高中生物理必做實(shí)驗(yàn)策略性知識(shí)教學(xué)案例探究

摘 要：物理是高中教育教學(xué)中的重要科目，同時(shí)也是高考的重點(diǎn)考查科目之一，所以研究物理教學(xué)有一定的現(xiàn)實(shí)意義。物理教學(xué)主要有兩大部分組成，其一是理論教學(xué)部分，其二是實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分。在具體的考核中，理論和實(shí)驗(yàn)均有涉及，而且很多情況下是以理論結(jié)合實(shí)驗(yàn)的方式來考查，所以，基于具體的考試現(xiàn)狀進(jìn)行教學(xué)布置具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。文章對(duì)高中生物理必做實(shí)驗(yàn)策略性知識(shí)教學(xué)案例做了具體分析，旨在為目前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供幫助和指導(dǎo)，也為相關(guān)學(xué)者提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：高中生;高中物理;必做實(shí)驗(yàn);教學(xué)案例

中圖分類號(hào)：G427? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-624X（2020）08-0076-02

引? ?言

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是目前高中物理教學(xué)的重要組成部分，但是很多教師在教學(xué)的過程中，不重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生理論學(xué)習(xí)的深入性不夠，在具體的問題解決中，理論聯(lián)系實(shí)踐的水平不高[1]。為了更好地開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，筆者對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的具體教學(xué)策略做了分析與討論，以期為相關(guān)教師提供幫助。以下是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中具體的教學(xué)策略。

一、采用小組探索教學(xué)方式進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在必做物理實(shí)驗(yàn)的具體教學(xué)中，采用小組探索教學(xué)方式進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有一定的現(xiàn)實(shí)意義。所謂小組探索教學(xué)，即教師將班級(jí)的學(xué)生分為4～5人的學(xué)習(xí)小組，基于小組布置具體的試驗(yàn)任務(wù)，讓學(xué)生依據(jù)教材構(gòu)建實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停⑦M(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最終分析具體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以此來獲得理論知識(shí)。從實(shí)際情況來看，小組探索教學(xué)方式在物理實(shí)驗(yàn)具體教學(xué)中的應(yīng)用比較廣泛，效果也比較突出。

以“測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)為例，在教學(xué)過程中，教師基于多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，主要讓學(xué)生觀看兩段視頻，第一段是“電源電動(dòng)勢測量”，第二段是“電源內(nèi)阻測量”。在觀看兩段視頻的基礎(chǔ)上，教師對(duì)“電源電動(dòng)勢測量”和“電源內(nèi)阻測量”的物理模型進(jìn)行分析，同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生基于模型做實(shí)驗(yàn)分析。之后教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行了分組，讓其按照自己的方法創(chuàng)建基本的模型，并進(jìn)行相關(guān)因素的控制，從而實(shí)現(xiàn)電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻測量。在分析研究的過程中，學(xué)生掌握了“控制變量法”，了解到在具體實(shí)驗(yàn)中要對(duì)比不同的結(jié)果，要保持其他因素不變。

二、采用任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在物理必做實(shí)驗(yàn)的具體教學(xué)中，任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式是一種非常有效的教學(xué)模式。所謂任務(wù)驅(qū)動(dòng)模式，即在教學(xué)時(shí)，教師基于具體教學(xué)內(nèi)容布置相關(guān)的任務(wù)，讓學(xué)生進(jìn)行基本的任務(wù)解決。在任務(wù)解決的過程中，學(xué)生可以向教師求助，也可以和同學(xué)進(jìn)行交流合作，最終的目的是達(dá)到任務(wù)要求。這種模式具有比較突出的指導(dǎo)性，而且在具體使用中，對(duì)學(xué)生的主體地位進(jìn)行了強(qiáng)調(diào)，所以學(xué)生在課堂中的主動(dòng)性表現(xiàn)得比較突出。

以人教版 “測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”這個(gè)實(shí)驗(yàn)為例，在教學(xué)開始之前，教師提出了基本任務(wù)，即掌握測試電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻的具體方法。在剛接到任務(wù)時(shí)，學(xué)生一頭霧水，這時(shí)教師會(huì)對(duì)學(xué)生進(jìn)行具體的指導(dǎo)。通過教師的引導(dǎo)，學(xué)生了解到進(jìn)行電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻測試，需要構(gòu)建一個(gè)完整的測試系統(tǒng)，在測試系統(tǒng)中，基本的構(gòu)成原件和測量元件不可缺少。學(xué)生基于教材提示進(jìn)行測試系統(tǒng)的組建，會(huì)根據(jù)內(nèi)容的理解構(gòu)建系統(tǒng)，并尋找有效的測試元件。通過控制變量法的具體使用，學(xué)生測量記錄了電源的電動(dòng)勢能和內(nèi)阻，并基于教材的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了驗(yàn)證，最后發(fā)現(xiàn)自身使用的方法是正確的。如此，學(xué)生不僅掌握了與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的內(nèi)容，而且提高了自身的理解能力。

三、利用情境強(qiáng)調(diào)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

從目前的分析來看，情境的創(chuàng)設(shè)會(huì)讓學(xué)生對(duì)具體教學(xué)內(nèi)容有更深刻的感受，能提升學(xué)生對(duì)具體內(nèi)容知識(shí)的理解和掌握程度。在具象性提升的情況下，學(xué)生的知識(shí)認(rèn)知效果會(huì)更加突出。

同樣是以“測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)為例，在教學(xué)中，教師當(dāng)場進(jìn)行實(shí)驗(yàn)布置，并且在布置的過程中做具體講解，這樣能使學(xué)生對(duì)具體內(nèi)容的感知更加真切。在實(shí)驗(yàn)布置的過程中，教師可以基于自身的操作進(jìn)行發(fā)問，引發(fā)學(xué)生思考，然后在學(xué)生疑惑的部分進(jìn)行答疑和解惑。這樣，學(xué)生可以將理論內(nèi)容和自身所聽、所看的實(shí)踐內(nèi)容結(jié)合起來，從而提高自身理論聯(lián)系實(shí)踐的能力。

四、采用問題引導(dǎo)式教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師采用問題引導(dǎo)方式進(jìn)行具體教學(xué)，能提升學(xué)生對(duì)具體知識(shí)的掌握程度。從目前的教育實(shí)踐來看，教師可以基于具體試卷相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行問題引入，讓學(xué)生對(duì)具體的問題進(jìn)行思考。這樣其對(duì)知識(shí)理解和掌握會(huì)變得更加全面。

同樣以“測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻”實(shí)驗(yàn)為例，教師在教學(xué)中引入了一個(gè)具體案例，即某同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)電路（圖1）進(jìn)行電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻測量。在過程中使用到了具體設(shè)備儀器，基于實(shí)驗(yàn)的正確開展，老師要求學(xué)生連接儀器設(shè)備。利用具體的實(shí)驗(yàn)得出了U-I圖象（圖2），其中蓄電池的電動(dòng)勢E=_______V，內(nèi)電阻r=?_______?Ω。有三位同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了誤差分析，其中表示正確的是？

A.實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，主要是由于電壓表的分流作用

B.實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差，主要是由于電流表的分壓作用

C.實(shí)驗(yàn)測出的電動(dòng)勢小于真實(shí)值

D.實(shí)驗(yàn)測出的內(nèi)阻大于真實(shí)值

題目分析：（1）實(shí)物圖連線注意滑動(dòng)變阻器的接線方式為一上一下，電流表為內(nèi)接。電表接線時(shí)注意正負(fù)接線柱。

（2）根據(jù)串并聯(lián)電路路端電壓U=E-Ir，可得 U-I圖像與縱軸的交點(diǎn)即電源電動(dòng)勢根據(jù)圖像可得E=2.0V，斜率大小代表內(nèi)阻。

（3） 電壓表讀數(shù)為路端電壓，但電流表讀數(shù)并不是干路電流，沒有考慮到電壓表分流，所以系統(tǒng)誤差就是電壓表分流，選項(xiàng)A對(duì)，C錯(cuò)。當(dāng)電壓為0時(shí)，電壓表不再分流， 此時(shí)電流是準(zhǔn)確的，即圖像與橫軸的交點(diǎn)（電壓為0）是準(zhǔn)確的，其他位置，電壓對(duì)應(yīng)的電流偏小，可以發(fā)現(xiàn)所測量的電動(dòng)勢偏小，內(nèi)阻偏小，所以選項(xiàng)C對(duì)，D錯(cuò)。

采用問題引導(dǎo)的方式，不僅可以將學(xué)生學(xué)習(xí)中容易犯的錯(cuò)誤指出，而且可以引發(fā)學(xué)生思考，這對(duì)學(xué)生提升自己的思維能力有重要意義。

結(jié) 語

綜上所述，在物理教學(xué)實(shí)踐中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是不可或缺的一部分，對(duì)學(xué)生掌握和理解物理知識(shí)有重要的作用，所以積極強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是有一定的現(xiàn)實(shí)價(jià)值的。在目前的教育實(shí)踐中，很多教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒有實(shí)現(xiàn)理論和實(shí)踐的有效結(jié)合，導(dǎo)致學(xué)生的綜合學(xué)習(xí)實(shí)效并不高，這對(duì)于全面提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)十分不利。所以文章分析研究四種物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，并對(duì)具體模式的優(yōu)勢等做了分析與討論，以期能顯著提升物理教學(xué)的實(shí)效性。

[參考文獻(xiàn)]

雍志元.核心素養(yǎng)背景下高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究[J].科學(xué)咨詢（科技·管理），2019（08）：173.

基金項(xiàng)目：江蘇省中小學(xué)教學(xué)研究室第十三期重點(diǎn)課題“高中生物理必做實(shí)驗(yàn)策略性知識(shí)教學(xué)案例研究”（課題編號(hào)：2019JK13-2B65）的階段性成果之一。

作者簡介：秦素（1977.7—），男，江蘇阜寧人，本科學(xué)歷，一級(jí)教師，研究方向：高中物理教學(xué)。