一種有效的實驗教學方式——隨堂實驗

周革軍

實驗可以推翻理論，但理論永遠推翻不了實驗。——丁肇中

實驗是物理學理論體系的基礎，物理基礎教學離不開實驗教學。但是，大多數高中生在物理學科的學習方法上往往存在很大的誤區，很多學生只是埋頭于題海，被動地應付考試，對物理實驗的重要性缺乏認識，沒有在實驗中學習科學方法的意識和激情。

另外，要求大多數高中生能獨立地進行探究式學習，脫離了他們的知識和能力基礎的實際。就探究式教學而言，雖然其最終的目標是使得學生可以憑借其原有的知識和能力基礎，通過科學的方法和探究過程來獲取新的知識。但是，探究能力和科學方法并不是與生俱來的，探究能力的培養和探究過程的體驗是探究式教學的首要環節。

所以要將探究式教學的教學理念、三維教學目標落實，必須找到學習探究方法，培養探究能力的一種行之有效的教學方式。筆者以為較為理想的教學方式是隨堂實驗。

隨堂實驗也叫邊講邊實驗、師生協同實驗。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，學生也參與實驗操作。因為親自動手進行實驗，學生更易投入，無論是操作、觀察、還是分析、歸納，學生的興趣將更為濃厚，也更有利于學生實驗能力的全面提升。隨堂實驗改變了傳統的實驗教學模式，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，也更多地鼓勵了學生的主動參與。

隨堂實驗可以是大面積針對全體學生的基礎性操作訓練，也可以是演示實驗中不易觀察到的細微過程的進一步細致觀察。任何一種只強調教師或者學生單方面作用的實驗教學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和學生分組實驗教學改為隨堂實驗教學并取得了良好的效果。隨堂實驗教學可以根據需要，將師生的雙邊活動有效地混合在一起，所以，這種教學方式更有利于師生間進行交流和互動，從而大大改變了學生在傳統實驗教學中的被動地位。由于學生的主觀能動性在隨堂實驗教學中可以得到很大程度的發揮，這就使得探究式學習的理念可以在隨堂實驗教學中得以更好地體現。

在隨堂實驗的教學模式下，師生之間的交流機會較多，這就為探究式教學所需要的教學環境提供了很好的保障，同時，以隨堂實驗教學作為探究能力培養的主要教學模式，可以使學生較好地掌握探究式學習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模式流程圖，如圖1所示：

我市剛剛結束的全市優質課比賽，參賽老師都精心準備了課堂實驗，其中有位老師在講授《原子的核式結構模型》一節中，有這樣一個教學片段：

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

學生頓時陷入沉思，片刻有學生蠢蠢欲動，提出了自己的想法。

生甲：我們可以摸一摸，比較其軟硬，大致判斷其內部結構。

生乙：我們可以提一提，來掂量掂量其輕重，大致判斷其結構。

根據學生的想法讓學生親自實踐。通過實踐卻發現這兩種方法都是無效的，就在多數同學“山窮水盡疑無路”時，有同學提出了新的想法。

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部結構。

根據生丙的提議，用針插兩個小球，發現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”有不同的現象：有的是沿直線穿過，有的發生彎曲，有的根本沒有穿過去。

看到這樣的現象，同學們的熱情高漲，“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的心里。

把兩小球剖開，發現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“核式結構模型”）。

該實驗的應用突破了新教材的重點和難點，使學生知道了湯姆孫的“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、實驗現象、實驗結論。

這個實驗教學片段可以說是隨堂實驗教學模式的典范，隨堂實驗教學方式可以引導學生親自參與、親身體驗教學活動，對激發學生的學習興趣、求知欲望大有裨益。但在教學過程中我們還應注意：在隨堂實驗教學模式下，學生隨時可能遇到各種類型的問題，教師應該及時引導全體學生進行討論和交流，共同找到解決問題的辦法；在備課時教師應多準備些預設方案，以供應急之用。

(欄目編輯羅琬華)