馬兵+朱剛

[摘 要] 復式實驗教學充分體現(xiàn)了物理現(xiàn)象的多樣性和物理規(guī)律知識的同一性，能讓學生通過不同的實驗去理解所研究的知識內容。課前準備階段，以學生認知為前提確定選題，預設各種形式多樣的實驗，預習充足，合理分組。課堂教學階段，創(chuàng)設情境，從學生熟悉的生活入手；學生自主實驗并小組展示，教師恰當介入；不斷反思，逐步優(yōu)化實驗；課堂實驗表現(xiàn)形式多樣化。

[關鍵詞] 復式實驗教學；實驗設計；策略

物理是一門以實驗為基礎的科學，物理課堂不僅要重視結論，還要重視過程，在追求短期效率的同時，也要追求課堂的長期價值。因此《物理課程標準》指出了明確的方向：注重采用探究式的教學方法，讓學生經歷探究過程，學習科學方法，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和實踐能力。

科學探究既是學生的學習目標，又是學生重要的學習方式。在課堂教學中實施“復式實驗教學法”能最大可能地讓學生在實驗中充分發(fā)揮主觀能動性：各組同學圍繞同一個知識目標分別自行設計不同的實驗，并在教師的引導下，歸納出正確的結論或規(guī)律，讓學生在有限的時間內共同經歷圍繞同一個知識目標的不同實驗，從一般物理現(xiàn)象中總結歸納新的物理概念或物理規(guī)律，培養(yǎng)學生良好的實驗技能和優(yōu)良的科學素養(yǎng)。

一、課前準備

1.以學生認知為前提確定選題

課題選擇要以學生有一定認知為前提。有的實驗在生活中就很多，學生也有一定的生活經驗，但由于學生的生活經驗只是一些淺顯的認知（也稱為前概念），對一些物理現(xiàn)象的本質只是本著自己的生活經驗的理解，有時甚至是錯誤的理解，所以對于新授課，教師要根據學生實際的情況和新授課內容，選擇一些接近學生生活、靈活性大、答案多樣、可利用身邊的瓶瓶罐罐做實驗的知識點作為復式實驗課題，避免為實驗而實驗，做無用功。

2.預設各種形式多樣的實驗

由于所選課題的實驗可從多角度不同途徑設計，所以教師在備課時要多角度思考，從不同途徑設計不同的實驗，可以是書本上的，也可對書本上的實驗進行改進，或者是自制實驗器材，在課前準備大量相關器材，以便學生實驗探究使用，讓學生進行多方位、多角度觀察、思考、探索、想象，提出各自不同的多種設想和解決方案。

3.預習充足，合理分組

預習作業(yè)要提前2～3天布置下去，給學生充足的時間準備，更好地培養(yǎng)學生的自學能力。在分組實驗中，根據預習反饋，將相同實驗設計或相似實驗設計的同學分為一組，明確分工，發(fā)揮個人特長，發(fā)揮最佳團體實驗效能。

二、課堂教學

1.創(chuàng)設情境，從學生熟悉的生活入手

由于學生的形象思維占主導地位，所以善于利用學生豐富的生活經驗對于學生學習有很大好處。因此，通過創(chuàng)設學生熟悉的情境，學生會對研究的內容有較為熟悉的感受，克服畏難情緒，并能很快地調動自己的大腦回憶相關的生活經驗，想到相關的各種情況和解決辦法，使學生在后面的實驗探究中更加積極。

2.學生自主實驗并小組展示，教師恰當介入

各小組選擇一個代表向其他小組介紹本小組的實驗設計思路、進行實驗操作、表述實驗時的注意點和實驗現(xiàn)象以及實驗的初步結論。其他小組的同學對該小組的實驗進行評價并提出自己的問題或看法。在此環(huán)節(jié)中，教師要做好引導和介入。

首先是討論準備環(huán)節(jié)。根據小組展示，教師引導其他同學質疑并準備有討論價值的問題，且盡量設計答案不唯一、靈活性大的問題，這樣就能使學生不斷地搜尋新信息，不斷地進行討論、反思、修正等行為，保證小組討論的有效性，促進小組討論不斷地推進。

其次是討論的組織環(huán)節(jié)。教師在小組討論時，要做一名傾聽者，如果發(fā)生爭執(zhí)、事實錯誤、邏輯錯誤等，教師在合適的時機介入討論，幫助學生發(fā)現(xiàn)錯誤，分析錯誤的原因，引導他們回到正確的討論軌道中來。

最后是討論的結束環(huán)節(jié)。小組討論結束后，教師要適當?shù)貙π〗M討論的成果進行總結和評價，同時還要做好后面學習或探究的鋪墊，教師的總結要能起到承上啟下的作用。

3.不斷反思，逐步優(yōu)化實驗

學生剛開始設計的實驗一般都是基于生活經驗，較為粗糙，考慮不周，所以教師要引導學生通過對比各小組不同的實驗設計，反復理解知識的內涵，同時反思各個實驗設計的缺陷，改進實驗設計方案，培養(yǎng)創(chuàng)新意識。

比如在“二力平衡”的教學中，對于二力平衡條件的探究，開始時很多學生是根據生活經驗“給物體施加大小一樣的力物體才靜止”來設計實驗：桌面上放上一個小木塊，研究水平面上木塊受到左右兩個水平力作用而靜止平衡。但在實驗中發(fā)現(xiàn)新問題：為什么木塊左右兩邊掛上相同鉤碼能靜止平衡，掛上不同鉤碼也平衡？實驗與學生的生活經驗相矛盾，發(fā)生認知沖突。教師引導學生回憶特殊情境：先掛左邊鉤碼，木塊還是平衡，為什么？這樣學生就明確了實驗中要去減小摩擦力、消除摩擦力，將木塊換成小車，再換成紙片，再將紙片架設到豎直的框架上，如此不斷地進行試驗改進、優(yōu)化，從而推動課堂知識的動態(tài)生成，使學生對二力平衡有著更深入的理解。

4.課堂實驗表現(xiàn)形式多樣化

實驗的表現(xiàn)形式需要考慮到實際情況，如果實驗器材能搬到教室，可以現(xiàn)場探究；如果需要生活中某一類較為龐大的物體，比如學生研究鋼琴琴弦的振動聲音時，鋼琴不能直接搬到教室里，可以讓學生拍成視頻或拍攝照片。

三、課后續(xù)探

物理實驗的探究不只是課堂的探究，課堂實驗活動結束了，但是知識沒有結束，思維沒有結束，我們可以把這些問題留給學生，帶出課堂，設計一些課外實驗，讓學生在課外完成。

1.課后探究生活化

物理來源于生活，生活中的相關物理現(xiàn)象有很多，課堂上不能對所有的物理現(xiàn)象進行探究，需要課后繼續(xù)探索及應用。比如在“物態(tài)變化”教學中，布置一些家庭實驗作業(yè)：幫助媽媽燒開水、利用家里的冰箱做冰塊等等；在探究油、醬油、水哪種物質密度最大時，最好的方法是，趕快到廚房將油、醬油滴到水里觀察。

2.課后探究習題化

對于作業(yè)中出現(xiàn)的一些巧妙的、新穎的實驗，實驗中的問題不能想當然，應該親自動手操作，并將之與我們課堂上的實驗對比，這樣就能理解實驗設計的思路，加深對知識的理解。

3.課后探究創(chuàng)新化

課后探究是課堂實驗的延續(xù)，是更具有針對性、目的性、技巧性的創(chuàng)新體現(xiàn)，所以課后探究是對課堂實驗的再加工，是對課堂知識的再運用，要能綜合運用各種不同的器材，將各個器材的功能發(fā)揮得淋漓盡致，有讓人意想不到的效果。

4.課后探究拓展化

課后探究也是課堂實驗的拓展，不能只是簡單的重復，要將簡單的關系拓展成平面幾何關系或者立體幾何關系，從而提高思維的廣度和深度。

5.課后探究資源化

課后探究不是一個人的探究，要為學生建立一個資源庫?？梢詾閷W生建立一個群，讓學生將自己的課后探究拍短視頻或照片上傳到群里，讓大家討論，這樣也將教室延展到家庭，拓寬課堂的寬度，延伸課堂的長度。同時，教師將學生的探究下載下來，保存好，在習題課或復習課中選擇適當?shù)囊曨l讓大家分析其中的利弊，提出優(yōu)化實驗的建議，避免炒冷飯，避免題海戰(zhàn)術。特別是對于復習課，根據遺忘規(guī)律，將以前的學習情境再現(xiàn)，能快速地讓學生恢復大部分記憶，并通過再次研究加深學生的理解、完善知識體系。

經過幾年的實踐，復式實驗教學能有效克服現(xiàn)階段物理課堂的實驗教學的實驗單一、耗時等缺點，讓學生在有限的時間內共同經歷圍繞同一個知識目標的不同實驗，從一般物理現(xiàn)象中總結歸納新的物理概念或物理規(guī)律，從更真實、全面的實驗現(xiàn)象和討論中得出科學、嚴謹?shù)闹R，提高學生實驗設計、實驗操作和信息加工處理的能力，切實提高了學生的科學素養(yǎng)。

責任編輯 李杰杰