物理實驗在“循環—差異教學”課堂中的落實

吳秋瑛

“注重科學探究，強化實驗教學”是物理課程標準的要求；物理實驗是物理科學理論的支柱，做好物理實驗是學好物理的基礎；實驗能將所學的物理知識變得更直觀，更容易理解，達到事半功倍的效果.“循環-差異教學”是基于課程標準的教學，“循環”和“差異”均指向學生的學習特點；“循環”指所有學生的學習都要經歷“個體學習、合作學習、教師幫助學習”三個逐層提升的循環學習過程；“差異”指不同的學生個體，其思維方式、學習方式、學習進程都是千差萬別的，有著極大的差異性.“循環-差異教學”將物理實驗教學融進學生的學習進程，使實驗教學得到高效實施的充分保障.

1 實驗教學的多維目標得到全面落實

課程標準指出，實驗教學的多維課程目標包括通過實驗來學習物理知識、訓練操作技能，發展學生的實驗能力、提高科學素養.物理課堂教學應讓學生通過設計實驗、收集和分析實驗數據等學生的自主活動來提高實驗能力，讓學生在實驗中認識尊重客觀數據的重要性，從而養成實事求是的科學態度，在實驗的相互配合中發揚合作精神，在認真收集、處理實驗信息中培養嚴謹的科學態度和科學精神.

“循環-差異教學”物理課堂“個體學習”的學案，緊緊圍繞課時學習目標，讓學生明確“讀書思考、動手實驗、歸納總結”等具體的學習任務，經歷自主的物理學習過程.凡是課程標準用“通過實驗”這一措辭陳述的知識內容，都指導學生經歷實驗的學習過程來獲取知識.如牛頓第一定律的學習，教師為學生準備好斜面、木板、玻璃板、棉布和小車等實驗器材；再如磁場中運動導體產生感應電流條件的學習，教師為學生準備好靈敏電流計、鐵架臺、蹄形磁體、導體、開關和導線等器材.課堂學習時，學生先閱讀課本，進行思考和實驗方案設計；根據課本的描述組裝實驗器材，遇到問題尋求學案、同學和教師的幫助；實驗時及時收集數據，記錄到課本或學案指定的位置.經歷實驗過程，奠定理解物理知識的直觀基礎；分析實驗數據，確信物理知識的實用價值，獲取物理知識的同時，操作技能得到訓練.

“循環-差異教學”物理課堂學案的“個體學習”，在落實課程標準對物理實驗的基本要求外，還為學生創造條件，實施所有課本提到的實驗.如彈擊伸出桌面的鋼尺，探究影響聲音高低的因素；利用注射器、彈簧測力計估測大氣壓的值；用釘腿小桌、裝沙容器模擬打樁機，探究重力勢能與物體質量和高度的關系；用收音機驗證電磁波的存在等.以進一步增加學生的動手機會，培養學生通過實驗學物理、聯系生活學習物理的意識，發展學生的實驗能力，提高學生的心智機能和科學素養.

2 優化的課堂結構切合物理實驗教學的特點

物理實驗的設置，注重學生身心發展的特點，實驗器材大多取自生活，遵循簡單易得、低成本的選用原則，收集數據生動而直觀，趣味性較強；著力培養學生對學習、生活有實用價值的技能；注重現象觀察和定性判斷.

“循環-差異教學”的課堂學案“目標定向”讓學生明確“通過實驗”進行學習的方法和達到的目標；“個體自學”引領學生操作具體的實驗，對收集到的數據進行處理，獲得結論；“同伴互導”要求學生回顧反思自己的學習過程，交流討論實驗過程中，學習同伴更好的做法；“教師解難”則指導學生用科學的方法來審視自己動手操作、思考分析的過程，認識實驗操作的不足和數據處理中思維的缺陷，為學生能力的提高和思維的發展指明方向.如觀察蒸發現象，學生將溫度計插入盛有酒精的燒杯中，先測量酒精的溫度，練習溫度計的使用；接著將溫度計從酒精中取出，觀察溫度計示數的變化.學生均能觀察到溫度計的示數降低，且理解示數降低的原因是玻璃泡表面酒精蒸發要吸收熱量，導致溫度下降.“同伴互導”階段，有同學更指出，示數下降一段時間后又會上升.沒有觀察到此現象的同學，會重新觀察溫度計示數的變化，思考示數上升的原因.“教師解難”階段，教師拓展學生思維，讓學生認識到由于蒸發吸熱，導致溫度計的示數下降到低于室溫，玻璃泡表面的酒精蒸發完后，周圍空氣向玻璃泡傳遞熱量，溫度計的示數重新升高.

教師為學生個體自學準備的實驗器材，除專業的測量儀器（如溫度計、彈簧測力計、托盤天平、液體壓強計、電流表等）外，均取自生活，且簡單易得、成本低廉，如探究聲音產生選用的橡皮筋、筆帽和紙等；觀察物體浮沉選用的橡皮泥、蘋果、礦泉水瓶、蠟燭等.“循環-差異教學”優化的課堂結構非常切合物理實驗教學的特點，使得認識儀器、使用和操作儀器、掌握實驗技能和方法、應用技能方法解決問題四個層次的實驗教學目標的實施各有精彩，使得課程標準提出“使學生保持對自然界的好奇，發展對科學的探索興趣，在了解和認識自然的過程中有滿足感及興奮感；學習一定的物理基礎知識，養成良好的思維習慣，在解決問題或做決定時能嘗試運用科學原理和科學研究方法， 經歷基本的科學探究過程，具有初步的科學探究能力，樂于參與和科學技術有關的社會活動，在實踐中有依靠自己的科學素養提高工作效率的意識”的總目標，通過課堂得到最大程度的落實.

3 學案成為實驗教學課程資源開發和利用的平臺

學案是“循環-差異教學”管理課堂、幫助學生學習的重要抓手，“目標定向”通過課標分解技術，確定課時目標，科學定位學生課堂的學生方法和目標；“個體自學”圍繞課時學習目標，設置具體學習任務，讓學生經歷學習的過程；“同伴互導”和“教師解難”反思個體自學過程，提高學習的層次和深度，注重學習過程的生成；“練習檢測”評價學習目標的達成度.

實驗教學課程資源的開發和利用要求整合實驗室已有的器材資源，讓實驗效果更明顯、實驗誤差更??；拓展思維、創新思路，用相同的器材展示出更多不同的實驗；用身邊的物品進行物理實驗，拉近物理與生活的距離，讓學生深切地感受到科學的真實性，增強學生的創新意識.

“循環-差異教學”將物理實驗滲透在課堂的學案中，學生和教師均成為實驗教學課程資源開發和利用者.特別是學生不受陳舊思路和框框的束縛，對器材的使用往往會給教師以畫龍點睛的巨大啟示.如用盛有適量水的礦泉水瓶、木板（海綿）展示影響壓力作用效果的因素，探討海綿和木板對實驗效果的不同影響；用廢舊硬盤的強磁體、漆包線制作風車發電機；將包裝口香糖的錫紙剪成細條，連接到干電池的兩端，展示短路現象等.

總而言之，“循環-差異教學”的物理課堂，能更好的展現物理課堂學生主體、實驗主角的特色，給物理教師寬廣的展示教學技能的平臺，實現課程標準指明的培養全面發展的人的目標.