摘 要:筆者提出用三個(gè)環(huán)環(huán)相扣的關(guān)鍵性問(wèn)題對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)和啟發(fā),使學(xué)生能自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并形成完整的實(shí)驗(yàn)方案,并培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力和實(shí)驗(yàn)操作能力。
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)教學(xué);探究性實(shí)驗(yàn);實(shí)驗(yàn)引導(dǎo);提問(wèn)設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):G427 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1992-7711(2012)10-025-1
初中物理教學(xué)中經(jīng)常遇到這樣的情況:學(xué)生們桌上一堆實(shí)驗(yàn)器材,黑板上有一行大大的“探究影響……的因素”,旁邊寫著老師在學(xué)生猜想的基礎(chǔ)上分析留下的幾個(gè)可能有影響的物理量。但讓學(xué)生開始實(shí)驗(yàn)探究時(shí),他們拿著器材顛來(lái)倒去地看,卻不知道該干些什么,努力地想干些什么卻無(wú)從下手。
那怎么才能讓學(xué)生自己明白觀察些什么和怎么做呢?如何引導(dǎo)才能體現(xiàn)學(xué)生的主體性,而不是老師越俎代庖地直接告訴學(xué)生應(yīng)該怎么做和觀察什么呢?
學(xué)生不知道怎么去做實(shí)驗(yàn),其實(shí)究其本源,問(wèn)題出在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上。學(xué)生不明白整個(gè)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)方案,當(dāng)然不明白應(yīng)該做什么和怎么做,當(dāng)然也不可能明白要觀察些什么。那怎樣才能讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)方案呢?最好的方法不是老師告訴他們,而是讓他們自己參與設(shè)計(jì),明白整個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路和過(guò)程,并形成完整的設(shè)計(jì)方案。
對(duì)于初中學(xué)生來(lái)說(shuō),能完整地自主設(shè)計(jì)并有成熟的設(shè)計(jì)方案顯然是不容易的。那應(yīng)該怎么辦呢?下面以“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”為例,詳細(xì)說(shuō)說(shuō)“課堂三問(wèn)”的具體方法。
第一問(wèn):你準(zhǔn)備如何去比較該物理量的大小?
具體到“影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”的實(shí)驗(yàn)中,就是“你將如何比較電磁鐵磁性的強(qiáng)弱?”
學(xué)生對(duì)這一問(wèn)題也很可能無(wú)法下手,而且這第一問(wèn)的問(wèn)題對(duì)某一些實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)是最復(fù)雜的,也是所有實(shí)驗(yàn)過(guò)程中最難以被老師駕馭的。一堂探究性實(shí)驗(yàn)課程的成敗大多取決于此問(wèn)題的解決方法。
對(duì)這個(gè)問(wèn)題的解決一般有三種方法:
1.語(yǔ)言引導(dǎo)。怎樣能看出一個(gè)磁鐵的磁性強(qiáng)弱呢?對(duì)于這個(gè)簡(jiǎn)單些的問(wèn)題,學(xué)生們一般能各抒己見(jiàn),議論紛紛,同時(shí)也能培養(yǎng)孩子們的交流合作精神。
2.工具引導(dǎo)。如何利用桌上的器材比較電磁鐵磁性的強(qiáng)弱呢?一般來(lái)說(shuō),桌上的器材肯定是用來(lái)解決本節(jié)課的問(wèn)題的,所以要用的器材一定在桌子上,某些器材能對(duì)孩子們有一定的啟發(fā)作用,說(shuō)不定問(wèn)題一提出,就有不少學(xué)生給出了解決方案。
3.動(dòng)作引導(dǎo)。其實(shí)這就是一個(gè)半演示實(shí)驗(yàn)了。老師用兩塊磁性強(qiáng)弱不同的磁鐵去吸引大頭針,舉高后問(wèn):你們看,老師這里的兩塊磁鐵誰(shuí)的磁性更強(qiáng)一些呢?這個(gè)問(wèn)題當(dāng)然不是問(wèn)題,孩子們一定搶著回答。緊接著問(wèn):你為什么可以得出這樣的結(jié)論呢?孩子們也很容易就答出“因?yàn)槲拇箢^針多”。
這其實(shí)就是一個(gè)轉(zhuǎn)換法的物理思想和方法,此時(shí)可以抓住時(shí)機(jī)對(duì)此種方法進(jìn)行一些講解,讓學(xué)生了解轉(zhuǎn)換法,還能滲透物理思想的教育和物理方法的培養(yǎng)。
任意選擇三種引導(dǎo)方式中的一種,第一問(wèn)就解決了。第一問(wèn)解決之后,學(xué)生們對(duì)于“如何比較電磁鐵磁性強(qiáng)弱”有了正確的認(rèn)識(shí)和方法,也就明白了應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察什么。
這一問(wèn)之后,有一個(gè)準(zhǔn)備性問(wèn)題:研究一個(gè)物理量與其它幾個(gè)物理量的關(guān)系時(shí)必須使用什么方法?
孩子們當(dāng)然會(huì)回答你“控制變量法”。“控制變量法”是中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中最常用的物理方法,孩子們對(duì)這個(gè)方法簡(jiǎn)直可以說(shuō)是熟極而流,對(duì)于“控制變量法”的使用也簡(jiǎn)單地理解到“只改變其中一個(gè)物理量,控制其它物理量相等或不變”的地步。當(dāng)然,如果是第一次接觸,可以當(dāng)堂講解“控制變量法”,讓學(xué)生對(duì)“控制變量法”達(dá)到這樣簡(jiǎn)單的理解。
第二問(wèn):先研究哪個(gè)變量與該物理量的關(guān)系,你將如何改變它?
具體到本實(shí)驗(yàn)中就是“你準(zhǔn)備先研究電磁鐵的磁性與哪個(gè)物理量的關(guān)系,準(zhǔn)備如何改變它?”
這一問(wèn)的關(guān)鍵在于“如何改變”。這一問(wèn)其實(shí)就是啟發(fā)學(xué)生動(dòng)腦筋去思考解決問(wèn)題的引導(dǎo)之問(wèn)。例如學(xué)生回答的是電流大小,那么他們就得想辦法去改變電流,自然就能在電路中加入滑動(dòng)變阻器。在操作過(guò)程中,學(xué)生也就知道移動(dòng)滑動(dòng)變阻器是為了改變電流,當(dāng)然就不存在對(duì)操作步驟的疑問(wèn)。如果學(xué)生回答的是改變線圈的匝數(shù),那結(jié)合桌面上的器材,自然就能想到改變?cè)褦?shù)的方法,如用兩個(gè)不同匝數(shù)的線圈或接入同一個(gè)線圈的不同地方等。
第三問(wèn):如何保持其它變量不變或相等?
具體到本例中則是“有哪些物理量要保持相等或不變?你準(zhǔn)備怎么做才能保證這些物理量的相等或不變呢?”
這一問(wèn)的關(guān)鍵也同樣是 “如何保持”。對(duì)于保持哪些物理量不變,那很簡(jiǎn)單,孩子們都能正確回答出除了剛才要變化的物理量之外的其他物理量。“如何保持”這一問(wèn)與上面的第二問(wèn)相同,都是引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生思考去解決問(wèn)題的,也是讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案和明白實(shí)驗(yàn)過(guò)程與步驟的過(guò)程。
這二三兩問(wèn)是讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)重要過(guò)程,也是讓學(xué)生知道自己應(yīng)該怎么做的過(guò)程。只有這一過(guò)程學(xué)生思路清晰,思維全面,他們才能在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中清楚地知道應(yīng)該如何設(shè)計(jì)與改變實(shí)驗(yàn)電路和明白自己的實(shí)驗(yàn)步驟。
對(duì)每一個(gè)可能影響的物理量都重復(fù)二三兩問(wèn),有幾個(gè)物理量就要重復(fù)幾次。當(dāng)然越到后面,在學(xué)生已經(jīng)初步進(jìn)入狀態(tài)的情況下就越容易。
“課堂三問(wèn)”模式能簡(jiǎn)化整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程,使之完全符合初中生的心理特點(diǎn)和思維能力,讓學(xué)生能完整地參與設(shè)計(jì)過(guò)程并明白整個(gè)設(shè)計(jì)方案,能針對(duì)方案提出行之有效的實(shí)驗(yàn)方法,明白自己應(yīng)該做些什么和怎么去做,并能在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意觀察自己應(yīng)該觀察的物理量,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,除了個(gè)別實(shí)驗(yàn)器材操作方面的指導(dǎo),其他基本沒(méi)老師什么事,充分體現(xiàn)了學(xué)生自主探究的實(shí)驗(yàn)課型改革。