摘 要:筆者提出用三個環(huán)環(huán)相扣的關鍵性問題對學生進行引導和啟發(fā),使學生能自主設計實驗并形成完整的實驗方案,并培養(yǎng)學生獨立設計實驗的能力和實驗操作能力。
關鍵詞:實驗教學;探究性實驗;實驗引導;提問設計
中圖分類號:G427 文獻標識碼:A
文章編號:1992-7711(2012)10-025-1
初中物理教學中經(jīng)常遇到這樣的情況:學生們桌上一堆實驗器材,黑板上有一行大大的“探究影響……的因素”,旁邊寫著老師在學生猜想的基礎上分析留下的幾個可能有影響的物理量。但讓學生開始實驗探究時,他們拿著器材顛來倒去地看,卻不知道該干些什么,努力地想干些什么卻無從下手。
那怎么才能讓學生自己明白觀察些什么和怎么做呢?如何引導才能體現(xiàn)學生的主體性,而不是老師越俎代庖地直接告訴學生應該怎么做和觀察什么呢?
學生不知道怎么去做實驗,其實究其本源,問題出在實驗設計上。學生不明白整個實驗的設計過程和設計方案,當然不明白應該做什么和怎么做,當然也不可能明白要觀察些什么。那怎樣才能讓學生明白實驗設計過程和設計方案呢?最好的方法不是老師告訴他們,而是讓他們自己參與設計,明白整個實驗設計思路和過程,并形成完整的設計方案。
對于初中學生來說,能完整地自主設計并有成熟的設計方案顯然是不容易的。那應該怎么辦呢?下面以“影響電磁鐵磁性強弱的因素”為例,詳細說說“課堂三問”的具體方法。
第一問:你準備如何去比較該物理量的大???
具體到“影響電磁鐵磁性強弱的因素”的實驗中,就是“你將如何比較電磁鐵磁性的強弱?”
學生對這一問題也很可能無法下手,而且這第一問的問題對某一些實驗來說是最復雜的,也是所有實驗過程中最難以被老師駕馭的。一堂探究性實驗課程的成敗大多取決于此問題的解決方法。
對這個問題的解決一般有三種方法:
1.語言引導。怎樣能看出一個磁鐵的磁性強弱呢?對于這個簡單些的問題,學生們一般能各抒己見,議論紛紛,同時也能培養(yǎng)孩子們的交流合作精神。
2.工具引導。如何利用桌上的器材比較電磁鐵磁性的強弱呢?一般來說,桌上的器材肯定是用來解決本節(jié)課的問題的,所以要用的器材一定在桌子上,某些器材能對孩子們有一定的啟發(fā)作用,說不定問題一提出,就有不少學生給出了解決方案。
3.動作引導。其實這就是一個半演示實驗了。老師用兩塊磁性強弱不同的磁鐵去吸引大頭針,舉高后問:你們看,老師這里的兩塊磁鐵誰的磁性更強一些呢?這個問題當然不是問題,孩子們一定搶著回答。緊接著問:你為什么可以得出這樣的結論呢?孩子們也很容易就答出“因為吸引的大頭針多”。
這其實就是一個轉換法的物理思想和方法,此時可以抓住時機對此種方法進行一些講解,讓學生了解轉換法,還能滲透物理思想的教育和物理方法的培養(yǎng)。
任意選擇三種引導方式中的一種,第一問就解決了。第一問解決之后,學生們對于“如何比較電磁鐵磁性強弱”有了正確的認識和方法,也就明白了應該在實驗過程中觀察什么。
這一問之后,有一個準備性問題:研究一個物理量與其它幾個物理量的關系時必須使用什么方法?
孩子們當然會回答你“控制變量法”?!翱刂谱兞糠ā笔侵袑W物理實驗中最常用的物理方法,孩子們對這個方法簡直可以說是熟極而流,對于“控制變量法”的使用也簡單地理解到“只改變其中一個物理量,控制其它物理量相等或不變”的地步。當然,如果是第一次接觸,可以當堂講解“控制變量法”,讓學生對“控制變量法”達到這樣簡單的理解。
第二問:先研究哪個變量與該物理量的關系,你將如何改變它?
具體到本實驗中就是“你準備先研究電磁鐵的磁性與哪個物理量的關系,準備如何改變它?”
這一問的關鍵在于“如何改變”。這一問其實就是啟發(fā)學生動腦筋去思考解決問題的引導之問。例如學生回答的是電流大小,那么他們就得想辦法去改變電流,自然就能在電路中加入滑動變阻器。在操作過程中,學生也就知道移動滑動變阻器是為了改變電流,當然就不存在對操作步驟的疑問。如果學生回答的是改變線圈的匝數(shù),那結合桌面上的器材,自然就能想到改變匝數(shù)的方法,如用兩個不同匝數(shù)的線圈或接入同一個線圈的不同地方等。
第三問:如何保持其它變量不變或相等?
具體到本例中則是“有哪些物理量要保持相等或不變?你準備怎么做才能保證這些物理量的相等或不變呢?”
這一問的關鍵也同樣是 “如何保持”。對于保持哪些物理量不變,那很簡單,孩子們都能正確回答出除了剛才要變化的物理量之外的其他物理量?!叭绾伪3帧边@一問與上面的第二問相同,都是引導啟發(fā)學生思考去解決問題的,也是讓學生設計實驗方案和明白實驗過程與步驟的過程。
這二三兩問是讓學生自主設計實驗的一個重要過程,也是讓學生知道自己應該怎么做的過程。只有這一過程學生思路清晰,思維全面,他們才能在實驗過程中清楚地知道應該如何設計與改變實驗電路和明白自己的實驗步驟。
對每一個可能影響的物理量都重復二三兩問,有幾個物理量就要重復幾次。當然越到后面,在學生已經(jīng)初步進入狀態(tài)的情況下就越容易。
“課堂三問”模式能簡化整個設計過程,使之完全符合初中生的心理特點和思維能力,讓學生能完整地參與設計過程并明白整個設計方案,能針對方案提出行之有效的實驗方法,明白自己應該做些什么和怎么去做,并能在實驗過程中注意觀察自己應該觀察的物理量,在整個實驗過程中,除了個別實驗器材操作方面的指導,其他基本沒老師什么事,充分體現(xiàn)了學生自主探究的實驗課型改革。