談制訂計劃與設計實驗對教學效果的貢獻

在學習“平面鏡成像”探究課后，我給學生布置了3道作業題，其中第3題是這樣的：小明站在地鐵站臺上，他透過玻璃板制成的屏蔽門，可以看到車道另一側豎直墻壁上的廣告牌。小明想粗測一下廣告牌到屏蔽門的距離，請你幫他設計一個實驗方案來完成他的想法。

由于我們這里沒有地鐵，學生未見過這樣的場景，方案中有些不妥之處。在作業講評課上我做了這樣的介紹：地鐵在地下行駛，周圍環境比較暗，廣告牌里面有燈，它是光源，相對于小明來說比較亮。再指導學生解題思路時，我帶領全班學生用平面鏡成像探究過程課堂實錄（片段）的思想把制訂計劃與設計實驗的要求進行了重溫。

師：實驗的目的是什么？

生：測距離。

師：測量哪兩個物體之間的距離？

生：廣告牌到屏蔽門的距離。

師：這個距離容易直接測量嗎？為什么？

生：不容易。因為廣告牌和屏蔽門之間有車道，直接測量不安全。

師：我們本節課學習的內容是平面鏡成像，能否借助于平面鏡成像的特點來進行間接測量呢？

“一語驚醒夢中人。”學生似乎有了思路。我并沒有馬上告訴答案，而是讓學生先設計一個模擬實驗。大約5分鐘的時間，學生就開始交流自己的想法。

生1：我用點燃的蠟燭A代替廣告牌，用玻璃板代替屏蔽門，拿一根蠟燭B放在另一側，使B和A的像重合，測出B到玻璃板的距離即可。

生2：我用點燃的蠟燭代替廣告牌，用玻璃板代替屏蔽門，再選一個棋子代替小明，棋子可以通過玻璃板成像，前后移動棋子，直到它的像和蠟燭重合，量出棋子到玻璃板的距離即可。

生3：我和學生2的方案基本相同，所不同的是我認為應在光線較暗的地方進行實驗，這樣現象明顯，位置找的準，誤差小。

在學生制訂完探究計劃之后，教師可以引導學生分析自己的計劃，學生之間也可以互相交流，尋找計劃中的不當之處。經過又一番討論，認為學生1的方案不可行。根據平面鏡成像的實驗可知，在蠟燭A的另一側觀察不到它的像，無法確定像的位置。學生一致認為學生3的方案更好。

學生的踴躍發言使課堂氣氛達到了高潮，有些學生也意識到了自己作業中的不足。教師再一次發問：根據大家的討論，小明需要的測量工具是什么？

生：米尺（或卷尺、或長刻度尺）。

師：我們須要記錄什么？

生：小明所在的位置。

師：須要測量什么？

生：所記錄的位置到玻璃板的距離。

師：你依據的原理是什么？

生：平面鏡成像時，像與物到鏡面的距離相等。

在師生的共同努力下，這道作業題就這樣不攻自破了。學生在原有知識的基礎上，利用日常生活中的器具來進行模擬，有利于學生對實驗探究產生親近感，同時也可以培養他們在實驗器材選擇方面的創造能力。好的探究計劃會使實驗方案設計得更加科學，如果沒有探究計劃，沒有實驗方案，科學探究的操作也就失去了根據。作為物理教師，我們的首要任務就是提高對制訂計劃與設計實驗在科學探究中的作用的認識。

如何制訂計劃并設計實驗呢？

制訂計劃和設計實驗是教學最重要的環節，做教師的不能直接讓學生看現成的實驗步驟，更不能替代學生完成實驗。在教學中，教師應引導學生分組，明確探究的目標，討論如何達到目標，設計步驟，探討可行性，分工合作開展實驗。最后應列好實驗的具體分工內容，開展實施的細則，中間交流的方式、時間、地點、組織負責人等，并學會以表格的形式體現出來。同時，應找具有較高能力水平的指導者參與活動。

在現實生活中，學生的靈感往往來自于偶然，細心并有思想的學生能抓住這一靈感進行思考，但要想拿出合理像樣的結論還需要有科學的探究。因此，培養學生制訂探究計劃，并開展探究性實驗應是教師的責任。能力的培養并非是教師在課堂上說你們應該如何，學生就能如何的，它須要教師的引領、并在實踐中指導，教會學生對比、分析并能親自去實踐。同時，更應該教會學生學會合作，學會分工，學會分享，學會展示，學會接受，學會懷疑。

學習并非只是在課堂上，更重要的是在生活中學習，終身學習是時代的要求，教師要大膽地放手引領學生從課堂走向生活，才能培養出適合社會、適應時代的人才。