梁炳釗

(廣州市番禺區(qū)南村中學(xué) 廣東 廣州 511442)

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，初中階段的主要物理定律、原理都是在一些實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐中歸納出來的.在新課程理念下的物理教學(xué)更加突出了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的地位，更加提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的比例.實(shí)驗(yàn)教學(xué)充分體現(xiàn)了“學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)”的教學(xué)理念，教師都有這理念，但因?yàn)槭褂玫慕虒W(xué)策略不適當(dāng)，所以教學(xué)效果不好，甚至跟傳統(tǒng)的“教師講，學(xué)生聽”這種方式的效果差不多.有些教師覺得辛辛苦苦準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，結(jié)果收效甚微，倒不如沿用“教師講，學(xué)生聽”的方式.為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況？

1 實(shí)驗(yàn)教學(xué)能否取得實(shí)效 歸根結(jié)底要看教師有無抓好“落實(shí)”

實(shí)驗(yàn)教學(xué)能否取得實(shí)效，不能只看學(xué)生有無動(dòng)手實(shí)驗(yàn)、課堂氣氛是否熱烈，重要的是看學(xué)生有無用心進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，更重要的要看是否所有學(xué)生都用心進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究.現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)課普遍存在的問題是：學(xué)生實(shí)驗(yàn)一般都采用小組合作的形式，分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師并不清楚是所有學(xué)生都參與實(shí)驗(yàn)，還是只有一、兩個(gè)學(xué)生包辦所有的實(shí)驗(yàn)操作，其他學(xué)生只做旁觀者.總結(jié)成一句話就是：教師在課堂上，沒有抓好“落實(shí)”.不少教師總感覺給足了時(shí)間讓學(xué)生進(jìn)行探究，學(xué)生也確確實(shí)實(shí)做了實(shí)驗(yàn)，課堂氣氛也很好，但是效果不好，原因就在于此.

如“光的折射”一課，我們常見到這樣的設(shè)計(jì)過程：教師先讓學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，觀察光從空氣斜射入水中，折射光線的大致位置，然后直接給出折射角的概念，接著讓學(xué)生不斷增大入射角，觀察折射光線的變化，從而總結(jié)出“入射角增大，折射角跟著增大”的結(jié)論.探究光從空氣垂直入射水面和光從水斜射入空氣的情況，也是讓學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，然后提問個(gè)別小組得出結(jié)論.

整個(gè)探究過程，雖然學(xué)生都進(jìn)行了探究(并不排除只有個(gè)別學(xué)生動(dòng)手操作)，但是效率很低.原因是教師并不清楚有多少學(xué)生真正動(dòng)手做了實(shí)驗(yàn).很多學(xué)生都不知自己這樣做的目的；不知重點(diǎn)觀察什么、歸納什么，只是按菜譜完成操作.如果不能保證所有學(xué)生(至少是大部分學(xué)生)有目的地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，這節(jié)實(shí)驗(yàn)課必定是低效的.所以我們要抓好“落實(shí)”，保證所有學(xué)生都用心進(jìn)行探究.

2 抓好“落實(shí)” 保證每位學(xué)生都有目的地進(jìn)行獨(dú)立思考 合作探究

要使所有的學(xué)生都積極地參與實(shí)驗(yàn)，達(dá)到既定的教學(xué)目標(biāo)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效益，教師一定要抓好“落實(shí)”.抓“落實(shí)”體現(xiàn)在兩方面：

(1)教師要落實(shí)所有學(xué)生都參與實(shí)驗(yàn)；落實(shí)學(xué)生都明白各項(xiàng)操作的目的所在；落實(shí)學(xué)生有認(rèn)真思考實(shí)驗(yàn)涉及的問題.

(2)教師可以通過任務(wù)指引(或問題指引)的方式，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考與合作探究，并以口頭、書面等方式呈現(xiàn)思考、探究的結(jié)果.如“光的折射”探究過程.

2.1 通過任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生操作 檢查學(xué)生的紙筆作圖得到反饋信息 落實(shí)學(xué)生全員參與實(shí)驗(yàn)探究

任務(wù)或問題能讓學(xué)生更清楚實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，更容易開展探究.有了目的，學(xué)生才會(huì)用心探究.教師先布置一個(gè)任務(wù)，“光從一種介質(zhì)入射到另一種介質(zhì)的界面時(shí)，同時(shí)有光線返回原來介質(zhì)和進(jìn)入另一種介質(zhì)，返回原來介質(zhì)的現(xiàn)象叫反射，進(jìn)入另一種介質(zhì)的現(xiàn)象叫折射.我們已經(jīng)知道反射光線跟入射光線是軸對稱的，那么折射的情況會(huì)怎樣呢？請根據(jù)圖1的光路做實(shí)驗(yàn)，觀察進(jìn)入水后的光路，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，把折射光線的位置大致描在圖1中.”

圖1 圖2

這時(shí)，教師的工作是檢查學(xué)生有沒有做實(shí)驗(yàn)，有沒有畫圖.因?yàn)槊總€(gè)學(xué)生都有“畫圖”這一任務(wù)，所以那怕實(shí)驗(yàn)只由一、兩個(gè)學(xué)生操作完成，其他旁觀的學(xué)生肯定會(huì)認(rèn)真觀察水中折射光線的大致情況，這樣他們才能完成教師布置的任務(wù).教師通過檢查學(xué)生的作圖情況，就知道學(xué)生有沒有認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)、認(rèn)真觀察現(xiàn)象.只要是認(rèn)真觀察的學(xué)生都能作出如圖2所示的情況.教師給學(xué)生布置實(shí)驗(yàn)任務(wù)，檢查學(xué)生的紙筆作圖得到反饋信息，掌握學(xué)生完成的情況，這樣就可以很好落實(shí)學(xué)生全員參與實(shí)驗(yàn)探究.

2.2 通過問題引導(dǎo)學(xué)生思考 口頭或書面表述探究過程及結(jié)果 落實(shí)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考

讓學(xué)生掌握折射角定義時(shí)，教師不能直接給出定義就完成任務(wù)，因?yàn)閷W(xué)生常會(huì)標(biāo)錯(cuò)折射角.無論教師講多少遍折射角的定義，學(xué)生總是理所當(dāng)然地認(rèn)為折射光線與界面的夾角是折射角.能否糾正錯(cuò)誤，就看學(xué)生有沒有真正動(dòng)腦思考，這要求教師做適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo).在學(xué)反射的內(nèi)容時(shí)，教師已用數(shù)學(xué)的軸對稱知識讓學(xué)生明白引入法線的目的是為了容易看出反射光線和入射光線是軸對圖形.因?yàn)閮晒饩€是軸對稱，很自然，根據(jù)軸對稱的特點(diǎn)，入射角、反射角就是光線與法線的夾角而不是與界面的夾角.所以教師在引導(dǎo)學(xué)生歸納出折射角的定義前，先引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)反射角、入射角的定義，然后進(jìn)行設(shè)問：“我們應(yīng)該怎樣給折射角下定義？為什么？”教師可以給學(xué)生足夠的時(shí)間，讓他們把折射角的定義寫出來，然后巡視一周檢查學(xué)生完成的情況，對不能完成的學(xué)生給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo).因?yàn)閷W(xué)生知道了入射角是入射光線與法線夾角，因此可推測得知，折射角應(yīng)是折射光線與法線的夾角.通過引導(dǎo)學(xué)生尋找新舊知識的聯(lián)系，獲取新知識，這種方法比直接告訴學(xué)生新知識強(qiáng)百倍.教師讓學(xué)生標(biāo)出入射角和折射角，并比較折射角和入射角的大小.教師同樣是巡視檢查，對做錯(cuò)的學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo).

2.3 通過問題指引 讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中理解并掌握物理研究方法 落實(shí)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)

物理實(shí)驗(yàn)課的價(jià)值更應(yīng)體現(xiàn)在如何引導(dǎo)學(xué)生掌握各種物理研究方法，落實(shí)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)，下面的過程就是一個(gè)讓學(xué)生知道“科學(xué)研究需要多次測量，找出現(xiàn)象的共同點(diǎn)，才能得出規(guī)律”的好機(jī)會(huì).為了讓學(xué)生知道多次測量的作用我們可以分兩步，第一步是在探究光從空氣射入水中的過程引導(dǎo)學(xué)生使用多次測量的方法；第二步是在探究光從水中射入空氣的過程使用這一方法.

教師設(shè)問 ：“根據(jù)剛才的數(shù)據(jù)，我們能否得出光從空氣射入水中，折射角一定小于入射角的結(jié)論？為什么？”學(xué)生通過思考可以得出“不能，因?yàn)椴荒軕{一組數(shù)據(jù)歸納出實(shí)驗(yàn)結(jié)論”的答案.教師再設(shè)問：“我們接下來應(yīng)該怎么做？”學(xué)生就會(huì)想到改變?nèi)肷浣嵌嘧鰩捉M數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納(這是物理實(shí)驗(yàn)中常用的歸納方法).改變?nèi)肷浣怯袃煞N方案，一種是增大入射角，另一種是減小入射角.兩種方案都讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究.

增大入射角的方案，教師先不急于讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而是給出指引，“大家先在紙上自己設(shè)計(jì)幾個(gè)入射情況，猜想折射光線的大致位置，并畫出來，說說猜想的依據(jù).”學(xué)生根據(jù)任務(wù)，就會(huì)認(rèn)真思考，并完成作圖.有的學(xué)生可能會(huì)根據(jù)前面做的實(shí)驗(yàn)猜想出 “入射角增大，折射角也增大，但是小于入射角”的正確答案，也可能有些學(xué)生的猜想是錯(cuò)的.教師提問猜想對的學(xué)生，讓他們講出自己的理由.這樣可以讓猜想錯(cuò)的學(xué)生知道如何根據(jù)已知的因素進(jìn)行合理的猜想.這環(huán)節(jié)完成后，教師再讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想，并要求猜想錯(cuò)的學(xué)生重新作一次圖.通過認(rèn)真思考并掌握實(shí)驗(yàn)方法再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的方式，學(xué)生對整個(gè)實(shí)驗(yàn)的印象就會(huì)更加深刻.

減小入射角的方案，跟增大入射角方案的操作一樣，先讓學(xué)生設(shè)計(jì)幾種入射情況，然后猜想折射光線的大致位置，最后實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證.教師的任務(wù)還是落實(shí)學(xué)生有沒有進(jìn)行作圖和實(shí)驗(yàn).這里有個(gè)特例是：光垂直射入界面.教師要落實(shí)好如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考、歸納.如果學(xué)生實(shí)驗(yàn)中有做這種情況，教師可以讓學(xué)生自己歸納這一特點(diǎn).反之，教師可以繼續(xù)用問題指引，“光的反射中，有一個(gè)特例是光垂直射入，光線會(huì)垂直反射.那么折射中，光線垂直射入，折射光線的路徑會(huì)怎樣呢？請你猜想，并把猜想圖作出來.”學(xué)生作完圖后，教師再讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想，最后歸納結(jié)論.

研究光從水射入空氣的過程，同樣也是引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)探究方法的好機(jī)會(huì).這一實(shí)驗(yàn)過程落實(shí)好了，可以鍛煉學(xué)生進(jìn)行多次測量收集數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)歸納結(jié)論的能力.教師設(shè)問：“現(xiàn)在，我們已按大家的意見進(jìn)行了多次實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)，是不是就可以得出‘折射角小于入射角’的結(jié)論？為什么？”有學(xué)生的答案是“能.”也有學(xué)生的答案是“不能.”教師提問“不能”的原因，學(xué)生的回答是“因?yàn)槲覀冏龅膶?shí)驗(yàn)都是光線從空氣到水這種情況，光線從水到空氣的情況又會(huì)怎樣？我們不知道.我們要繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)歸納.”教師設(shè)問：“光從空氣斜射入水中，折射角小于入射角，那么光從水斜射入空氣，折射角和入射角，哪個(gè)大？”有的學(xué)生會(huì)認(rèn)為，“反射中光路可逆，折射中光路也可逆，像圖2，如果光沿逆著折射光線的方向從水入射到空氣，折射光線會(huì)沿逆著原來入射光線的方向射出，所以折射角大于入射角.”還有的學(xué)生可能認(rèn)為，“折射角依然小于入射角.”教師繼續(xù)設(shè)問：“那我們應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證猜想？”學(xué)生同樣會(huì)想到“改變?nèi)肷浣嵌嘧鰩捉M數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納”的方法.教師讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將看到的實(shí)驗(yàn)光路圖在紙上畫出來.經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)原來光從水斜射入空氣，折射角真的比入射角大，跟光由空氣到水的情況是不同的.教師繼續(xù)設(shè)問：“那么我們歸納折射的規(guī)律時(shí)，能不能說折射角一定小于入射角？”學(xué)生都知道，“不能，要看光從空氣到水還是從水到空氣這前提條件.”教師接著設(shè)問：“那么我們怎樣比較折射角和入射角的大?。俊睂W(xué)生回答：“我們在做光從空氣斜射入水中的幾次實(shí)驗(yàn)時(shí)，折射角都是小于入射角，所以我們總結(jié)出‘光從空氣斜射入水中時(shí)，折射角小于入射角’的結(jié)論；在做光從水斜射入空氣中的幾次實(shí)驗(yàn)時(shí)，折射角都是大于入射角，所以我們總結(jié)出‘光從水斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角’的結(jié)論.”

總之，“落實(shí)”是一節(jié)高效的物理實(shí)驗(yàn)課的有力保證.只要我們抓好“落實(shí)”，實(shí)驗(yàn)課將不再是個(gè)別學(xué)生當(dāng)主角，其他學(xué)生當(dāng)觀眾的課堂，也不再是學(xué)生漫無目的地玩的課堂，它將會(huì)變成學(xué)生全員積極思考，合作研究的高效課堂.這樣的實(shí)驗(yàn)課才開得有價(jià)值！

參考文獻(xiàn)

1 韓會(huì)一.新課改下初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討.理化生教學(xué)，2009 (7)：187

2 劉洋.“問題式教學(xué)”中問題預(yù)設(shè)的智慧.中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊 ，2012(24)：118