利用實驗發現問題在教學中的應用

張夢禎 張良

摘 要：引導學生從物理實驗現象中發現從未思考過的物理問題，將抽象的內容形象化，使學生在物理情境中體會、理解物理概念，掌握物理規律，促進其抽象思維能力的發展和提高。

關鍵詞：物理實驗；發現問題；解決問題

《義務教育物理課程標準》對物理教學提出了新的要求：“從生活中來，到生活中去。從生活中發現問題并解決問題是學習物理的最終目的?！倍谖锢斫虒W過程中，利用實驗創設發現問題的情境是物理教師最常用的方法，也是學生最容易接受的一種教學手段。

實驗具體、生動、形象直觀，如果在教學過程中教師能充分利用實驗的這些優點進行教學就能有效地激發學生學習物理的興趣，而從實驗中發現問題，也能使學生對學習更具有目的性和針對性，使學生對要解決的問題更明確、清晰，有助于教師順利完成教學任務。

下面以自己教學中的實例談談如何充分利用實驗創設發現問題的情境、如何利用實驗提出與教學緊密相關的問題，從而在發現問題的基礎上達到順利完成教學任務的目的。

一、用生活中常見的現象作為實驗材料，引導學生發現問題，從而解決問題

例如，講解浮力問題時，在水槽中放一木塊，發現木塊會漂浮在水面上；用手將乒乓球壓入水中，放手后乒乓球能浮上來，這些實驗現象學生都很熟悉，但學生只知其然，不知其所以然，這時教師就要引導學生從這個實驗現象中發現問題：為什么會出現這種現象？讓學生交流討論后，教師引導學生找出其中的原因：因為這兩個物體在水中都受到向上的托力，我們稱之為浮力，從而進入新課的學習。

然后，教師在槽中再放一鐵塊與木塊對比發現，鐵塊卻沉在水底，提出問題：“鐵塊受到浮力嗎？浮力有多大？”這是學生不知道卻很想弄明白的問題，這樣學生對下面的學習就會更加關注。在學生強烈的求知欲下進行的課堂教學就會收到意想不到的效果。

二、以實驗室提供的實驗器材作為實驗材料，使學生發現問題、解決問題

例如，在講解驗電器可以檢驗物體是否帶電時，因驗電器數量有限，教師可以做這樣的演示實驗：讓一帶電金屬棒接觸驗電器的金屬球。學生會發現驗電器的金屬箔片張開了，并有了疑惑：為什么箔片會張開？帶著這個問題，學生交流討論，很容易就可以把驗電器的原理及用途弄明白。

再如，講解浮力的大小時，教師利用彈簧測力計做如下實驗并引導學生發現、解決問題：用細線拴住石塊掛在彈簧秤上，彈簧秤讀數等于石塊重力的大小。此時教師用手向上托一下石塊。問題1：彈簧秤的讀數如何變化？學生通過觀察會發現：減小。問題2：減小的原因是什么？學生：石塊受到手向上托的力。問題3：這個托力多大？學生：兩次示數之差。將石塊放入水中。問題：觀察彈簧秤的讀數有何變化？原因是什么？學生觀察后回答：“減小?！痹趧偛艑嶒灥幕A上學生很容易找到減小的原因：石塊受到了水向上托的力即浮力。再問：“浮力多大？”學生：“兩次示數之差?！边@時教師引領學生得出計算浮力的一種方法：所有的物體在水中都受到浮力，浮力的大小等于物重G減去物體在水中時彈簧秤的示數G'，即：F浮=G-G'。

三、利用生活中可見的物品作為實驗器材，學生在親自動手的過程中發現問題、解決問題

例如：在講解串、并聯電路時，讓學生提前準備好干電池和兩個小燈泡，導線、開關可由實驗室提供。上課時，先讓學生思考這樣的問題：利用手中器材，如何讓一開關控制兩個燈泡同時發光？在學生交流討論后讓學生畫出電路圖，并要求學生連接實物電路。大多數學生在前面學習的基礎上都能順利完成任務，但所連接的電路幾乎都是串聯電路。這時，教師引導學生發現問題：如果其中的一個小燈泡燈絲斷了或接觸不良，另一個燈泡還亮么？學生動手實驗讓燈泡接觸不良，會發現另一個燈泡不亮了。教師繼續利用實驗現象提出問題：能否設計出另一種電路連接方式，達到一個開關同時控制兩個燈泡，但是，即使其中一個燈泡壞了或接觸不良，另外的一個燈泡仍然可以發光，即兩個燈泡互不影響？學生在交流討論后，通過實物連接電路可以解決這一問題，然后讓學生試著畫出相應的電路圖。在這一基礎上教師再講解串、并聯電路，學生會因剛剛做過的實驗和發現的問題都與生活中常見的電現象有關而興趣高漲，積極投入到新課的學習中，有助于教師順利完成教學任務。

物理教學的每一節課幾乎都與實驗有關，在物理教學過程中利用實驗創設發現問題的情境的實例還有很多很多。充分利用實驗發現問題并解決問題在物理教學中具有不可代替的作用，不僅可以培養學生的創新意識、創新思維和創新能力，還是現代教學中對學生進行素質教育的重要手段?？傊谖锢斫虒W中，教師要恰到好處地利用實驗創設問題情境，用從實驗中發現的問題激發學生學習物理的興趣，使學生全身心地投入到課堂學習中，養成獨立思考的習慣和能力，達到對學生實施素質教育的真正目的。

參考文獻：

[1]徐在新.20世紀物理學概觀.上?？茖W教育出版社，2002-08.

[2]高錦岳，吳承塤.物理學發展中的創新思維選例.吉林大學出版社，2001-03.

（作者單位 桓臺實驗中學）