劉慶華

【摘要】當(dāng)我們在物理課題實驗中，出現(xiàn)實驗結(jié)果與書上結(jié)論有差異時，我們應(yīng)該及時引導(dǎo)學(xué)生去尋找“差異”存在的原因，鼓勵學(xué)生大膽地提出自己的猜想和想法，并設(shè)計實驗去探究，教師要利用好“差異”，及時發(fā)現(xiàn)生成性教學(xué)資源，這樣有利于學(xué)生核心素養(yǎng)的提高，也有利于教師自身專業(yè)素質(zhì)的提高。

【關(guān)鍵詞】物理;實驗探究;課堂教學(xué);核心素養(yǎng)

要實施素質(zhì)教育、創(chuàng)新教育以及新課程改革教學(xué)，物理實驗教學(xué)發(fā)揮著極其重要的作用。在物理實驗教學(xué)過程中無論是教師課堂演示還是學(xué)生實驗，在實際的物理實驗過程中由于實驗過程的偶然性、特殊性，還有受當(dāng)時當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響，以及實驗器材和設(shè)備的限制，有的時候?qū)嶒灲Y(jié)果會與書上的結(jié)論有些差異。例如，在人教版九年級物理全一冊教材的第十六章第一節(jié)《電壓》中有個用電壓表測量電壓的實驗，實驗電路圖如圖1所示，實驗過程和書上結(jié)論如圖2所示。

在我們課堂實驗的時候，實際上電壓表的兩次示數(shù)是不相等的。我們做的一次實驗是小燈泡兩端是2V，而將電壓表接在電源兩端電壓為3V，這已經(jīng)不是誤差范圍內(nèi)能接受的結(jié)果了。是實驗錯誤還是書上結(jié)論有誤？書上的結(jié)論是經(jīng)過了多少專家驗證的，應(yīng)該是沒問題，但是我們的實驗操作也看不出有什么問題啊，這個時候該怎么辦，是設(shè)法搪塞學(xué)生或者回避問題，還是強行要求學(xué)生記下書上的這個結(jié)論呢？

一、引導(dǎo)學(xué)生尋找“差異”的原因

當(dāng)實驗結(jié)果與書上的結(jié)論有差異時，會對學(xué)生造成認知沖突的失衡。這個時候我們應(yīng)該及時引導(dǎo)學(xué)生從真實數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)學(xué)生尊重客觀事實，敢于質(zhì)疑、勤于思考、嚴謹認真的科學(xué)態(tài)度。找出產(chǎn)生差異的原因，可以培養(yǎng)學(xué)生實事求是、嚴謹認真、善于觀察、自主探究的科學(xué)素質(zhì)。

由于初中生的知識有限，在初中物理學(xué)習(xí)中為了突出某些主要因素，排除其他次要的，往往會簡化問題，以便于學(xué)生更好的理解。對于剛接觸電學(xué)的初中生，為了簡化問題，我們往往告訴學(xué)生導(dǎo)線是不計電阻的，但實際上導(dǎo)線是有電阻的，既然有電阻，那導(dǎo)線上會不會有電壓？通過引導(dǎo)，學(xué)生開始設(shè)計實驗了，分別在開關(guān)和導(dǎo)線兩端并聯(lián)上電壓表，結(jié)果發(fā)現(xiàn)電壓表的指針發(fā)生了較小的偏轉(zhuǎn)，證實了開關(guān)和導(dǎo)線上是有電壓的。那么這樣一來，書上的結(jié)論是不是錯誤的呢？書上的結(jié)論沒有錯，書上說“在只有一個用電器的電路中，用電器兩端的電壓與電源兩端的電壓相等”。在我們的實驗中，導(dǎo)線、開關(guān)也有電壓，從某種意義上來說它們也是用電器，這里就不再是燈泡一個用電器了。如果用電器電阻很大時，由于導(dǎo)線電阻相對較小，那么開關(guān)和導(dǎo)線的電阻是可以忽略不計的。但是，初中生做實驗用的用電器一般都是小燈炮，由于小燈泡的電阻本身就不大，這個時候?qū)Ь€和開關(guān)的電阻是很難忽略的。由于導(dǎo)線和開關(guān)的分壓作用，因此，造成實驗結(jié)果跟書上結(jié)論不相符。如果我們能采用電阻率很小的材料做成的導(dǎo)線、開關(guān)，實驗結(jié)果與書上結(jié)論就會接近一些。電阻率較小的材料是銀，再好一點的就是超導(dǎo)體了，這個恐怕不是我們普通的初中物理實驗室能具備的了。

找到“差異”的原因后，老師還可以趁熱打鐵，進一步引導(dǎo)地學(xué)生看看這幾個電壓之間又有什么關(guān)系，這又為第二節(jié)《串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律》的學(xué)習(xí)做鋪墊。物理實驗過程中，出現(xiàn)實驗結(jié)果與書上結(jié)論有差異，這是極好的教學(xué)資源，教師應(yīng)及時引導(dǎo)學(xué)生尋找差異的成因，讓學(xué)生在真實的問題情境中進行探究，并讓“差異”回歸到課堂教學(xué)目標上，這樣不僅能培養(yǎng)學(xué)生的問題意識，促進其對物理知識的掌握，而且能有效地培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究能力，甚至提出新的、富有創(chuàng)造性的實驗思路，在這個過程中課堂教學(xué)目標也達到了。

二、“差異”可成為生成性課堂資源

課堂上，學(xué)生一個突發(fā)的念頭、一句無心的話、一個錯誤的理解都能成為生成性課堂資源。開發(fā)這種生成性課程資源，往往最切合學(xué)生認識的“最近發(fā)展區(qū)”，讓學(xué)生在一個較高的認知平臺上，“跳一跳”就能獲得較大的發(fā)展。

就拿電壓表測量電壓的這個實驗來說，在學(xué)生找到了“差異”形成的原因后，有同學(xué)提出既然“差異”是由實驗器材引起的，是由于開關(guān)和導(dǎo)線的分壓作用造成的，那就保留開關(guān)和導(dǎo)線，只將電壓表替換小燈泡，這樣測出來的結(jié)果，兩次的數(shù)據(jù)是否相等呢？學(xué)生立馬又開始設(shè)計實驗，動手操作起來，結(jié)果保留開關(guān)和導(dǎo)線跟直接用電壓表測出的結(jié)果是一樣的，還是跟接在小燈泡兩端的電壓數(shù)據(jù)有差異。為什么看似已經(jīng)排除了開關(guān)和導(dǎo)線的影響，數(shù)據(jù)還是有差異？老師引導(dǎo)學(xué)生去查找一下資料，看看電壓表是個怎樣的儀器。經(jīng)過查找資料學(xué)生得知電壓表是個電阻很大的儀表。開關(guān)和導(dǎo)線的電阻與電壓表相比小很多，可以忽略不計，因此保留開關(guān)和導(dǎo)線接電壓表跟電壓表直接接在電源兩端測出的數(shù)據(jù)是一樣的。

在教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)鼓勵學(xué)生大膽討論、相互質(zhì)疑，在學(xué)生的活動中就能及時發(fā)現(xiàn)生成性課堂資源，從中尋找到學(xué)生最愿意解決的、更貼近學(xué)生實際的教學(xué)切入點，達到調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性，實現(xiàn)高效的課堂。

三、“差異”有助于提高教師自身專業(yè)素質(zhì)

“差異”是一種隱性課程資源，沒有經(jīng)過教師的教學(xué)設(shè)計，內(nèi)容是無法預(yù)先規(guī)劃、預(yù)先設(shè)計的，是在教育教學(xué)中隨機出現(xiàn)的，體現(xiàn)為不確定性或非預(yù)測性。當(dāng)實驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)“差異”時，教師要因勢利導(dǎo)，及時地、巧妙地加以利用，教師要當(dāng)好“領(lǐng)路人”角色，多與學(xué)生交流，鼓勵其對這些“差異”現(xiàn)象進行探討，敢于提出自己的想法，這樣不但提供學(xué)生主動思考、表達的機會，還有利于學(xué)生創(chuàng)新思維的建立。就拿電壓表測量電壓的這個實驗來說，當(dāng)實驗數(shù)據(jù)與書上結(jié)論有差異時，老師并不是慌亂地搪塞學(xué)生，說實際的實驗總是會存在一定的差異的，或者直接告訴學(xué)生實驗中出現(xiàn)的“差異”的原因是由開關(guān)和電阻的分壓作用引起的，而是引導(dǎo)學(xué)生自己去尋找差異所在。

在教學(xué)中，這樣向?qū)W生所傳遞的信息，不是通過教師在課堂上的講述直接的途經(jīng)獲得的，而是自己探究，通過自主的內(nèi)化系統(tǒng)內(nèi)化成為習(xí)得經(jīng)驗的過程。通過這樣的經(jīng)常性的滲透影響，使學(xué)生在不經(jīng)意間、自覺地以間接方式習(xí)得的內(nèi)容和經(jīng)驗，這些內(nèi)容和經(jīng)驗一經(jīng)形成，常常會在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)穩(wěn)定存在。同時這些內(nèi)容和經(jīng)驗通過內(nèi)化逐步表現(xiàn)為學(xué)生的能力、態(tài)度、意志、情感和價值觀等，有利于學(xué)生核心素養(yǎng)的提高。

實驗中出現(xiàn)的“差異”也要求我們教師自覺地在教育教學(xué)實踐中思考、分析、研究，并不斷學(xué)習(xí)新的知識和理論，進一步使教師樹立起“科研先導(dǎo)”的意識，提高教師的科研能力，使教師由“經(jīng)驗型”向“科研型”“創(chuàng)新型”轉(zhuǎn)化。