在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

葛正洪

[摘 要] 本文從聯(lián)系生活實(shí)際，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，激發(fā)實(shí)驗(yàn)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)自主性；在實(shí)驗(yàn)中鼓勵(lì)質(zhì)疑幫助學(xué)生成為自主學(xué)習(xí)者；利用發(fā)散型問(wèn)題培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力；讓學(xué)生自己動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力等四個(gè)方面闡述在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的具體做法。

[關(guān)鍵詞] 問(wèn)題情境 激疑質(zhì)疑 發(fā)散問(wèn)題 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

自主學(xué)習(xí)是與傳統(tǒng)的接受學(xué)習(xí)相對(duì)應(yīng)的一種現(xiàn)代學(xué)習(xí)方式，以學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，通過(guò)學(xué)生獨(dú)立的分析、探索、實(shí)踐、質(zhì)疑、創(chuàng)造等方法來(lái)實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)，讓學(xué)生愿學(xué)、樂(lè)學(xué)、會(huì)學(xué)、善學(xué)。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力有助于提高課堂學(xué)習(xí)效率，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的質(zhì)量，促進(jìn)學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的深度理解。在新課程的三維目標(biāo)中，能力目標(biāo)是對(duì)學(xué)生終身發(fā)展最為重要的目標(biāo)，而自主學(xué)習(xí)能力是對(duì)學(xué)生終身發(fā)展最為重要的能力，在新課程大力倡導(dǎo)素質(zhì)教育的背景下，如何培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力是中學(xué)物理教學(xué)的重要任務(wù)之一，而實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力具有獨(dú)特的教學(xué)功能，那么，在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力呢？對(duì)此，筆者結(jié)合自己二十年來(lái)的教學(xué)實(shí)踐和物理學(xué)科的特點(diǎn)談?wù)劸唧w做法。

一、聯(lián)系生活實(shí)際，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，激發(fā)實(shí)驗(yàn)興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)自主性

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力要能形成和發(fā)展，其前提條件是對(duì)實(shí)驗(yàn)要有興趣，因此，教師要聯(lián)系實(shí)際，創(chuàng)設(shè)良好的教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的興趣，這樣，既可提高教學(xué)效益，又能培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。而學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣的萌芽和發(fā)展，主要源于對(duì)生活中一些不懂或不清楚的物理現(xiàn)象（自己發(fā)現(xiàn)或教師引導(dǎo)發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象）的探究欲望，對(duì)許多學(xué)生來(lái)講，只有在他們需要解決一些感興趣的而又與他們實(shí)際能力相適應(yīng)的問(wèn)題時(shí)，發(fā)現(xiàn)需要相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)來(lái)探究，便產(chǎn)生了動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性和積極性。針對(duì)學(xué)生企望探索、明白周?chē)锢憩F(xiàn)象奧秘的心理特點(diǎn)，教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，要盡可能地結(jié)合生活中學(xué)生感興趣，想了解的實(shí)際問(wèn)題，將實(shí)驗(yàn)拉回到現(xiàn)實(shí)中，使學(xué)生接近、接觸物理現(xiàn)象，并指導(dǎo)他們用所學(xué)的物理知識(shí)、方法去分析解決問(wèn)題，從而在解決問(wèn)題的過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力！實(shí)驗(yàn)教學(xué)更多、更好地聯(lián)系現(xiàn)實(shí)，聯(lián)系社會(huì)，把社會(huì)、生活引入課堂，不斷地激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣，可以很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性，刺激其產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲和好奇心，從而使學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程成為一個(gè)積極主動(dòng)的探究過(guò)程，既可以提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，又可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性。

二、善于激疑，鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑，幫助學(xué)生成為自主學(xué)習(xí)者

要培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，教師在實(shí)驗(yàn)中要善于激疑，并鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑。教師采用恰當(dāng)?shù)募ひ煞椒ǎ寣W(xué)生生疑，然后師生共同析疑，這樣，就能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，啟發(fā)學(xué)生用已有的知識(shí)對(duì)其實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重新審視和反思，拓展思維，從而積極主動(dòng)地學(xué)習(xí)物理。例如：學(xué)生學(xué)習(xí)了能量守恒定律后，已經(jīng)建立了一個(gè)很重要的觀點(diǎn)：“能量不會(huì)無(wú)中生有，永動(dòng)機(jī)不可能！”新課上好后，給學(xué)生演示一個(gè)如下的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生展開(kāi)討論。

如圖所示的玩具，稱(chēng)之為“飲水鳥(niǎo)”。在飲水鳥(niǎo)旁的小碗中注水近滿(mǎn)，再把飲水鳥(niǎo)的頭按低，使其嘴喙插入水中，片刻后釋放，讓學(xué)生仔細(xì)觀察出現(xiàn)的現(xiàn)象。

只見(jiàn)在水鳥(niǎo)緩緩低頭的過(guò)程中，其間振蕩幾下，最終把嘴喙插入小杯的水中，然后抬起頭來(lái)，不一會(huì)，又低下頭去，重復(fù)上述過(guò)程，往復(fù)不斷地運(yùn)動(dòng)。

接著教師提出以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）這種玩具內(nèi)部沒(méi)有動(dòng)力來(lái)源，為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)呢？（2）它是一種永動(dòng)機(jī)嗎？為什么？（3）為什么飲水鳥(niǎo)會(huì)連續(xù)動(dòng)作呢？（4）它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)是怎樣的呢？通過(guò)這一連串激疑，學(xué)生心中頓時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲，于是，學(xué)生思維的閘門(mén)被打開(kāi)了，他們對(duì)這一系列問(wèn)題給予了種種似乎合乎邏輯的猜想，在這些猜想中，不乏有合理性的見(jiàn)解，也不斷閃爍著獨(dú)創(chuàng)性的“火花”。有學(xué)生甚至?xí)岩蛇@一現(xiàn)象中能量是否守恒？接下來(lái)教師和學(xué)生一起，利用“有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體的平衡條件”，“毛細(xì)現(xiàn)象”，“蒸發(fā)致冷”，“飽和汽”等物理知識(shí)揭開(kāi)飲水鳥(niǎo)的奧秘，學(xué)生心里的那種興奮和成功之感尤然而生。最后，教師指出：這個(gè)實(shí)驗(yàn)也再一次說(shuō)明：永動(dòng)機(jī)不可能！從而又一次鞏固能量守恒這一重要觀點(diǎn)。

通過(guò)教師激疑，讓學(xué)生學(xué)會(huì)生疑，激活學(xué)生學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生處在一個(gè)充滿(mǎn)濃厚的創(chuàng)造氛圍中自主學(xué)習(xí)，學(xué)生的知識(shí)和能力將進(jìn)入一個(gè)主動(dòng)發(fā)展的領(lǐng)域里。因此，教師在實(shí)驗(yàn)中要善于誘發(fā)學(xué)生生疑，鼓勵(lì)學(xué)生敢疑、敢問(wèn)，用自己已有的知識(shí)去分析問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。使學(xué)生的探究能力得到有效的訓(xùn)練，并逐漸形成和發(fā)展學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

三、利用發(fā)散型不定解問(wèn)題，在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

發(fā)散能力是從不同的方向、不同的角度、多途徑地探索解決問(wèn)題方法的一種能力。訓(xùn)練與培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散能力，可以給學(xué)生出物理情境具有多樣性的題目（即題中提供的初始狀況或制約的條件存在多種可能性的信息內(nèi)容），使其具有多種適當(dāng)答案，旨在使學(xué)生廣泛地搜尋自己的記憶貯存，盡可能地提出更多的信息項(xiàng)目，以獲取各種不同的答案。

例如：圖中Rmax=10歐，R=12歐，A的讀數(shù)是l.2安，V的讀數(shù)是4.8伏，E=6伏，問(wèn)從該電路中可以得到哪些物理量？認(rèn)真分析題意，知道題目中最后的答案與所提出的假設(shè)條件是一一對(duì)應(yīng)的，答案不是唯一的.

在解此題時(shí)，主要是用啟發(fā)式教學(xué)對(duì)問(wèn)題空間進(jìn)行搜索，通過(guò)不斷地給題目提出符合題意的假設(shè)，使學(xué)生在問(wèn)題空間中進(jìn)行搜索后得出各種答案：（1）通過(guò)兩條支路的電流；（2）變阻器接入電路部分的電阻，（3）每個(gè)電阻上消耗的功率，外電路消耗的功率等等。思路比較開(kāi)闊的學(xué)生還可以求出此時(shí)電源的效率，變阻器調(diào)到什么阻值時(shí)電源的輸出功率最大？能力更活躍，更富有自主探究精神的學(xué)生還能求出電路輸出最大功率時(shí)電路中各支路的電流值，各個(gè)電阻消耗的電功率，電阻每秒鐘的發(fā)熱量以及其它許多相關(guān)量。答案還在隨題設(shè)的不同而增加，很難簡(jiǎn)單地判斷做到哪一步才是完美無(wú)缺的，這說(shuō)明還有更廣闊的問(wèn)題解決空間。endprint

這種發(fā)散型不定解的題目，其解題的能力路線(xiàn)是從屬于探究能力中的發(fā)散能力，可以讓學(xué)生在解題中思維得到有效的訓(xùn)練，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

四、利用簡(jiǎn)單材料，讓學(xué)生自己動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

由于客觀條件的限制，學(xué)生進(jìn)實(shí)驗(yàn)室動(dòng)手做分組實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)是有限的。而實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)又有著舉足輕重的作用。因此，要積極引導(dǎo)學(xué)生利用日常生活中的簡(jiǎn)單材料，自己動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。比如：廢舊的膠卷盒，可樂(lè)瓶、易拉罐、空?qǐng)A珠筆芯等等，這些材料可以做很多實(shí)驗(yàn)，這里不妨舉一例以說(shuō)明。

[材料] 可樂(lè)空瓶一個(gè)，易拉罐2個(gè)，ψ2mm的銅絲500mm長(zhǎng)2根，ψ0.27mm銅絲50mm長(zhǎng)2根，錫箔紙4mm寬50mm長(zhǎng)2條，空?qǐng)A珠筆芯2支，空彩色塑料桿2根，泡沫塑料2塊：

[用途] 制作“開(kāi)爾文滴水發(fā)電機(jī)”

[制作] 如圖所示。把空?qǐng)A珠筆芯放在酒精燈上，均勻地?zé)拒浕笫湛诓澇?00直角，把另一端插進(jìn)塑料彩筆桿尖的一端，用萬(wàn)能膠固定，做成滴水管。再把空可樂(lè)瓶在靠近底部的地方對(duì)稱(chēng)地挖兩個(gè)ψ60mm的圓環(huán)分別放在易拉罐的底部。鋼絲從易拉罐引出后在鋼絲另一端再分別彎一個(gè)ψ25mm圓環(huán)。

[現(xiàn)象] 當(dāng)松開(kāi)可樂(lè)瓶蓋時(shí)，水滴下落，過(guò)一會(huì)兒，易拉罐側(cè)面的錫箔張開(kāi)了，表明開(kāi)爾文發(fā)電機(jī)起電了。

此實(shí)驗(yàn)雖然中學(xué)階段沒(méi)作要求，但原理很簡(jiǎn)單，學(xué)生也感興趣，覺(jué)得很新奇，不管學(xué)生是否弄清原理，但只要學(xué)生觀察到錫箔張開(kāi)，就有一種巨大的成就感，在成功做出實(shí)驗(yàn)后，學(xué)生會(huì)提出很多獨(dú)創(chuàng)性的問(wèn)題，也會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)提出多種改進(jìn)方案，比如，將錫箔換成驗(yàn)電羽或者用氖泡代替錫箔等等。在這個(gè)過(guò)程中，不僅鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，而且提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

教學(xué)的根本目的是促進(jìn)學(xué)生的自我發(fā)展和自我完善，培養(yǎng)獨(dú)立的學(xué)習(xí)者，因此，教學(xué)過(guò)程必須培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。物理新課標(biāo)也明確指出：高中物理應(yīng)促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，讓學(xué)生積極參與、樂(lè)于探究、勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考。作為物理教師，我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)該結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)，發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)科優(yōu)勢(shì)，善于聯(lián)系實(shí)際，激發(fā)學(xué)生興趣，鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑，積極引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，平時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生多動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的自主探究能力，讓學(xué)生在自主探究中學(xué)習(xí)知識(shí)，并在此過(guò)程中，自主總結(jié)學(xué)習(xí)方法，提高自主學(xué)習(xí)能力。

參考文獻(xiàn)：

[1] 趙凱華，張維善.新概念高中物理課本[M].北京：人民教育出版社，2005.1

[2] 劉炳升.高中綜合實(shí)踐活動(dòng)指導(dǎo)[M].南京：南京師范大學(xué)出版社，2000.5endprint