用導(dǎo)探模式進(jìn)行高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

用“導(dǎo)探”模式進(jìn)行高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

Summary：筆者在近幾年的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中，對(duì)三個(gè)典型的實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例，用“導(dǎo)探”模式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，并探討用“導(dǎo)探”模式改變現(xiàn)行高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀的實(shí)踐意義。Keys：導(dǎo)探；實(shí)驗(yàn)教學(xué)一、高中物理實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(jiǎn)單的操作能力的低層次和低水平上，高中物理學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、測(cè)量性實(shí)驗(yàn)、基本儀器使用的實(shí)驗(yàn)居多，探究性實(shí)驗(yàn)少。二是：在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生仍然是被動(dòng)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(wèn)題的能力、自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(shí)的機(jī)會(huì)。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(lái)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(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本功能遠(yuǎn)未得到充分發(fā)揮，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革勢(shì)在必行。二、“導(dǎo)探”模式在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的改革實(shí)踐1.變教師的隨堂演示實(shí)驗(yàn)為“導(dǎo)探”的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)

[案例一]：靜摩擦力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。傳統(tǒng)的做法是：教師邊做演示實(shí)驗(yàn)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(guò)棉線水平拉書本，當(dāng)彈簧秤的示數(shù)很小時(shí)書本不動(dòng)。書本受到哪些力的作用？學(xué)生探究：通過(guò)受力分析的思維認(rèn)識(shí)一個(gè)陌生的力:靜摩擦力。導(dǎo)：逐漸增大彈簧秤對(duì)書本的拉力，書仍不動(dòng)，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(gè)值，書剛滑動(dòng)，此時(shí)的靜摩擦力的值怎樣？探：達(dá)到最大，認(rèn)識(shí)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(guò)程。探：靜摩擦力大小與壓力、接觸面無(wú)關(guān)，最大靜摩擦力與壓力和接觸面都有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)以分組實(shí)驗(yàn)進(jìn)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(duì)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(shí)驗(yàn),學(xué)生看不清實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,也感受不到靜摩擦力,收效必然甚微。2.變驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)為“導(dǎo)探”實(shí)驗(yàn)[案例二]：“力的合成”實(shí)驗(yàn)教學(xué)。傳統(tǒng)的做法是：教師用演示實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)課來(lái)驗(yàn)證該定則。這種教材處理，易使學(xué)生產(chǎn)生應(yīng)付做實(shí)驗(yàn)的思想，降低對(duì)物理的興趣。而“導(dǎo)探”的做法是：把“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)整合到“力的合成”規(guī)律的探究過(guò)程中。教師引導(dǎo)：運(yùn)用演示實(shí)驗(yàn)提出研究課題《二個(gè)分力與合力的關(guān)系如何》學(xué)生探究：用一個(gè)力拉動(dòng)橡皮筋到某一位置，作出這個(gè)力F的圖示，再用兩個(gè)力拉動(dòng)橡皮筋到同一位置，作出這兩個(gè)力F1、F2的圖示。導(dǎo)：F、F1、F2三個(gè)力圖示起點(diǎn)同點(diǎn)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(gè)箭頭末端，猜出一個(gè)近似的平行四邊形。導(dǎo)：F、F1、F2分別是這個(gè)平行四邊形的什么邊？探：分力F1、F2是鄰邊，合力F是對(duì)角線，自己猜探出力的平行四邊形定則。通過(guò)師生雙邊活動(dòng)來(lái)設(shè)計(jì)、實(shí)施實(shí)驗(yàn)，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(shí)的形成過(guò)程中理論思維與物理實(shí)驗(yàn)整合互補(bǔ)的過(guò)程，不僅加深了對(duì)新知識(shí)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(shí)驗(yàn)獲取知識(shí)的能力。3.變基本儀器使用的實(shí)驗(yàn)為“導(dǎo)探”實(shí)驗(yàn)[案例三]：“練習(xí)用多用表測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)教學(xué)。傳統(tǒng)的做法是：教師先入為主，反復(fù)強(qiáng)調(diào)“歐姆檔換檔后再測(cè)電阻必須重新調(diào)零”、“歐姆檔有×1，×10，×100，×1K的四個(gè)檔”，以及測(cè)量的讀數(shù)方法，學(xué)生是被迫接受新知識(shí)，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(dòng)，不斷發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題。教師引導(dǎo)：讓學(xué)生動(dòng)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?yè)Q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(gè)檔呢？測(cè)量時(shí)選檔的原則是什么？同時(shí)讓學(xué)生用電阻箱設(shè)置四個(gè)阻值各為幾千歐、幾百歐、幾十歐、幾歐的標(biāo)準(zhǔn)電阻，每個(gè)電阻分別用“×1，×10，×100，×1K”的四個(gè)檔測(cè)量，從測(cè)出的十六個(gè)數(shù)據(jù)中尋找答案。探：四個(gè)不同的檔測(cè)量同一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻，測(cè)量誤差大小不同，有的測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值相差較遠(yuǎn)。學(xué)生立刻明白要設(shè)置四個(gè)檔的原理，檔位選擇的原則是測(cè)量誤差最小的檔。導(dǎo)：觀察測(cè)量誤差最小時(shí)表針?biāo)傅奈恢?。探：測(cè)量時(shí)，表針在中央刻度附近時(shí)誤差最小，是測(cè)電阻值的選檔方法。導(dǎo)：讓學(xué)生測(cè)“220V40W”電燈的電阻，并用“R=U2/P”計(jì)算電燈的阻值。探：測(cè)量值為70~80Ω，計(jì)算值為1210Ω。此時(shí)學(xué)生會(huì)驚詫萬(wàn)分。導(dǎo)：測(cè)量值與計(jì)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(shí)驗(yàn)才能成功開展學(xué)生探究要有自主性，教師就不宜過(guò)多引導(dǎo)；但教師不引導(dǎo)，探究有時(shí)就很難進(jìn)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(duì)矛盾。導(dǎo)是外因，探是內(nèi)因，外因要靠?jī)?nèi)因起作用，強(qiáng)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(shí)，隨時(shí)會(huì)提出一些有價(jià)值的問(wèn)題。對(duì)這些問(wèn)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(dòng)補(bǔ)充或爭(zhēng)論。但教師絕不能放手不管，要仔細(xì)聆聽，從學(xué)生的發(fā)言中捕捉一些信息給予及時(shí)的評(píng)判和解釋，從而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。把握“導(dǎo)”的時(shí)機(jī)和內(nèi)容非常重要。一是切忌匆忙，問(wèn)題提出后，教師要給學(xué)生留出思考、探究、醒悟的時(shí)間；二是切忌在學(xué)生“困惑”尚未形成時(shí)講，否則難以達(dá)到“心有靈犀一點(diǎn)通”的良好效果；三是把握好信息反饋，及時(shí)了解學(xué)生探究過(guò)程的進(jìn)展情況及存在的問(wèn)題，在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)候予以指導(dǎo)、點(diǎn)撥。對(duì)大部分學(xué)生領(lǐng)悟不到的知識(shí)，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(lì)，