一種有效的實驗教學(xué)方式——隨堂實驗

周革軍

實驗可以推翻理論，但理論永遠(yuǎn)推翻不了實驗?！≌刂?/p>

實驗是物理學(xué)理論體系的基礎(chǔ)，物理基礎(chǔ)教學(xué)離不開實驗教學(xué)。但是，大多數(shù)高中生在物理學(xué)科的學(xué)習(xí)方法上往往存在很大的誤區(qū)，很多學(xué)生只是埋頭于題海，被動地應(yīng)付考試，對物理實驗的重要性缺乏認(rèn)識，沒有在實驗中學(xué)習(xí)科學(xué)方法的意識和激情。

另外，要求大多數(shù)高中生能獨立地進(jìn)行探究式學(xué)習(xí)，脫離了他們的知識和能力基礎(chǔ)的實際。就探究式教學(xué)而言，雖然其最終的目標(biāo)是使得學(xué)生可以憑借其原有的知識和能力基礎(chǔ)，通過科學(xué)的方法和探究過程來獲取新的知識。但是，探究能力和科學(xué)方法并不是與生俱來的，探究能力的培養(yǎng)和探究過程的體驗是探究式教學(xué)的首要環(huán)節(jié)。

所以要將探究式教學(xué)的教學(xué)理念、三維教學(xué)目標(biāo)落實，必須找到學(xué)習(xí)探究方法，培養(yǎng)探究能力的一種行之有效的教學(xué)方式。筆者以為較為理想的教學(xué)方式是隨堂實驗。

隨堂實驗也叫邊講邊實驗、師生協(xié)同實驗。隨堂實驗不再由教師單方面來完成，而是在教師示范的同時，學(xué)生也參與實驗操作。因為親自動手進(jìn)行實驗，學(xué)生更易投入，無論是操作、觀察、還是分析、歸納，學(xué)生的興趣將更為濃厚，也更有利于學(xué)生實驗?zāi)芰Φ娜嫣嵘ｋS堂實驗改變了傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式，它把師生的雙邊活動按需要混合在一起，從而形成更強有力的師生互動，也更多地鼓勵了學(xué)生的主動參與。

隨堂實驗可以是大面積針對全體學(xué)生的基礎(chǔ)性操作訓(xùn)練，也可以是演示實驗中不易觀察到的細(xì)微過程的進(jìn)一步細(xì)致觀察。任何一種只強調(diào)教師或者學(xué)生單方面作用的實驗教學(xué)方式都難以收到理想的效果。事實上，已有不少教師將原有的演示實驗教學(xué)和學(xué)生分組實驗教學(xué)改為隨堂實驗教學(xué)并取得了良好的效果。隨堂實驗教學(xué)可以根據(jù)需要，將師生的雙邊活動有效地混合在一起，所以，這種教學(xué)方式更有利于師生間進(jìn)行交流和互動，從而大大改變了學(xué)生在傳統(tǒng)實驗教學(xué)中的被動地位。由于學(xué)生的主觀能動性在隨堂實驗教學(xué)中可以得到很大程度的發(fā)揮，這就使得探究式學(xué)習(xí)的理念可以在隨堂實驗教學(xué)中得以更好地體現(xiàn)。

在隨堂實驗的教學(xué)模式下，師生之間的交流機會較多，這就為探究式教學(xué)所需要的教學(xué)環(huán)境提供了很好的保障，同時，以隨堂實驗教學(xué)作為探究能力培養(yǎng)的主要教學(xué)模式，可以使學(xué)生較好地掌握探究式學(xué)習(xí)所必需的方法和技能。

為了大家便于操作，筆者繪制了隨堂實驗教學(xué)模式流程圖，如圖1所示：

我市剛剛結(jié)束的全市優(yōu)質(zhì)課比賽，參賽老師都精心準(zhǔn)備了課堂實驗，其中有位老師在講授《原子的核式結(jié)構(gòu)模型》一節(jié)中，有這樣一個教學(xué)片段：

師：出示用橡皮泥制成外表一樣的兩個小球，要求學(xué)生在不能剖開的前提下，來探知兩球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。（教師發(fā)“難”）

學(xué)生頓時陷入沉思，片刻有學(xué)生蠢蠢欲動，提出了自己的想法。

生甲：我們可以摸一摸，比較其軟硬，大致判斷其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

生乙：我們可以提一提，來掂量掂量其輕重，大致判斷其結(jié)構(gòu)。

根據(jù)學(xué)生的想法讓學(xué)生親自實踐。通過實踐卻發(fā)現(xiàn)這兩種方法都是無效的，就在多數(shù)同學(xué)“山窮水盡疑無路”時，有同學(xué)提出了新的想法。

生丙：老師我們能否用牙簽，大頭針之類的東西來插一下，從而探知兩小球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

根據(jù)生丙的提議，用針插兩個小球，發(fā)現(xiàn)兩小球有明顯的差異，一球的“針”全部直線穿過，而另一球的“針”有不同的現(xiàn)象：有的是沿直線穿過，有的發(fā)生彎曲，有的根本沒有穿過去。

看到這樣的現(xiàn)象，同學(xué)們的熱情高漲，“兩球里面究竟有啥不同？”、“為何會從不同方向穿出？”，要解決的問題已深入每一位同學(xué)的心里。

把兩小球剖開，發(fā)現(xiàn)一個里面都是橡皮泥（湯姆孫的“西瓜模型”），而另一個在球心部位有一乒乓球（盧瑟福的“核式結(jié)構(gòu)模型”）。

該實驗的應(yīng)用突破了新教材的重點和難點，使學(xué)生知道了湯姆孫的“西瓜模型”的不足，明確了盧瑟福α粒子散射實驗的實驗原理、實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)論。

這個實驗教學(xué)片段可以說是隨堂實驗教學(xué)模式的典范，隨堂實驗教學(xué)方式可以引導(dǎo)學(xué)生親自參與、親身體驗教學(xué)活動，對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、求知欲望大有裨益。但在教學(xué)過程中我們還應(yīng)注意：在隨堂實驗教學(xué)模式下，學(xué)生隨時可能遇到各種類型的問題，教師應(yīng)該及時引導(dǎo)全體學(xué)生進(jìn)行討論和交流，共同找到解決問題的辦法；在備課時教師應(yīng)多準(zhǔn)備些預(yù)設(shè)方案，以供應(yīng)急之用。

(欄目編輯羅琬華)