物理教材中的實驗,大多是在已有結論的基礎上的驗證性實驗。在先學后教的課堂上,我們要想方設法把驗證性實驗變成探究性實驗。讓學生從設計實驗到進行實驗、分析數據、歸納結論全過程參與,在實驗過程中發現新的現象、新的規律,讓他們經歷探究、獲得的過程,他們會為自己的發現而興奮、激動,為自己有與科學家同樣的經歷而感到自豪,也將會對未知世界產生強烈的探求欲望。
教材中的探究性實驗如“探究聲音的產生”、“模擬大自然中雨的形成”、“觀察凸透鏡和凹透鏡”等,操作很簡單,學生可以根據實驗要求獨立完成,這類實驗就可以放手讓學生自己去做;但有的實驗如《歐姆定律》必須在老師的引導下,讓學生積極主動參與整個實驗活動,真正成為學習的主人。下面是一位老師上的《歐姆定律》這節課的過程。
一、引入新課,簡單自然
教者由最簡單的電路入手,提出問題:你能使小燈泡變暗嗎?學生根據已有經驗很容易解決:減少一節電池或串聯一個電阻。教師就追問:你認為電路中的電流可能與哪些因素有關呢?這是一種巧妙的“誘導”,能引發學生由現象的觀察進入本質的分析,對學生的知識與能力起到潛移默化的影響。
二、設計方案,由淺入深

如何探究電流與電壓的關系呢?老師的解決更為巧妙。
由于課本中提供的電路圖是首次出現,對于剛學過簡單電路的學生來說,理解有一定的難度。
于是,教師進行了這樣的階梯設計。
師:在研究電流跟電壓的關系時,應控制什么?
生:使電阻相同。(師:將電路圖中的電燈改為定值電阻。)
師:怎樣才能知道電路中的電流和電阻兩端的電壓呢?
生:用電流表測電流,電壓表測電壓。(師指名板演:在圖中添加電流
表和電壓表)
師:這樣只能測出一組數據,如何改變電壓呢?
有學生說改變電池的個數,有學生說串聯一個滑動變阻器,哪種方法更簡便?
(學生選出第二個,指名在圖中添加滑動變阻器。)
師:滑動變阻器能否起到改變電阻兩端電壓的作用呢?我們來試一試。
學生對照電路圖檢查器材,連接電路,移動滑片,觀察電壓表的讀數,可以改變。
測出幾組電壓和電流值,填入課本表格中。
可以看出,學生在設計電路圖的過程中出現了這樣那樣的問題,有的畫錯了電壓表的位置,有的滑動變阻器不會接入,而此時,教師沒有急于求成,而是耐心地讓學生發表意見、進行修改,當學生認為電路圖正確時,教師仍然不表態,而是再讓學生試一試,這是一種可喜的期待,是一種對學生真情信任,是一種真正的放手。實踐是檢驗真理的唯一標準,設計的電路若能用實驗檢驗就是可行的。教師把主動權交給學生,讓學生自己去探索、發現,這不僅加深了對知識的理解,更培養了學生的創新能力和發散思維,這種能力的培養對學生將產生無盡的影響。此時我也深深地體會到:授人以魚,不如授之以漁。掌握了實驗設計的方法,還愁不能獲得可靠的信息嗎?
三、歸納結論,激發信心
當學生填好了實驗表格后,教師選取幾組數據放到實物臺上大屏幕展示,讓學生根據這些數據歸納結論,再征求其他同學的意見,你們也能得到同樣的結論嗎?在得到絕大部分肯定的答復后,教師板書實驗結論,并介紹:這一結論是德國物理學家歐姆首先通過實驗得出的,人們把它稱為“歐姆定律”,同學們能得出與歐姆相同的結論,說明只要努力,你們也能成為物理學家。這樣適時地進行激勵教育,學生不僅享受到了成功的喜悅,而且對學習物理充滿了信心。
四、實驗反思,借“題”發揮
通常情況下,結論出來了,實驗也結束了。但本課教師卻沒有就此罷休,而是不斷延展,又讓學生進行實驗反思:你們在實驗過程中遇到過哪些困難?又是如何解決的?學生互相討論,說出了幾個容易出錯的情況,這時,教師用實物投影展示了一個同學的實驗數據,這組數據不能得到與大家相同的結論,是什么原因呢?學生立即自覺討論起來。當聽到此處時,作為教了多年物理的我不由得在心中為這樣的處理叫好。問題來自于學生,再交給學生分析解決,樸實、自然。事實上,這一問題非常有價值,使學生對所學知識的理解又提升到了一個新的高度。
綜觀整節課,每個環節都離不開學生的積極參與,由淺入深,層層推進,有實驗設計之前的思考,有實驗結束以后的反思,學生動腦、動口、動手,真正成為實驗的“設計師”,成為課堂的主人。
(責任編輯 易志毅)