用導(dǎo)探模式進行高中物理實驗教學(xué)

用“導(dǎo)探”模式進行高中物理實驗教學(xué)

Summary：筆者在近幾年的高中物理實驗教學(xué)實踐中，對三個典型的實驗教學(xué)案例，用“導(dǎo)探”模式進行實驗教學(xué)改革，并探討用“導(dǎo)探”模式改變現(xiàn)行高中物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀的實踐意義。Keys：導(dǎo)探；實驗教學(xué)一、高中物理實驗教學(xué)的現(xiàn)狀在傳統(tǒng)的教學(xué)觀念、思想方法和應(yīng)試教育的束縛下，實驗教學(xué)始終是物理教學(xué)中最突出的薄弱環(huán)節(jié)。一是：高中物理實驗教學(xué)大多停留在呈現(xiàn)物理現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生表淺的觀察能力、簡單的操作能力的低層次和低水平上，高中物理學(xué)生實驗中的驗證性實驗、測量性實驗、基本儀器使用的實驗居多，探究性實驗少。二是：在物理實驗教學(xué)中，學(xué)生仍然是被動的，照搬模仿是主要的，缺乏研究和創(chuàng)新，這樣導(dǎo)致學(xué)生自己提出問題的能力、自己設(shè)計實驗的能力得不到訓(xùn)練，從而使學(xué)生喪失觀察、思考和應(yīng)用知識的機會。這樣的教學(xué)方式必將大大泯滅學(xué)生的創(chuàng)新精神，禁錮學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)出來的學(xué)生是高分低能、缺乏創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的人才。實驗教學(xué)的基本功能遠未得到充分發(fā)揮，因此實驗教學(xué)改革勢在必行。二、“導(dǎo)探”模式在高中物理實驗教學(xué)中的改革實踐1.變教師的隨堂演示實驗為“導(dǎo)探”的學(xué)生分組實驗

[案例一]：靜摩擦力的實驗教學(xué)。傳統(tǒng)的做法是：教師邊做演示實驗邊講解靜摩擦力的概念、大小、方向?！皩?dǎo)探”的做法是：將同桌的兩人分為一組，自備一根棉線、一塊毛巾，提供一只彈簧秤。教師引導(dǎo)：在水平桌面上，用彈簧秤鉤通過棉線水平拉書本，當(dāng)彈簧秤的示數(shù)很小時書本不動。書本受到哪些力的作用？學(xué)生探究：通過受力分析的思維認識一個陌生的力:靜摩擦力。導(dǎo)：逐漸增大彈簧秤對書本的拉力，書仍不動，書受到的靜摩擦力大小如何變化？探：靜摩擦力隨拉力的增大而增大。導(dǎo)：繼續(xù)增大拉力到某個值，書剛滑動，此時的靜摩擦力的值怎樣？探：達到最大，認識最大靜摩擦力。導(dǎo)：在書本上加放重物，觀察書本受到的最大靜摩擦力如何變化？探：最大靜摩擦力隨壓力的增大而增大。導(dǎo)：將毛巾平鋪在桌面上，再把書本放在毛巾上，重復(fù)上面的導(dǎo)與探過程。探：靜摩擦力大小與壓力、接觸面無關(guān)，最大靜摩擦力與壓力和接觸面都有關(guān)。本實驗以分組實驗進行,學(xué)生始終處于學(xué)習(xí)的主體地位,能激發(fā)學(xué)生求知的探索欲望,對于剛跨入高一學(xué)生在物理學(xué)習(xí)上起到了良好的啟蒙作用。若采用隨堂演示實驗,學(xué)生看不清實驗現(xiàn)象,也感受不到靜摩擦力,收效必然甚微。2.變驗證性的實驗為“導(dǎo)探”實驗[案例二]：“力的合成”實驗教學(xué)。傳統(tǒng)的做法是：教師用演示實驗的方法告訴學(xué)生“力的合成遵循平行四邊形定則”，然后再用一節(jié)學(xué)生分組實驗課來驗證該定則。這種教材處理，易使學(xué)生產(chǎn)生應(yīng)付做實驗的思想，降低對物理的興趣。而“導(dǎo)探”的做法是：把“驗證力的平行四邊形定則”的實驗整合到“力的合成”規(guī)律的探究過程中。教師引導(dǎo)：運用演示實驗提出研究課題《二個分力與合力的關(guān)系如何》學(xué)生探究：用一個力拉動橡皮筋到某一位置，作出這個力F的圖示，再用兩個力拉動橡皮筋到同一位置，作出這兩個力F1、F2的圖示。導(dǎo)：F、F1、F2三個力圖示起點同點的情況下，它們的圖示有何幾何關(guān)系？探：畫輔助線，連接三個箭頭末端，猜出一個近似的平行四邊形。導(dǎo)：F、F1、F2分別是這個平行四邊形的什么邊？探：分力F1、F2是鄰邊，合力F是對角線，自己猜探出力的平行四邊形定則。通過師生雙邊活動來設(shè)計、實施實驗，大膽猜想，學(xué)生自己探索出“力的合成遵循平行四邊形定則”，學(xué)生經(jīng)歷了新知識的形成過程中理論思維與物理實驗整合互補的過程，不僅加深了對新知識的理解，更重要的是訓(xùn)練了學(xué)生的科學(xué)探究能力和應(yīng)用物理實驗獲取知識的能力。3.變基本儀器使用的實驗為“導(dǎo)探”實驗[案例三]：“練習(xí)用多用表測電阻”實驗教學(xué)。傳統(tǒng)的做法是：教師先入為主，反復(fù)強調(diào)“歐姆檔換檔后再測電阻必須重新調(diào)零”、“歐姆檔有×1，×10，×100，×1K的四個檔”，以及測量的讀數(shù)方法，學(xué)生是被迫接受新知識，學(xué)得很不開心。這是注入式教學(xué)最不成功之處?！皩?dǎo)探”的做法是：師生充分互動，不斷發(fā)現(xiàn)并解決問題。教師引導(dǎo)：讓學(xué)生動手把選擇旋紐置于“×1K”檔，調(diào)零后，換為“×100”檔再短接二根表筆觀察表針是否仍停在零歐姆處？學(xué)生探究：表針不再停在零歐姆處，明白歐姆表換檔必須重新調(diào)零。導(dǎo)：讓學(xué)生觀察多用表的電壓、電流表各檔和歐姆表的四檔量程的差異。探：電壓、電流表的不同檔位的量程是不同的，歐姆表四檔的量程相同，均為0~∞。導(dǎo)：歐姆檔為何設(shè)置為×1，×10，×100，×1K的四個檔呢？測量時選檔的原則是什么？同時讓學(xué)生用電阻箱設(shè)置四個阻值各為幾千歐、幾百歐、幾十歐、幾歐的標(biāo)準電阻，每個電阻分別用“×1，×10，×100，×1K”的四個檔測量，從測出的十六個數(shù)據(jù)中尋找答案。探：四個不同的檔測量同一個標(biāo)準電阻，測量誤差大小不同，有的測量值與標(biāo)準值相差較遠。學(xué)生立刻明白要設(shè)置四個檔的原理，檔位選擇的原則是測量誤差最小的檔。導(dǎo)：觀察測量誤差最小時表針?biāo)傅奈恢谩Ｌ剑簻y量時，表針在中央刻度附近時誤差最小，是測電阻值的選檔方法。導(dǎo)：讓學(xué)生測“220V40W”電燈的電阻，并用“R=U2/P”計算電燈的阻值。探：測量值為70~80Ω，計算值為1210Ω。此時學(xué)生會驚詫萬分。導(dǎo)：測量值與計算值的巨大差異的原因何在？探：燈絲的工作環(huán)境的溫度高低相差懸殊，明白金屬導(dǎo)體的電阻隨溫度升高而增大。三、正確把握“導(dǎo)探關(guān)系”，“導(dǎo)探”實驗才能成功開展學(xué)生探究要有自主性，教師就不宜過多引導(dǎo)；但教師不引導(dǎo)，探究有時就很難進展下去。這樣學(xué)生的探究和教師的引導(dǎo)之間就構(gòu)成了一對矛盾。導(dǎo)是外因，探是內(nèi)因，外因要靠內(nèi)因起作用，強調(diào)教師主導(dǎo)作用就是為了保證學(xué)生的主體作用得到充分的發(fā)揮。中學(xué)生思維活躍，敢于標(biāo)新立異，在探究時，隨時會提出一些有價值的問題。對這些問題，教師要放手讓學(xué)生去討論，不要急于表態(tài)，應(yīng)讓他們主動補充或爭論。但教師絕不能放手不管，要仔細聆聽，從學(xué)生的發(fā)言中捕捉一些信息給予及時的評判和解釋，從而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。把握“導(dǎo)”的時機和內(nèi)容非常重要。一是切忌匆忙，問題提出后，教師要給學(xué)生留出思考、探究、醒悟的時間；二是切忌在學(xué)生“困惑”尚未形成時講，否則難以達到“心有靈犀一點通”的良好效果；三是把握好信息反饋，及時了解學(xué)生探究過程的進展情況及存在的問題，在恰當(dāng)?shù)臅r候予以指導(dǎo)、點撥。對大部分學(xué)生領(lǐng)悟不到的知識，不僅要講，而且要一鳴驚人，使學(xué)生在驚嘆的感受中受到激勵，