實(shí)驗(yàn)探究一般有“提出問題、猜想與假設(shè)、制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作”等七個(gè)環(huán)節(jié)，事實(shí)上，這七個(gè)環(huán)節(jié)決非能在一節(jié)課內(nèi)面面俱到地展開。筆者認(rèn)為，實(shí)驗(yàn)探究重在實(shí)驗(yàn)前的方案設(shè)計(jì)，即“制訂計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”環(huán)節(jié)，而方案制訂，重在討論，實(shí)驗(yàn)前的充分討論比實(shí)驗(yàn)過程更重要。下面就蘇科版物理教材九年級(jí)下冊(cè)第１５章第３節(jié)“電熱器 電流的熱效應(yīng)”的教學(xué)實(shí)踐，談點(diǎn)看法。

案例：實(shí)驗(yàn)探究“影響電流熱效應(yīng)的因素”。

（1）提出問題：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量的多少與哪些因素有關(guān)？

（2）引導(dǎo)學(xué)生猜想：電流的大小、導(dǎo)體的電阻及通電時(shí)間等因素。

（3）針對(duì)以上猜想，引導(dǎo)學(xué)生討論如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證？

在討論設(shè)計(jì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)時(shí)，一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1、2所示的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)電路，這與課本的實(shí)驗(yàn)電路不同，我沒有立即評(píng)價(jià)，而是讓他向大家匯報(bào)他的設(shè)計(jì)思路。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，按此思路，也可以完成實(shí)驗(yàn)，即利用圖1所示的電路可以研究通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系，利用圖2所示的電路可以研究通電導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電流的關(guān)系。于是筆者當(dāng)即提出以下問題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步討論：



問題1：在總體實(shí)驗(yàn)器材相同的條件下，只用一個(gè)電路能否完成所要進(jìn)行的研究？

問題2：選擇電阻R1、R2時(shí)，兩電阻的阻值大小相差較大還是較小好？為什么？

問題3：若沒有電流表和滑動(dòng)變阻器，如何研究電流產(chǎn)生的熱量與電阻、電流大小的關(guān)系？

問題4：實(shí)驗(yàn)中如果R1（或R2）是電阻絲，采用電阻絲通電產(chǎn)生熱量給液體加熱，如圖3所示，怎樣檢測(cè)電阻絲的發(fā)熱量？為了使實(shí)驗(yàn)效果更為明顯，所用液體應(yīng)選擇水還是煤油？這是因?yàn)槭裁吹木壒?？?/p>

通過以上一系列問題的討論，尤其是根據(jù)一位學(xué)生獨(dú)特的思維方式，得出與課本不完全一致的設(shè)計(jì)方案時(shí)，老師不是輕易否定學(xué)生的方法，而是讓該生說出自己的設(shè)計(jì)思路，全體學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)，發(fā)現(xiàn)該同學(xué)的設(shè)計(jì)方案也是可行的。在此基礎(chǔ)上，教師又一一引導(dǎo)，精心設(shè)計(jì)問題1至4，引出學(xué)生的激烈討論，讓學(xué)生進(jìn)入了探究的思維空間，把他們的觀點(diǎn)和思考淋漓盡致地展現(xiàn)出來。使他們不僅僅是明確了影響電流熱效應(yīng)的因素是什么、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)怎么做的問題，更重要的是學(xué)生在討論過程中，暴露了“為什么要這樣做”的思維過程，從而培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和敢于創(chuàng)新的探索精神。這一課例，說明實(shí)驗(yàn)探究課的教學(xué)重心不在實(shí)驗(yàn)過程，而應(yīng)“未雨多綢繆”，在于實(shí)驗(yàn)前的充分討論，討論對(duì)于課堂探究具有十分關(guān)鍵的教學(xué)意義。

1 實(shí)驗(yàn)前的討論提高了課堂效率

探究的課堂不是教師一手包辦，但也不是完全放手讓學(xué)生“自主探究”，教師要很好把握兩者之間的“度”。一般的做法是：先分析該探究要解決什么問題，問題有哪幾種解決方法，根據(jù)現(xiàn)有條件和探究要求，分別應(yīng)選擇哪種方法。然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)方法來確定實(shí)驗(yàn)器材，并按這些方法的邏輯關(guān)系設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)探究步驟。

以上課例中，教師首先提出問題，引導(dǎo)學(xué)生猜想和假設(shè)，并進(jìn)一步明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，即探究電流通過導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量與電流、電阻大小的關(guān)系。至于通電時(shí)間，乃生活經(jīng)驗(yàn)，無需探究。當(dāng)學(xué)生設(shè)計(jì)出不同的電路后，教師宜進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生講解設(shè)計(jì)的意圖和思路，并通過討論來補(bǔ)充完善，以形成一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)步驟。對(duì)材料的選擇也進(jìn)行充分討論。通過這樣的討論與評(píng)價(jià)，學(xué)生知道了盡管方法有很多，但宜選擇操作簡(jiǎn)單、器材普及、實(shí)驗(yàn)精確的方案。只有在明確了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案、器材、實(shí)驗(yàn)步驟以及需要注意的問題后，學(xué)生才開始進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，這就保證了實(shí)驗(yàn)的成功率，提高了實(shí)驗(yàn)探究課的教學(xué)效率，學(xué)生又能從中體驗(yàn)到科學(xué)探究的樂趣。

2 實(shí)驗(yàn)前的討論提升了學(xué)生的思維品質(zhì)

思考是課堂的主旋律（蘇霍姆林斯基語）。如何有效提升學(xué)生的思維品質(zhì)則是探究課堂的重要目標(biāo)。上述案例中，如果我們不讓學(xué)生進(jìn)行討論，而直接告訴學(xué)生將R1、R2兩個(gè)電阻與滑動(dòng)變阻器及電流表串聯(lián)在電路中來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，那學(xué)生很快能完成實(shí)驗(yàn)，并能得到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。但學(xué)生沒有體驗(yàn)到探究過程的曲折，無法享受到探究過程的樂趣，更不可能有思維品質(zhì)的提升。

實(shí)驗(yàn)探究之前，教師正是抓住了課堂的生成，即從學(xué)生中來的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，并充分利用好生成的資源，即比較不同實(shí)驗(yàn)方案，優(yōu)化“制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”環(huán)節(jié)，有效拓展了學(xué)生的思維，實(shí)驗(yàn)前討論器材的選擇（不同電阻、沒有電流表和滑動(dòng)變阻器以及被加熱的液體），這些都為后面的實(shí)驗(yàn)作好了鋪墊，學(xué)生也正是在這些討論中，學(xué)習(xí)觀察，發(fā)現(xiàn)問題，并進(jìn)一步解決問題，思維的深刻性得到發(fā)展。