淺談“問題導引實驗教學”在初中物理實驗課的應用

陳秋草

摘 要：“問題導引實驗教學”要求教師在實驗教學時，設計必要的、有效的問題適時導引學生實驗，或讓學生設計解決具體問題的方案，并圍繞著問題的解決進行實驗探究。教師在實驗教學的問題設計時必須以實驗教學目標為指南，圍繞實驗教學重點和難點來進行。本文通過“問題導引實驗教學”的一些策略在初中實驗課上的應用闡述，探討如何集中學生注意力、調動學生學習興趣和激發學生思維潛力，以培養學生實驗技能和解決問題的能力，提高初中物理實驗課效益。

關鍵詞：問題；實驗教學；策略；應用

目前，在新課程初中物理實驗教學中，有的老師以為初中物理實驗課是自由和開放的，過分強調學生的“主體”地位，而不敢發揮教師的“主導”地位，把學生帶到實驗室就萬事大吉了，導致學生把實驗課當做一堂自由的玩樂課，不但使課堂紀律難于控制，學生也偏離實驗教學目標，實驗教學效果較差。“問題導引實驗教學”的目的就是為了有效引導學生積極思維，促使學生積極主動地動手、動腦，理論導引實驗，讓學生少走彎路，避免實驗課上的費時、亂、雜的現象，讓學生全面深入地掌握實驗內容，提高實驗技能，實現實驗教學目標。

“問題導引實驗教學”的理論依據是根據馬赫穆托夫的問題導引教學論以及我國諸多教育相關人員對其研究的成果，繼而發展成為的一種 “變式”教學—“問題導引實驗教學”。“問題導引實驗教學”的作用：一是能使學生的注意力集中到所提問題上，并積極思考，主動動手實驗，解決問題；二是能使教師預先或及時了解學生實驗過程中所存在的問題和難點，進行有針對性的導引實驗。那么，教師要應用哪些策略發揮“問題導引實驗教學”功能呢？下面，本人就應用 “問題導引實驗教學”的一些策略進行探討。

一、“趣味問題導入課題” 策略

不同的實驗有不同的導入策略，趣味問題導入課題是根據巧設懸念，造成良好的心理態勢和思維環境，使學生趣味十足地積極開動腦筋去思索，去探求問題真相，激發學習求知欲。例如：在探究“光的折射”實驗時，我用魔術“身首異處”的趣味問題設疑導入課題，這里導入課題目的不在于要求學生馬上回答，而是激起學生對所學內容的興趣，使學生一進入實驗就有興奮感。

二、“情景問題誘發探究” 策略

情景問題誘發探究是根據學生好奇、好勝的心理特點，向學生提出一些新穎、富有吸引力的有待解決的物理情景問題，刺激學生的好奇心、好勝心，誘發學生實驗興趣。例如：在探究“力的合成”實驗前，我請一位小女生上來拉健身彈簧的下端把手，要求拉到黑板上劃線的位置，結果沒能完成任務。“情景問題一”：誰能來幫她拉一把？ （實驗：和另一小女生共同用力把彈簧拉到了線下）；“情景問題二”：哪位同學能獨立地把彈簧拉到線下？ （實驗：一位大同學完成），師：這位同學的力氣不小，一個人就頂上了兩位女同學的力氣，把彈簧拉到線下，他所施的力與兩位女同學共同施力的效果相同。當一個力的作用效果和兩個力的作用效果相同時，物理學上就把這個力叫做另兩個力的合力，下面我們就來探究一種最簡單的情況：求同一直線上的兩個力的合力。誘發學生探究“二力的合成”實驗。

三、“猜想問題開放驗證” 策略

猜想問題開放驗證是根據問題對事情的原因、經過或結果進行猜想，并組織導引實驗探究，之后分析驗證猜想。這不僅可以培養學生的推斷能力，還可以培養學生合作交流的意識和歸納總結的能力。例如：在探究“滑動摩擦力的大小和哪些因素有關”實驗時，引導學生提出問題，并進行猜想。猜想與滑動摩擦力的大小有關因素可能有：接觸面積大小、接觸面粗糙程度、運動速度、壓力大小等，之后教師將班級的學生分為若干小組，開放或指定小組自主選擇子課題進行探究實驗。在猜想問題和開放探究實驗結束，教師再將課堂教學組織成一個完整的相互作用系統，由教師或學生提出“問題”， 導引學生與學生之間，老師與學生之間進行合作交流、分析論證、驗證猜想或總結歸納。

四、“對比問題聯系實驗” 策略

對比問題聯系實驗是根據問題啟發學生對比，聯系實驗探究、或已學知識、生活實際、實踐經驗等，進一步加深對探究實驗的理解。例如：在探究“光的折射規律”實驗，我導引學生聯系 “光的反射規律”實驗進行對比，很快就解決“三線共面”和“二線異側”問題。再聯系“折射光路是否可逆”實驗，對比兩次實驗的入射角和折射角，發現有“兩角互等”問題，既能解決 “光路是否可逆？”問題，又解決了“入射角是否總是大于折射角？” 問題。在對比問題和聯系實驗中，不但使學生重新整合知識，建構完整知識體系，還使學生在對比問題中不斷解決新的問題，學生思維能力也得到螺旋式提高。

五、“分解問題突破難點” 策略

分解問題突破難點是考慮學生的認知結構，符合學生的認知順序，遵循循序漸進、由易到難、由表及里規律，對一些復雜問題進行分解，精心設計，把一個大問題分解成若干小問題，以便于學生實驗探究。它是根據學生思維的最近發展區，采用逐步深入，化整為零，分散難點的策略，以便于發展學生的思維，降低探究實驗的難度。例如：在探究“電流和電壓、電阻的關系”實驗時，我把實驗分解成兩部分，基于完成探究“電流與電壓的關系”實驗，再探究“電流與電阻的關系”，這樣一來就降低本探究實驗難度，只要通過互動，導引啟發“如何控制電壓不變？”，就能讓學生設計出符合要求的電路并實驗探究，突破實驗的難點。

六、“拓展問題引申探究” 策略

拓展問題引申探究是對于同一問題從不同角度進行拓展和引申，在實驗探究初步解決問題的基礎上，通過師生間交流互動可以使問題不斷拓展引申，以培養學生發散和創新思維。例如：在探究“浮力的大小”實驗前，先對“浮力的大小和哪些因素有關”猜想和實驗，合作驗證，認識到浮力的大小與物體的密度、重、形狀和物體浸入液體的深度h均無關，而與液體的密度ρ液和物體排開的液體體積V排有關。拓展 “問題一”：由實驗可得液體的密度ρ越大和物體排開的液體體積V排越多（即物體排開液體的重G也就越重），猜想“浮力的大小與物體排開液體的重G有關的問題”。再拓展 “問題二”：F浮與G排液之間是否存在著確定的數量關系呢？若相等說明什么？（由F浮=G排液=m排液g=ρ液gV排液說明只與這兩因素有關）；若不相等說明什么？（由F浮≠G排液=m排液g=ρ液gV排液說明還有其他因素），誘發引申探究“浮力大小F浮與G排液的關系”實驗和驗證“浮力的大小和哪些因素有關”結論。

總之，教學有法，教無定法。教師只有依據實驗教學內容、特點和學生學習特點，選擇適宜的“問題導引實驗教學”策略，導引學生積極主動地實驗探究，才能突破實驗的重點和難點，提高學生實驗技能；才能讓學生在情感上得到熏陶，思維上受到啟迪，課堂效益得到提高，落實實驗教學的三維目標。

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