邵曉丹

(江蘇省鎮(zhèn)江中學(xué) 212000)

教師已認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)物理教學(xué)的重要性，也積極改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)更好服務(wù)物理教學(xué).實(shí)驗(yàn)教學(xué)中充滿各種疑問(wèn)、意外等不確定，這些都是課堂生成的絕佳機(jī)會(huì).遺憾的是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在重視預(yù)設(shè)而生成性不足的情況.常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課堂是教師按照教材以及考綱的要求，給出實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)，到了實(shí)驗(yàn)室教師會(huì)將實(shí)驗(yàn)原理、方案、步驟、注意事項(xiàng)、數(shù)據(jù)處理方法詳細(xì)講解，然后學(xué)生按部就班一步步完成實(shí)驗(yàn).如此實(shí)驗(yàn)，教師把實(shí)驗(yàn)課堂預(yù)設(shè)得太滿，學(xué)生沒(méi)有時(shí)間和空間思考，這樣的實(shí)驗(yàn)課堂不會(huì)有思維含量，師生、生生之間不會(huì)碰撞出思維的火花.學(xué)生沒(méi)有主動(dòng)思考的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，忽略了學(xué)生的主動(dòng)性，沒(méi)有體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，教學(xué)效果有限.

一、深度質(zhì)疑探究刨根問(wèn)底促生成

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理、誤差分析等會(huì)產(chǎn)生各種疑問(wèn)，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極提出疑問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生思考疑問(wèn)、深究疑問(wèn)，才能更好理解實(shí)驗(yàn)本質(zhì)，知其然更知其所以然，在清楚“是什么”的基礎(chǔ)上，弄明白“為什么”以及“還可以怎么樣”.這可以促使教師實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的問(wèn)題，掃清學(xué)生學(xué)習(xí)的障礙，在學(xué)生間分享疑問(wèn)，共同探究疑問(wèn)過(guò)程中產(chǎn)生思維的火花，生成新的教學(xué)資源.

在測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，處理數(shù)據(jù)可以用閉合電路的歐姆定律列方程組或做出U-I圖象.通過(guò)作圖法處理數(shù)據(jù)誤差較小，避免了列方程組時(shí)所選的兩組數(shù)據(jù)出現(xiàn)測(cè)量不準(zhǔn)確導(dǎo)致錯(cuò)誤的情況出現(xiàn)，但作圖是學(xué)生弱項(xiàng)，對(duì)學(xué)生而言有難度，學(xué)生的疑問(wèn)也比較多.本實(shí)驗(yàn)中利用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，以采用伏安法為例，預(yù)設(shè)之外學(xué)生會(huì)產(chǎn)生的主要疑問(wèn)有：(1)圖象的橫坐標(biāo)表示什么？縱坐標(biāo)表示什么？(2)圖象是直線還是曲線？(3)圖象與橫縱坐標(biāo)的交點(diǎn)分別表示什么？

上述問(wèn)題難度不大，但由于學(xué)生作圖、識(shí)圖能力的欠缺，導(dǎo)致有不少學(xué)生有疑問(wèn)，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生思考、探討這些疑問(wèn)，可以促進(jìn)課堂動(dòng)態(tài)生成，促進(jìn)學(xué)生掌握物理的本質(zhì)，提升課堂教學(xué)效果.通過(guò)疑問(wèn)(1)的探討，并將U-I圖象與伏安特性曲線做比較可以讓學(xué)生養(yǎng)成畫(huà)圖看圖先看清坐標(biāo)的習(xí)慣，更可以在作圖完成后進(jìn)一步比較兩個(gè)圖像斜率的意義，促進(jìn)學(xué)生對(duì)圖像的理解；學(xué)生作圖時(shí)，描好點(diǎn)后，學(xué)生由于實(shí)驗(yàn)測(cè)量的誤差，點(diǎn)未必都排列在一條直線上，為此引導(dǎo)學(xué)生利用數(shù)形結(jié)合判斷圖象應(yīng)該是直線還是曲線，利用閉合電路的歐姆定律可得U=E-Ir，路端電壓與電流是一次函數(shù)，故圖象應(yīng)該是直線.探討疑問(wèn)(3)可以回歸知識(shí)的本質(zhì)，與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)，是電流為零時(shí)的路端電壓，即開(kāi)路電壓，開(kāi)路電壓就是電源電動(dòng)勢(shì)，與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)是路端電壓為零，即外電路短路時(shí)的電流(縱坐標(biāo)從零開(kāi)始).

疑問(wèn)的深入探究無(wú)疑是課堂生成的良好契機(jī).問(wèn)題是深入探究學(xué)習(xí)的著力點(diǎn)，更是課堂教學(xué)中動(dòng)態(tài)生成的增長(zhǎng)點(diǎn).對(duì)這些疑問(wèn)的探究，可以較好促進(jìn)學(xué)生掌握數(shù)據(jù)處理的方法，用活方法奠定基礎(chǔ)，也為后續(xù)解決物理問(wèn)題遷移方法奠定基礎(chǔ).實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師應(yīng)該通過(guò)提問(wèn)、激問(wèn)，適時(shí)提出有針對(duì)性、啟發(fā)性、挑戰(zhàn)性的問(wèn)題，或激發(fā)學(xué)生自己提出問(wèn)題，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行深層次思考，引導(dǎo)學(xué)生不斷反思，讓自己的認(rèn)知逐步清晰和條理化，理解實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)，掌握物理方法.對(duì)疑問(wèn)刨根問(wèn)底，促成學(xué)生在質(zhì)疑、追問(wèn)、互動(dòng)中生成新問(wèn)題與觀點(diǎn).

二、挖掘?qū)嶒?yàn)教學(xué)意外開(kāi)發(fā)成教學(xué)資源

實(shí)驗(yàn)課堂充滿了各種意外，有些意外是在教師意料之中，有些則是意料之外的偶發(fā)事件.意外有些是學(xué)生的表現(xiàn)好得超出教師的預(yù)期，而更多的則是學(xué)生出現(xiàn)的各種錯(cuò)誤.對(duì)這些意外的發(fā)現(xiàn)、探究會(huì)讓教學(xué)過(guò)程充滿活力.學(xué)生表現(xiàn)優(yōu)秀的意外可作為資源分享，成為教學(xué)過(guò)程中促進(jìn)學(xué)生有效學(xué)習(xí)的增長(zhǎng)點(diǎn).學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤則更有教學(xué)價(jià)值.在出錯(cuò)、改錯(cuò)的過(guò)程中，課堂才能不斷生成，而魅力無(wú)窮.實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如果教師能夠機(jī)智抓住各種轉(zhuǎn)瞬即逝的意外，把他們變成寶貴的教學(xué)資源，對(duì)促進(jìn)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)本質(zhì)和學(xué)生思維水平的發(fā)展一定會(huì)有很大的促進(jìn)作用.“學(xué)生通過(guò)錯(cuò)例分析，領(lǐng)悟了方法，發(fā)展了能力，優(yōu)化了思維.”這些意外來(lái)源于學(xué)生身邊，學(xué)生經(jīng)歷過(guò)的事情開(kāi)發(fā)成自己的學(xué)習(xí)資源，會(huì)讓學(xué)生覺(jué)得親切而更加積極主動(dòng)地思考、解決問(wèn)題，為提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果奠定積極的學(xué)習(xí)心理因素.

在測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中，采用圖象法處理數(shù)據(jù)，作出U-I圖象，通過(guò)分析截距和斜率得到電源電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻.然而，實(shí)驗(yàn)中電壓表的讀數(shù)都集中在1.1v到1.5v之間，此時(shí)如何畫(huà)圖，誤差才小、圖象才美觀，這些問(wèn)題學(xué)生缺乏思考.于是不少學(xué)生畫(huà)出如圖1所示“偏安一隅”的圖象.

為此，可以以此為契機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生思考：從圖象如何才美觀？是“偏安一隅”還是基本占據(jù)坐標(biāo)？如何才能避免圖象“偏安一隅”？坐標(biāo)上標(biāo)的數(shù)一定要要從零開(kāi)始嗎？通過(guò)思考上述問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生畫(huà)出圖2所示的U-I圖象，追問(wèn)：圖1和圖2哪一個(gè)圖象的作圖誤差大一些？在圖2中圖象與橫坐標(biāo)的交點(diǎn)還是短路電流嗎？

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，當(dāng)出現(xiàn)意外時(shí)，不應(yīng)為了完成教學(xué)內(nèi)容而把學(xué)生拉回預(yù)設(shè)軌道，而應(yīng)利用好這些意外，把意外挖掘成教學(xué)資源，演繹課堂動(dòng)態(tài)生成的精彩.當(dāng)學(xué)生提出一些看似稀奇古怪的想法時(shí)，順著學(xué)生思路，理清為什是這樣而不能是其它，尊重學(xué)生奇思妙想，保護(hù)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.遇到實(shí)驗(yàn)結(jié)果和預(yù)設(shè)有出入時(shí)，不牽強(qiáng)附會(huì)，而是師生一起分析客觀原因，可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新意識(shí).合理利用教學(xué)中的意外，將其挖掘?yàn)榻虒W(xué)資源，強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的理解，提升了學(xué)生思維水平和應(yīng)變能力.

三、拓展延伸，借題發(fā)揮促進(jìn)生成

實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，需要通過(guò)訓(xùn)練一定量的實(shí)驗(yàn)題來(lái)促進(jìn)學(xué)生鞏固知識(shí)，理解實(shí)驗(yàn)方法.高考實(shí)驗(yàn)考查是紙筆考試，只有通過(guò)實(shí)驗(yàn)題的訓(xùn)練后才能應(yīng)對(duì)高考中千變?nèi)f化的實(shí)驗(yàn)題.實(shí)驗(yàn)題的訓(xùn)練是提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的最后環(huán)節(jié)，也是最關(guān)鍵環(huán)節(jié).為此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)該重視實(shí)驗(yàn)題的訓(xùn)練與講解.在講解實(shí)驗(yàn)題時(shí)，應(yīng)該避免以題論題，應(yīng)該在試題的基礎(chǔ)上進(jìn)行適度拓展、變化，促成實(shí)驗(yàn)課堂的生成，從而豐富實(shí)驗(yàn)題教學(xué)的內(nèi)涵，提升實(shí)驗(yàn)題教學(xué)效率.

在測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，一般選用如圖3所示的電路.不少實(shí)驗(yàn)題也根據(jù)該圖來(lái)設(shè)計(jì)問(wèn)題.在完成以圖3為原理圖的實(shí)驗(yàn)題之后，還可以給學(xué)生拋出如下問(wèn)題：為了測(cè)出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，除待測(cè)電源和開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線以外，配合哪些儀器可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?？設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)電路圖，并寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)原理、步驟.

為了引導(dǎo)學(xué)生思考，可以適時(shí)給學(xué)生如下問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考.(1)電阻箱和滑動(dòng)變阻器的區(qū)別是什么？(2)電阻箱在實(shí)驗(yàn)中主要作用是什么？(3)電壓表與電阻箱應(yīng)該如何配使用？(4)電流表與電阻箱應(yīng)該如何配合使用？(5)一個(gè)已知內(nèi)阻的電壓表和電流表接到電路中有哪些作用？

經(jīng)過(guò)思考得出可以完成實(shí)驗(yàn)測(cè)量的儀器組合有：一個(gè)電流表和一個(gè)電阻箱，一個(gè)電壓表和一個(gè)電阻箱，實(shí)驗(yàn)原理圖分別如圖4、5所示.

上述3個(gè)實(shí)驗(yàn)方案的本質(zhì)一樣都是閉合電路的歐姆定律，學(xué)生通過(guò)上述拓展對(duì)實(shí)驗(yàn)原理有了更深刻的認(rèn)識(shí).在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師要根據(jù)教學(xué)需要以及學(xué)生發(fā)展需求，找準(zhǔn)學(xué)生知識(shí)、思維、技能的增長(zhǎng)點(diǎn)，借題發(fā)揮，對(duì)實(shí)驗(yàn)題開(kāi)展變式教學(xué)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)點(diǎn)之間橫向、縱向聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)知識(shí)與方法的遷移和運(yùn)用.在變式過(guò)程中，激發(fā)學(xué)生思考，激活學(xué)生思維，不斷生成課堂探究的新過(guò)程，讓學(xué)生在拓展中不斷豐富學(xué)習(xí)體驗(yàn)，習(xí)得更加全面的知識(shí)、方法、技能.