培养长期被忽视,一些乡村学校的实验教学几乎名存实亡。
虽然义务教育课程改革取得了显著成效,但实验教学薄弱的顽疾依旧存在。张品富曾担任班主任、校团委书记、物理实验室管理员等职务,这让他能够全面了解学生的成长需求。在探索实践中,除了自己做——利用日用品和废品制作物理教具以初步激发学生兴趣,他还放手让学生做——结合学生发展特征,形成了“实验教学法”,并以之改革物理课堂,将实验融入物理教学各环节,激发他们的探究欲和创造欲,让不同层次的学生都能初步培养起物理科学核心素养。
“从身边的不方便入手。”张品富引导学生发现生活中不方便的地方,提出自己的问题和解决方案,并在之后的实践中合作讨论、反思改进。为什么这样做?在他看来,激发学生兴趣的核心是让他们“做中学”以树立自信:通过一个简单的任务完成小目标,并在其中获得成就感。对于学习能力较弱的学生,只要能提出问题并初步构思解决方向,张品富就会给予肯定;对于能力较强的学生,他会引导其将问题转化为物理探究的课题,布置“怎样利用生活中的物品或废品解决问题”的探究任务,进一步培养其将理论转化为应用的能力。
“我对学生提出了几个要求。一是不要害怕失败。我和他们一起分析实验过程和方法的合理性。二是不要企图一次成功。将问题分解为阶段性的子任务,从简单的知识应用入手逐个解决,这能消除学生的畏难情绪。三是学会合作讨论,发挥团队的力量和智慧完成项目,这让他们认识到探究与创新并非很难。”张品富认为,在动手操作的过程中,学生的专注力和信心不断提高,学习兴趣也就自然产生了。
没有标准答案,只有更接近现象的答案
为拓展学生的物理视野,张品富不断丰富教学方法,引导他们从日常生活、社会新闻和物理课堂中主动发现问题,并尝试运用所学物理知识进行分析和解决。他鼓励学生既关注细微之处——如一滴水的蒸发、一个乒乓球的浮沉,也思考更广阔世界中的现象和规律,真正做到从“物理现象”中看见“物理本质”,在探究实践中逐步形成物理核心素养。
杨同学在看到一则关于因房屋长期闲置,卫生间回水弯中存在水蒸发导致臭气反流的新闻后,提出了“如何减缓回水弯蒸发”的探究课题。他与张品富展开讨论,分析了包括空气湿度、环境温度、存水表面积以及空气流动性等影响液体蒸发的多个因素。在否定了直接堵塞管道下方的方案后,他巧妙地利用浮力原理,设计出一种当水位变化时能利用浮力自动封住管口的防臭球装置。张品富鼓励他参加竞赛,他用乒乓球等制成模型,最终以“厕所便槽防臭球”项目取得了“第23届湖北省青少年科技创新大赛科技创新成果二等奖”。
“所有的失败都是为成功准备的。只要能切实地解决一个问题,学生就能树立起自信心和成就感。”张品富经常和学生讨论,不断试错,寻找更多解决办法。一次,他照常讲起“爱迪生发明了钨丝灯”,令他没想到的是,有学生竟主动查阅了资料,纠正这个事实,并论述了碳化竹丝与钨丝的区别。
有了兴趣和自信,理性与实践会推动学生走向质疑与批判精神的培养。在实验中,张品富从来不给学生设置所谓标准答案。“没有标准答案,只有更接近现象的答案。”一次,张品富讲到光的直线传播,他让学生去树林观察光斑形状。当学生直接给出答案后,他反问:“造成这种形状的原因是什么?换个角度又产生了哪些变化?”当一些学生质疑他的某些观点,张品富会引导他们用生活物品,从理论和实践两方面亲自论证,用逻辑推理和实验说服他。例如,有学生为验证天气预报中的降水量是否准确,以斗笠尖顶、酒杯等日用品,完成了雨水的收集、测量以及体积计算等探究任务。
一天,刘同学提出:在教室午休颈部疼痛,如何设计出更舒适的桌凳?在提出了各种想法后,张品富让他上网查阅资料,告诉他:“你的想法很好,但市场上已经有了。这说明你创新的层次还在别人的层次内。可以大胆尝试设计更多方案。”张品富从来不对学生说:“你怎么会有这种想法?”他认为,学生的求知欲往往体现在他们的奇思妙想。他始终重视和积极回应学生的创新思考。在他的指导下,“新型电梯失控下降智能减速装置”“智能水龙头”“菜盆下水防堵器”等多个学生项目获得了省级青少年科技创新大赛奖项。
从生活走向物理,从物理走向社会
在张品富的“实验教学法”下,学生从害怕回答问题到主动提问,从被动接受走向主动探究,从依赖课本转变为面向社会生活,问题意识和实践能力等都得到了显著提高。但学生之间能力差异大的问题没有得到根本改善,张品富为此一直在进行分层教学的探索。
“为什么我能提出别人想不到的问题,物理成绩却还是不好?”一个学生曾偶然完成了有难度的实验,信心大增,可不理想的考试成绩却让他陷入困惑。张品富肯定了他的进步,告诉他“基础知识储备还不够,想进一步探究提高,就要认真听课,以兴趣了解,用理性思考”,以此引导他增强内驱力。
张品富因材施教。实验课上,注重能力有差异的学生在小组中的分工,从数据记录、误差分析到方案设计、反思改进等,让每个学生都有参与感。户外,在组织学生开展《朝阳洞生态旅游开发调查》项目时,张品富根据学生水平分层布置子任务,有的观察游客行为,有的分析光线特征,有的探究生态旅游开发,让不同层次的学生都各有所获。
在语言表达能力的培养方面开展分层教学。首先是开口说、大胆写。对于实验报告,张品富让学生想怎么写就怎么写,但要让别人能听懂、看懂。之后修改表达方式,可以结合教材等,把“口水话”“大白话”改成书面语。最后精准语言,将冗长啰唆的句子改为精简、准确的物理语言。在完成实践性作业时,很多学生改了很多遍,他们还会一起讨论修改彼此的表述。“在反复修改中,学生会产生成就感。”张品富还希望以此对抗网络语言的“浸染”,培养学生严谨的科学意识。
张品富观察到,很多学生升入高中后跟不上学习节奏。他系统研究中学课程标准与教材,根据新授课与复习课的特征,在课程结尾留出5分钟讲解衔接知识,针对不同学生布置不同层次的作业,让学生都能在自身现有基础上稍有拔高。他整理教研成果,发表了《初中物理复习中初高中物理衔接知识的教学尝试》等文章,希望有更多教师关注初高衔接问题。
“一个大学毕业生回家后对电压、电流、电路测来测去,结果连个灯泡都换不了。”2025年7月,张品富坐在教师培训室,对听到的故事感慨万千。像这样的例子非常普遍。即使当下技术如此先进、生活如此便利,我们依旧会遇到很多或紧急或琐碎的问题与困难,张品富感到对学生的动手实践能力和科学意识的培养越来越紧迫。
“学生最终是要走向社会的。他们在学习后要能够解决生活中的问题,这或许是初中物理实验教育的着力点。”2025年1月,教育部办公厅印发《中小学科学教育工作指南》,强调紧扣探究实践强化实验教学。时代发展的要求与国家政策的推动,让张品富更加坚定自己数十年来教学改革的重要性。
文章来源:微信公众号光明社教育家
出处:《教育家》2025年8月第4期,原标题《张品富:以物理实验教学回归真生活》
作者:乔东