實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入法在物理課堂教學(xué)中的運(yùn)用

龔介群

一節(jié)成功的課堂，離不開(kāi)美妙的新課導(dǎo)人。物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，在教學(xué)中以實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入，可以創(chuàng)設(shè)理想的誘發(fā)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和愿望，使學(xué)生先具有感性認(rèn)識(shí)，能幫助學(xué)生樹(shù)立唯物主義世界觀。

1實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入的過(guò)程

驗(yàn)導(dǎo)入的基本結(jié)構(gòu)大體是：創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境——激發(fā)思維沖突——明確學(xué)習(xí)目標(biāo)——鋪設(shè)達(dá)標(biāo)階梯。具體主要有以下幾步：

1.1在導(dǎo)入階段創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，提供新穎、奇特、驚險(xiǎn)、多變的現(xiàn)象，配合教師生動(dòng)的語(yǔ)言、抑揚(yáng)頓錯(cuò)的語(yǔ)調(diào)及運(yùn)用其它對(duì)比鮮明的教學(xué)媒體，能夠很好地喚起學(xué)生的：無(wú)意注意，激發(fā)學(xué)生的直覺(jué)興趣，但更重要的是，要依靠所創(chuàng)設(shè)的實(shí)驗(yàn)情境的內(nèi)容和教師的引導(dǎo)將學(xué)生的無(wú)意注意轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸庾⒁狻Ｔ鰪?qiáng)趣味性的途徑有兩條：一是選擇趣味性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)：二是巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)程序，運(yùn)用語(yǔ)言的藝術(shù)魅力，激其情又引其疑。

1.2激發(fā)認(rèn)知沖突，這是保持學(xué)生有意注意、激勵(lì)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)最有效的途徑。當(dāng)新奇生動(dòng)的現(xiàn)象出乎學(xué)生的意料之外時(shí)，好奇的心理驅(qū)使他們積極地思索，但不一定能趨向于教學(xué)的目標(biāo)。也不一定會(huì)產(chǎn)生劇烈的認(rèn)知沖突。需要教師精心地引導(dǎo)和組織，及時(shí)地抓住學(xué)生閃現(xiàn)出來(lái)的認(rèn)知矛盾，掀起思維沖突的狂瀾，使學(xué)生產(chǎn)生渴望解決問(wèn)題，又感到僅用自己現(xiàn)有的知識(shí)無(wú)法解決問(wèn)題的心理矛盾。這可以說(shuō)是決定導(dǎo)入階段成敗最關(guān)鍵的一環(huán)，特別是那些學(xué)生存在頑固的前科學(xué)概念的課題。例如，學(xué)生中普遍存在”力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的觀點(diǎn)，它是形成牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律教學(xué)難點(diǎn)的根源。因此在該課題的教學(xué)中，應(yīng)設(shè)法讓學(xué)生的錯(cuò)誤觀點(diǎn)暴露出來(lái)，再加以擊破。

1.3明確目的，建立聯(lián)系，這是導(dǎo)入定向的重要環(huán)節(jié)。在激起思維沖突以后，應(yīng)當(dāng)使學(xué)生明確學(xué)習(xí)的目標(biāo)和解決問(wèn)題的途徑。

在許多情況下，導(dǎo)入結(jié)構(gòu)并非都是截然分開(kāi)的四段。而且不同的整體課堂結(jié)構(gòu)，要求有不同的導(dǎo)入結(jié)構(gòu)。在導(dǎo)入階段，可以有側(cè)重地完成某一、二項(xiàng)任務(wù)，而其它的任務(wù)放在展開(kāi)的階段完成。

2實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入實(shí)例分析

2.1驚奇現(xiàn)象導(dǎo)入法。這是一種相當(dāng)普遍的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入方法。利用學(xué)生意想不到的奇特現(xiàn)象，喚起學(xué)生的注意，引起學(xué)生思考，從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望而導(dǎo)入新課。

例1：大氣壓強(qiáng)－覆杯實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入

將一只玻璃杯灌滿水，用一張塑料卡片蓋在杯口上，再按住卡片把水杯倒過(guò)來(lái)。問(wèn)，當(dāng)把手移開(kāi)后，會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象?松手后學(xué)生驚訝不已。從而激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣。

2.2黑箱導(dǎo)入法。所謂“黑箱”是指內(nèi)部結(jié)構(gòu)和機(jī)制不清楚的系統(tǒng)，可以通過(guò)輸入某種信息，從獲得的輸出信息中推斷該系統(tǒng)的可能結(jié)構(gòu)模式和機(jī)制。這種研究方法就稱之為”黑箱方法”利用它創(chuàng)造的神秘感可以喚起學(xué)生的高度注意和積極思維，同時(shí)可以使學(xué)生得到科學(xué)方法的訓(xùn)練。

例2：能量的轉(zhuǎn)換與守恒－魔筒導(dǎo)入。

這是一只金屬圓筒，稱之為”魔筒”，我把它沿臺(tái)面滾出去，看一看會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生?演示后學(xué)生奇怪，滾出去的圓筒還會(huì)滾回來(lái)，而且還反復(fù)地滾來(lái)滾去?原來(lái)筒里面有二根橡皮筋中間拴著一個(gè)重物(如圖)。為什么這樣的結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生這種奇特的運(yùn)動(dòng)?在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量是怎樣轉(zhuǎn)換的?學(xué)習(xí)了下面的課題，這些問(wèn)題就不難解決。

2.3配合故事導(dǎo)入法。在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中，充滿著許許多多妙趣橫生的故事和傳說(shuō)，如果在課堂教學(xué)中選用一些故事片斷，并做一些模擬演示，就會(huì)創(chuàng)設(shè)出非?；钴S的學(xué)習(xí)情境。

例3：大氣壓強(qiáng)－模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)導(dǎo)入。

這兒有兩個(gè)橡皮半球，用力將它們擠壓而合在一起，請(qǐng)兩個(gè)力氣大的同學(xué)上來(lái)，看他們能不能把兩個(gè)半球拉開(kāi)?他們費(fèi)了九牛二虎之力都沒(méi)有拉開(kāi)，這是為什么?其實(shí)，早在十七世紀(jì)的時(shí)候，德國(guó)馬德堡市長(zhǎng)、科學(xué)家格里克就當(dāng)眾做了一個(gè)精彩的實(shí)驗(yàn)。他所用的黃銅半球直徑約20厘米，抽氣以后兩邊共用了十六匹馬才把兩個(gè)半球拉開(kāi)。這就是轟動(dòng)世界的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。剛才的實(shí)驗(yàn)，我可以不費(fèi)吹灰之力就把它拉開(kāi)(演示)。誰(shuí)知道我是怎樣把它拉開(kāi)的?——放氣(學(xué)生笑了)。為什么抽氣以后就拉不開(kāi)呢?(板畫(huà))。球的周圍有什么?空氣。顯然是空氣對(duì)球施加了壓力。這些實(shí)驗(yàn)生動(dòng)地告訴我們，大氣存在壓強(qiáng)。

2.4解決實(shí)際問(wèn)題和實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽導(dǎo)入法。創(chuàng)設(shè)一種解決實(shí)際問(wèn)題的情境或者以雙方競(jìng)賽來(lái)解決某一實(shí)際問(wèn)題的形式導(dǎo)入新課，往往也能產(chǎn)生很好的效果。

例4：簡(jiǎn)單機(jī)械－撬木板導(dǎo)入。

在講新課以前，請(qǐng)同學(xué)們幫我完成一件工作。誰(shuí)能僅用自己的雙手把釘在一起的兩塊木板扳開(kāi)?(同學(xué)們紛紛舉手，爭(zhēng)先恐后地要求上臺(tái))。(請(qǐng)一個(gè)力氣大的同學(xué)上臺(tái)，但怎么也扳不開(kāi))?？磥?lái)僅憑我們的氣力是難以完成這一工作的。類似這樣的工作很多，好在人類可以利用自己的智慧，創(chuàng)造出一定的工具來(lái)解決這些難題。

誰(shuí)能利用一把大的螺絲起子把這兩木塊分開(kāi)?(請(qǐng)一位小的女同學(xué)上臺(tái)，輕而易舉地把木板撬開(kāi)了)。這個(gè)同學(xué)使用的是一種最簡(jiǎn)單的機(jī)械，它有什么特點(diǎn)?為什么能輕而易舉地把木板分開(kāi)?它有哪些應(yīng)用?這就是下面我們要討論的內(nèi)容。

2.5實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)導(dǎo)人法。利用實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)，既可以創(chuàng)造一種直觀的環(huán)境，又可以較好地起到承上啟下的作用。

例5：阿基米德原理－復(fù)習(xí)浮力實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入。

未浸入時(shí)浮力為零，隨著浸入的部分變大，浮力也就變大；完全浸沒(méi)以后，浸入的部分不再改變，浮力的大小也就不變。說(shuō)明浮力與物體排開(kāi)水的體積，或者說(shuō)，與排水量有關(guān)。