物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的始點(diǎn)與終點(diǎn)

馬曉東

【內(nèi)容摘要】實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的重要內(nèi)容，又是物理教學(xué)的重要方式，但是在新課程的坐標(biāo)系中，誰是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的GPS？在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)GPS的作用又是什么？如何真正突出學(xué)生的主體地位？怎樣才是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的高效？這些正是我們需要深刻思考的問題。

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn) 定位 主導(dǎo) 有效

《全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式之一。所以提高物理實(shí)驗(yàn)課的實(shí)效和成功率是新課程的重要要求。而在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，作為課堂引導(dǎo)者、學(xué)生合作者、教材創(chuàng)造者的教師應(yīng)該擔(dān)任怎樣的責(zé)任和義務(wù)，教師能否成為物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的GPS？如何使物理教學(xué)切實(shí)落到實(shí)處，能真正提高學(xué)生的操作技能、興趣熱情？筆者想通過幾個(gè)教學(xué)案例談?wù)勛约旱目捶ā?/p>

一、情景預(yù)設(shè)，使實(shí)驗(yàn)猜有所依

新課程理念指導(dǎo)下的物理教學(xué)早已不再是呆板的、封閉的、單元化的知識(shí)傳授過程，而是開放的、動(dòng)態(tài)的、多元化的教師、學(xué)生和資源（如教材、課件等）對(duì)話與交流過程，而這一轉(zhuǎn)變意味著物理課程有更多的生成性，因此生成性是新課程課堂教學(xué)的重要特征，也是新課程課堂教學(xué)區(qū)別于傳統(tǒng)課堂教學(xué)的重要方面。但是，我們也應(yīng)該注意到，物理課程是指學(xué)生通過與物理教學(xué)有關(guān)的有目的的活動(dòng)所主動(dòng)獲取的經(jīng)驗(yàn)，也就是說，物理教學(xué)是一種有計(jì)劃、有目標(biāo)的活動(dòng)，所以，物理教學(xué)又有必然的預(yù)設(shè)性。如何在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中處理好預(yù)設(shè)和生成之間關(guān)系，正是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵所在。

問題是科學(xué)發(fā)現(xiàn)的始端，而能否提出高質(zhì)量的問題往往顯示著一個(gè)學(xué)生的素質(zhì)。所以，提出問題被列為科學(xué)探究七個(gè)基本環(huán)節(jié)之首。但是，由于教材內(nèi)容和學(xué)生認(rèn)知水平的限制，實(shí)際上很多的問題都是預(yù)設(shè)的，比如，影響運(yùn)動(dòng)快慢的因素有哪些？電阻的大小與哪些因素有關(guān)？所以，在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生并不難以發(fā)現(xiàn)這些問題。而提出問題之后的重要環(huán)節(jié)就是猜想假設(shè)，要能根據(jù)所學(xué)的知識(shí)或者已有的經(jīng)驗(yàn)對(duì)問題的結(jié)果或者趨勢(shì)有一個(gè)預(yù)期，而這恰恰成為實(shí)際教學(xué)的難點(diǎn)。

案例1：探究影響電阻大小的因素

上課鈴響，教師走進(jìn)教室，手中拿著一個(gè)手電筒，按動(dòng)按鈕，燈泡發(fā)出微弱的光，教師說：“誰有辦法讓燈泡的光更強(qiáng)呢？”同學(xué)紛紛舉手，一位同學(xué)上臺(tái)，換新電池、增加電池節(jié)數(shù)使燈泡亮度增加。教師進(jìn)一步提出：“還有其它方法嗎？”個(gè)別同學(xué)舉手，上臺(tái)，換另一種規(guī)格的燈泡使燈泡亮度增加？教師取一段鎳鉻金屬絲，通過改變長(zhǎng)度、對(duì)折等方式接入電路，讓學(xué)生觀察燈泡的亮度變化。提出“在電壓相等的情況下，導(dǎo)體的哪些因素會(huì)影響電流的大小呢？”學(xué)生提出猜想：材料、長(zhǎng)度、粗細(xì)。

這是一個(gè)猜想非常成功的案例，而之所以有這樣的成功，正是因?yàn)榻處熕O(shè)計(jì)的手電筒換燈泡、演示實(shí)驗(yàn)中的導(dǎo)線對(duì)折、改變長(zhǎng)度這些情景，為學(xué)生的猜想提供了素材和依據(jù)，畢竟猜想不是瞎想。推而廣之，問題的提出也同樣需要預(yù)設(shè)情景的啟發(fā)指引，不然，就不會(huì)有高質(zhì)量的問題。

所以，我們完全可以這樣說：沒有預(yù)設(shè)就沒有教學(xué)，只有生成沒有預(yù)設(shè)的課堂教學(xué)實(shí)質(zhì)上是“放羊”，是放棄教學(xué)的責(zé)任。加個(gè)問號(hào)不等于提出一個(gè)問題，這樣提出的問題對(duì)學(xué)生的能力培養(yǎng)沒有任何價(jià)值。

二、前期指導(dǎo)，使實(shí)驗(yàn)探有所循

新課程理念賦予教師新的角色，它使教師走下了“神壇”，成為學(xué)生學(xué)習(xí)的合作者。但這并沒有削弱教師作為引導(dǎo)者的權(quán)利和義務(wù)，恰恰相反，卻加強(qiáng)了教師在這一角色的作用。有的教師在介紹完要探究的問題之后，只是簡(jiǎn)單介紹一下實(shí)驗(yàn)步驟，就讓學(xué)生開始自主探究，于是教室里“轟轟烈烈”的科學(xué)探究活動(dòng)就展開了。似乎這樣就把課堂還給了學(xué)生，就突出了學(xué)生的主體地位，那么，你作為教師的作用又體現(xiàn)在何處？教師的主導(dǎo)作用又在何處？事實(shí)證明，只有教師的精細(xì)到位的前期指導(dǎo)，才有學(xué)生高效準(zhǔn)確的后期實(shí)驗(yàn)，這才是課標(biāo)的真正意圖。

案例2：探究電流與電壓的關(guān)系

學(xué)生在明確實(shí)驗(yàn)的目的并提出合適的猜想之后，教師依次提出以下問題：

1.探究電流與電壓的關(guān)系要用到哪些科學(xué)方法？實(shí)驗(yàn)中如何進(jìn)行變量控制？

2.實(shí)驗(yàn)中要用到哪些器材？每個(gè)器材的作用是什么？

3.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)電路圖和記錄表格？

學(xué)生在思考和回答以上問題序列的過程中，不僅學(xué)會(huì)了如何做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也潛移默化地學(xué)會(huì)了實(shí)驗(yàn)方案的一般寫法。

但是至此，指導(dǎo)并沒有結(jié)束，教師進(jìn)一步要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，指出實(shí)驗(yàn)中的注意點(diǎn)。比如，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)移動(dòng)到最大阻值處；電流應(yīng)該從﹢接線柱流進(jìn)電表。

案例中，教師通過把完成科學(xué)探究的準(zhǔn)備工作細(xì)化成問題序列，讓學(xué)生在問題的逐步完成中，明確實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)、掌握實(shí)驗(yàn)的方法和注意點(diǎn)，這樣，學(xué)生的探究就變得有章可循，成功率就會(huì)大大提高。

三、歸納總結(jié)，使實(shí)驗(yàn)做有所獲

學(xué)生分組探究之后，接下來的問題就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出結(jié)論。這本來是一個(gè)常識(shí)，就好像種了莊稼要及時(shí)收獲一樣，不然種莊稼又有何用？但是，在我聽課的過程中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)一些教師似乎對(duì)學(xué)生得出的數(shù)據(jù)不感冒，往往只是給出一些現(xiàn)成的精確的數(shù)據(jù)，或了了數(shù)語就給出了結(jié)論。美名其曰新課程“關(guān)注過程，不關(guān)注結(jié)果”，這種是對(duì)《標(biāo)準(zhǔn)》的誤讀，其最直接的危害是使學(xué)生把實(shí)驗(yàn)和結(jié)論分離開了，減少了知識(shí)和技能的積累。過去我們談“三基”的重要性，現(xiàn)在課改了，教學(xué)目標(biāo)增加了新的內(nèi)容，但是，該有的“三基”還是要有的，想想三維目標(biāo)的第一維和第二維是什么。

案例3：測(cè)量定值電阻的電阻

學(xué)生實(shí)驗(yàn)之后，教師利用實(shí)物投影儀展示三位有代表性的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理結(jié)果。并要求學(xué)生對(duì)照電阻圈銘牌上的電阻值，看測(cè)量結(jié)果是否接近。從而是學(xué)生明白自己所作實(shí)驗(yàn)的結(jié)論和意義。然后教師提出以下問題：本實(shí)驗(yàn)中的電路還可以做哪些實(shí)驗(yàn)？一個(gè)同學(xué)測(cè)量小燈泡的電阻，也準(zhǔn)備測(cè)量多次取平均值，你認(rèn)為合適嗎？

在以上案例中，教師和學(xué)生一起完成了數(shù)據(jù)的處理，得出了結(jié)論，使學(xué)生獲得了成功的體驗(yàn)，培養(yǎng)了學(xué)生持久的學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)，又進(jìn)一步利用問題使學(xué)生總結(jié)了實(shí)驗(yàn)方法，理解了對(duì)數(shù)據(jù)取平均值的原因和意義。由此可見，歸納總結(jié)，是促進(jìn)學(xué)生掌握方法、形成技能的重要途徑。

四、課時(shí)訓(xùn)練，使實(shí)驗(yàn)效有所檢

初中物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)不進(jìn)是教學(xué)的主要內(nèi)容，也是各學(xué)期期末以及中考中的重要題型，而且有加大的趨勢(shì)。例如2013年徐州市中考物理試題：探究“電流跟電壓、電阻關(guān)系”的過程中，某同學(xué)按如圖所示的電路圖連接實(shí)物，請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線幫助他將實(shí)物電路連接好。要求滑片在右端滑動(dòng)變阻器的阻值最大。

（1）“步驟1”的設(shè)計(jì)目的是為了探究________；

（2）當(dāng)某同學(xué)在按“步驟2”做時(shí)，選一個(gè)“5Ω”的電阻，測(cè)得電流表示數(shù)為0.2A，當(dāng)換“10Ω”來做時(shí)，發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)不是0.1A，（不考慮溫度對(duì)電阻的影響），你認(rèn)為電流表的讀數(shù)將會(huì)是_____（填“大于”、“小于”）0.1A，滑片應(yīng)該向移動(dòng)_____（選填“左”、“右”），此時(shí)，手和眼睛的分工是：手_____；眼_____。

該題就是對(duì)教材重點(diǎn)知識(shí)但是通過培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰砜疾斓?，這組類似的實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中都做過，但是如果學(xué)生沒有自己操作過就會(huì)有一定的困難（第一問）；第二問通過對(duì)題干的解讀可以得出“解讀電流與電壓的關(guān)系”。

綜上所述，教師是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要組成部分，甚至也是實(shí)驗(yàn)教學(xué)成功與否的決定因素。所以我喜歡對(duì)于教師的這個(gè)比喻：教師是“探路者”，是他們帶領(lǐng)學(xué)生走過知識(shí)的沼澤。他們就是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的GPS，指引著學(xué)生在科學(xué)的大道上逾行逾遠(yuǎn)。物理教師必須意識(shí)到自己是物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中寶貴的資源之一，并創(chuàng)造性地使用教材，理解各種資源之間的關(guān)系，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)才能走上高效之路。

【參考文獻(xiàn)】

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[3] 王瑜.《有效的教學(xué)技能》，吉林大學(xué)出版社，2009，122.

（作者單位：江蘇省徐州市銅山區(qū)房村鎮(zhèn)郭集中學(xué)）