【摘要】如何讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究“魚”和“漁”兼得呢?既要?jiǎng)邮帧白觥睂?shí)驗(yàn),又要?jiǎng)幽X“想” 實(shí)驗(yàn),采用知識(shí)學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)探究互動(dòng)式的教學(xué)形式,注重實(shí)驗(yàn)探究過程中的“猜想”和“數(shù)據(jù)處理”這兩個(gè)環(huán)節(jié)。
【關(guān)鍵詞】動(dòng)手;動(dòng)腦;互動(dòng)
實(shí)驗(yàn)探究是物理新課標(biāo)的主旋律。對(duì)于學(xué)生來說,實(shí)驗(yàn)探究既是學(xué)習(xí)目標(biāo),又是一種“學(xué)習(xí)”方法,它為學(xué)生掌握知識(shí)和解決問題之間搭起了“腳手架”。如何讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究“魚”和“漁”兼得呢?
一、既要?jiǎng)邮帧白觥睂?shí)驗(yàn),又要?jiǎng)幽X“想”實(shí)驗(yàn)
做實(shí)驗(yàn)不是“會(huì)做”或“做出現(xiàn)象”就算成功了,而是要以科學(xué)的態(tài)度,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以思考、分析,然后進(jìn)行必要的交流和歸納,從而提高對(duì)問題的認(rèn)識(shí)和理解,由感性認(rèn)識(shí)上升到理性知識(shí)。例如在“探究各種材料的隔聲性能”時(shí),教師不能直接給出器材“機(jī)械鬧鐘”作為實(shí)驗(yàn)探究的聲源,而要提供“音叉、收音機(jī)、機(jī)械鬧鐘”等器材讓學(xué)生自己選擇,一部分學(xué)生經(jīng)過思考分析、交流合作,會(huì)得出音叉不能持續(xù)發(fā)聲;收音機(jī)雖然能持續(xù)發(fā)聲,但聲音時(shí)強(qiáng)時(shí)弱,都不宜作為聲源的結(jié)論……這樣的思考過程雖然花費(fèi)時(shí)間,但有利于培養(yǎng)學(xué)生“審視器材規(guī)格”的意識(shí)與能力,形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)習(xí)慣。2006年蘇州市物理中考試卷第26題重點(diǎn)考查了量筒這一測(cè)量儀器的正確使用,在第3問中借助“量筒的分度值”著重考查了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí),有無注意實(shí)驗(yàn)方案的可行性和可靠性的意識(shí)。質(zhì)量為3.1克的金幣,金幣的密度為15.15克/厘米3,經(jīng)過計(jì)算可知,其體積明顯小于量筒的分度值,也就無法用量筒測(cè)量出金幣的體積。如果平時(shí)的實(shí)驗(yàn)都是由教師選擇好器材,設(shè)計(jì)好方案,學(xué)生僅僅“聽令行事”般地完成實(shí)驗(yàn),那么學(xué)生就不會(huì)有“理論上的可能不等于實(shí)際中的可行”這種意識(shí)。所以,實(shí)驗(yàn)探究既要?jiǎng)邮帧白觥保忠獎(jiǎng)幽X“想”。學(xué)生既要當(dāng)“操作工”,又要做“工程師”。凡是學(xué)生能夠探究的教師決不能替代;凡是學(xué)生能夠思考的教師決不要暗示。
二、采用知識(shí)學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)探究互動(dòng)式的教學(xué)形式
教師的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)都是實(shí)驗(yàn)探究的重要形式。演示實(shí)驗(yàn)是教師為學(xué)生提供感性認(rèn)識(shí)的過程,但它對(duì)于學(xué)生來說是“可望而不可及”,部分學(xué)生甚至有“看熱鬧”的思想,它無法代替學(xué)生自身的學(xué)習(xí)活動(dòng),學(xué)生是“被實(shí)驗(yàn)”。而分組實(shí)驗(yàn)又面臨著“男生搶著做,女生怕動(dòng)手;成績好的積極做,成績差的旁邊坐”的尷尬局面,同時(shí)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的注意力又往往集中在實(shí)驗(yàn)操作上,教師也忙于協(xié)助學(xué)生排除實(shí)驗(yàn)故障,師生完全處于被動(dòng)狀態(tài),以致無法達(dá)到獲取知識(shí)、培養(yǎng)能力的目的。采取知識(shí)學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)探究互動(dòng)式的教學(xué)形式就是指教師一邊講解、演示,一邊指導(dǎo)學(xué)生做相關(guān)探究實(shí)驗(yàn),從而使學(xué)生學(xué)習(xí)一定的知識(shí)和掌握基本的技能。學(xué)生在教師的指導(dǎo)下邊看書、邊實(shí)驗(yàn)、邊思考、邊討論,在一堂課上就有了較長的有意注意時(shí)間。學(xué)生通過動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)筆、動(dòng)口進(jìn)行學(xué)習(xí),各個(gè)器官都受到了刺激,從而在大腦中形成多個(gè)興奮點(diǎn),進(jìn)行高密度的思維。同時(shí),由于師生雙邊活動(dòng)是交替進(jìn)行,使得信息反饋快,能充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和突出學(xué)生的主體地位。所以,這種知識(shí)學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)探究互動(dòng)式的教學(xué),就像打了一套“組合拳”,能夠發(fā)揮綜合作用和產(chǎn)生連鎖反應(yīng),切實(shí)達(dá)到“減負(fù)增效”的目的。
采用知識(shí)學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)探究互動(dòng)式的教學(xué)形式,教師必須做到“心中有書”、“手中有器”。“心中有書”就是指教師要認(rèn)真鉆研課本,思考哪些實(shí)驗(yàn)可以改為邊學(xué)邊實(shí)驗(yàn)。從教學(xué)內(nèi)容來看,初次認(rèn)識(shí)一般物理儀器時(shí)可采用這種教學(xué)形式,例如天平的使用、滑動(dòng)變阻器的使用等;一些可見度不高,不宜教師在講臺(tái)上演示的實(shí)驗(yàn)可采用這種教學(xué)形式,例如探究物體的浮沉條件、用鐵屑演示磁感線等;通過探究實(shí)驗(yàn)建立概念和認(rèn)識(shí)規(guī)律的內(nèi)容可采用這種教學(xué)形式,例如探究凸透鏡的成像規(guī)律、建立比熱容概念等。“手中有器”就是教師要根據(jù)教學(xué)需要,準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)器材。實(shí)驗(yàn)前,教師要先用學(xué)生實(shí)驗(yàn)儀器做一遍,以了解所選用儀器的性能、規(guī)格和估計(jì)可能發(fā)生的故障,做到心中有數(shù)。同時(shí),教師要盡可能選用學(xué)生常見的物品作為實(shí)驗(yàn)器材,使學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)產(chǎn)生親近感和認(rèn)同感,使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有說服力。
三、注重實(shí)驗(yàn)探究過程中的“猜想”和“數(shù)據(jù)處理”這兩個(gè)環(huán)節(jié)
1.要指導(dǎo)學(xué)生如何猜想
猜想是實(shí)驗(yàn)探究的前提。沒有猜想的提出,探究就成了無源之水、無本之木。猜想是指根據(jù)現(xiàn)有的生活經(jīng)驗(yàn)和已有的知識(shí)對(duì)未知的物理現(xiàn)象及其規(guī)律所做出的一種假定。它是科學(xué)性和假定性的辨證統(tǒng)一。雖然有時(shí)提出的猜想不一定是最終的科學(xué)結(jié)論,但對(duì)于問題成因的猜想,仍需要有一定的生活經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)背景作為支撐,否則猜想就是憑空瞎想。
2.要指點(diǎn)學(xué)生通過數(shù)據(jù)處理歸納得出結(jié)論
實(shí)驗(yàn)中得到的測(cè)量結(jié)果稱為數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并不等于實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是客觀事實(shí)的反映,實(shí)驗(yàn)結(jié)論是在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)分析的結(jié)果。同時(shí),數(shù)據(jù)處理要與現(xiàn)象分析結(jié)合起來歸納結(jié)論,這樣結(jié)論才全面、準(zhǔn)確、深刻。
例如,在探究杠桿的平衡條件的實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生測(cè)出了動(dòng)力、阻力、動(dòng)力臂、阻力臂的四組數(shù)據(jù)后,教師不要讓學(xué)生立即去比較動(dòng)力×動(dòng)力臂和阻力×阻力臂的數(shù)值,而應(yīng)讓學(xué)生自己來尋找其中數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。盡管多數(shù)情況學(xué)生不容易找出來,但這樣的過程可以促使學(xué)生開動(dòng)腦筋,為后面學(xué)習(xí)有用功與總功的比較等數(shù)據(jù)處理進(jìn)行了有力的鋪墊。
希望我們的學(xué)生也要像科學(xué)家那樣探究實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)過程,獲取知識(shí),享受成功的快樂,成為一個(gè)個(gè)“小科學(xué)家”,為終生學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
(作者單位:江蘇省興化市昌榮中心校)