教師如何在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中發(fā)揮主導(dǎo)作用

彭偉濱

物理實(shí)驗(yàn)課程是符合學(xué)生身心發(fā)展規(guī)律的。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成功于否，直接關(guān)系到學(xué)生能力的培養(yǎng)和物理教學(xué)的質(zhì)量。如何充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，讓實(shí)驗(yàn)課堂充滿生機(jī)和活力，成為學(xué)生能力發(fā)展的推進(jìn)器？

一、做導(dǎo)游，引導(dǎo)明確目的，弄清原理和方法

導(dǎo)游的任務(wù)是為游客提供服務(wù)，如向?qū)Х?wù)、講解服務(wù)、處理團(tuán)隊(duì)中的突發(fā)事件等，物理教學(xué)中導(dǎo)游任務(wù)是指為學(xué)生提供指導(dǎo)，指導(dǎo)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模鍖?shí)驗(yàn)的基本原理和基本方法。

指導(dǎo)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模亲屗麄冏龊脤W(xué)生實(shí)驗(yàn)的第一步。所謂“明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹保匆寣W(xué)生清楚本實(shí)驗(yàn)要解決什么問(wèn)題及要達(dá)到什么目的。如果實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟粔蛎鞔_，不能根據(jù)教材要求很好地進(jìn)行理解，學(xué)生則會(huì)在實(shí)驗(yàn)時(shí)面對(duì)眼前的儀器束手無(wú)策，此次實(shí)驗(yàn)活動(dòng)必然“收獲無(wú)幾”。只有明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，才能使學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)的主人，為實(shí)現(xiàn)真正的科學(xué)探究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法是指導(dǎo)學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)的根本依據(jù)，若不能很好地掌握實(shí)驗(yàn)的原理和方法，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)就沒(méi)有了可遵循的原則，當(dāng)然也多半會(huì)在實(shí)驗(yàn)中“事倍功半”。

此過(guò)程中，教師作為引導(dǎo)學(xué)生徜徉于知識(shí)海洋的導(dǎo)游，既要告訴學(xué)生知識(shí)的要點(diǎn)，也要激發(fā)學(xué)生自主探究的樂(lè)趣；既要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行預(yù)習(xí)，也應(yīng)讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)與本實(shí)驗(yàn)有關(guān)的知識(shí)和方法。

二、做工程師，精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，細(xì)心選取器材

實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和選材，是關(guān)系到本節(jié)實(shí)驗(yàn)課的效率是否高的關(guān)鍵因素之一，如何在一節(jié)實(shí)驗(yàn)課上盡可能收獲更多的細(xì)節(jié)，實(shí)驗(yàn)前的精心設(shè)計(jì)是不可或缺的一個(gè)環(huán)節(jié)。這就需要物理教師成為一個(gè)非凡的工程師，精心設(shè)計(jì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)細(xì)心選擇適合當(dāng)下學(xué)生需要的實(shí)驗(yàn)器材。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原則較多：①注重實(shí)驗(yàn)方法；②盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差；③設(shè)計(jì)的步驟科學(xué)可行；④符合初中階段學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律等。

器材的選擇往往被教師所忽視，其實(shí)，它是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程中異常重要的一環(huán)，有時(shí)甚至能左右實(shí)驗(yàn)的成敗。

以筆者教學(xué)的“熔化與凝固”一節(jié)為例，其中的一些經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)能說(shuō)明此問(wèn)題。

課前，先確定本節(jié)的主線為“利用對(duì)比法探究晶體與非晶體的熔化、凝固過(guò)程中的區(qū)別與聯(lián)系”。

筆者先在A班上課，師生共同學(xué)習(xí)了熔化、凝固定義后，很自然過(guò)渡到熔化、凝固過(guò)程中的吸放熱關(guān)系及溫度變化規(guī)律的探究上來(lái)了。共同討論實(shí)驗(yàn)方法時(shí)，學(xué)生都認(rèn)識(shí)到物體吸放熱不均勻有可能影響本實(shí)驗(yàn)，筆者不失時(shí)機(jī)推出“水浴法”及通過(guò)不停攪拌等手段來(lái)使吸熱均勻。然而“百密一疏”，在冰的選擇上，筆者采用通常的碎冰（即用錘子將冰塊一一敲碎）裝入大試管，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果卻并不理想。小結(jié)如下：①缺少冰在低溫吸熱升溫而物態(tài)不變的過(guò)程發(fā)現(xiàn)；②冰在熔化過(guò)程中，雖經(jīng)不斷攪拌，但溫度仍有小幅振蕩；③熔化過(guò)程過(guò)短（3.5分鐘），不足以讓學(xué)生產(chǎn)生深刻的印象。

痛定思痛，在B班再上本節(jié)課時(shí)，筆者對(duì)實(shí)驗(yàn)的器材作了根本改變：①變貯冰保溫瓶單層為“雙層”，在夾層中裝入-10℃的20%酒精，從而控制實(shí)驗(yàn)時(shí)碎冰的初溫達(dá)-6℃左右，可讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)晶體固態(tài)物質(zhì)在未達(dá)熔點(diǎn)前吸熱升溫而物態(tài)卻并不變化的過(guò)程；②變碎冰為霜，使顆粒更細(xì)小，受熱更均勻，甚至無(wú)需攪拌；③變水浴為空氣浴，即通過(guò)冰從空氣中吸熱給冰“加熱”，使冰得以緩慢吸熱。實(shí)驗(yàn)中，經(jīng)4～5分鐘后，冰溫度達(dá)到了0℃，此后經(jīng)歷了“漫長(zhǎng)”的15分鐘的熔化時(shí)間。這期間學(xué)生還發(fā)現(xiàn)這些細(xì)冰熔化后形成的一個(gè)個(gè)氣泡在冰水中緩慢上升，收獲到了許多意外之喜。學(xué)生充分理解了“盤(pán)中水冰，冰化水水溫不升”這句話的含義。

三、做主持，啟發(fā)思維碰撞，引來(lái)百花齊放

學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)創(chuàng)造一個(gè)相對(duì)開(kāi)放的環(huán)境，對(duì)其探究的內(nèi)容不應(yīng)過(guò)多限制，否則可能會(huì)扼殺了學(xué)生的創(chuàng)造性。而開(kāi)放實(shí)驗(yàn)的結(jié)果必然會(huì)帶來(lái)百花齊放的局面，此時(shí)的物理教師更應(yīng)做一個(gè)激情澎湃的主持人，為這一偉大的思維碰撞時(shí)刻推波助瀾。以筆者去年上的一節(jié)公開(kāi)課“光的折射”為例，即可見(jiàn)一斑。

筆者給每位學(xué)生準(zhǔn)備了一杯熱水（熱水的水霧可用于顯示光在空氣中的光路）、一只激光手電筒、一張硬白塑料片、一只空塑料杯、一只長(zhǎng)吸管等，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)光的直線傳播及光的反射的基礎(chǔ)上，結(jié)合自習(xí)，自主探究光的折射規(guī)律。這樣得出的結(jié)論比單純由教師演示得出結(jié)論的效果要好得多。

實(shí)驗(yàn)討論時(shí)，筆者作為“主持人”，引導(dǎo)學(xué)生廣開(kāi)言路，各抒已見(jiàn)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，本節(jié)課后，學(xué)生提出了這樣一些有意義的探究結(jié)論供實(shí)驗(yàn)后交流討論：①光從空氣中斜射入水中，改變傳播方向，且偏向法線；②增大入射角，折射角也隨之增大；③光從空氣中垂直射向水中時(shí)，不改變光的傳播方向；④光從水中斜射入空氣中時(shí)，光的傳播方向改變且偏離法線；⑤在④結(jié)論中，當(dāng)入射角增大到一定的時(shí)候，沒(méi)有光線進(jìn)入空氣；⑥光線在水中也是沿直線傳播的；⑦光斜射到空杯底某點(diǎn)，慢慢加水后，點(diǎn)向法線方向靠近；⑧斜射入水中的吸管看上去向上彎折了；⑨豎直放的吸管從上面看上去在水中的部分好像變短了，而從旁邊看過(guò)去，好像變粗了……

在這百花齊放的時(shí)刻，聽(tīng)課者情不自禁地為學(xué)生的探究精神所感動(dòng)。

四、做導(dǎo)師，縱論實(shí)驗(yàn)得失，升華實(shí)驗(yàn)成果

實(shí)驗(yàn)的及時(shí)總結(jié)至關(guān)重要。此時(shí)就是作為學(xué)生學(xué)習(xí)上的導(dǎo)師發(fā)揮作用的時(shí)候了。

實(shí)驗(yàn)中雖有百花齊放之樂(lè)，卻也需“去偽存真、去粗取精”。導(dǎo)師此時(shí)的作用可謂“畫(huà)龍點(diǎn)睛”，不失時(shí)機(jī)地點(diǎn)評(píng)實(shí)驗(yàn)的得與失可加深對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的理解和掌握。必要時(shí)，教師還應(yīng)采用更為直觀的方法來(lái)幫助學(xué)生尋找實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)間的聯(lián)系。

用圖像法來(lái)描述物理過(guò)程具有形象直觀的特點(diǎn)，通過(guò)圖像的比較，學(xué)生能夠較容易地理解物理過(guò)程、發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律。這種直觀印象有時(shí)能透過(guò)事物的本質(zhì)，誘使學(xué)生做更深入的探討。利用圖像法思路清晰可以使得物理問(wèn)題簡(jiǎn)化明了，能起到一般計(jì)算法所不能起到的作用，可以使物理概念得到進(jìn)一步拓展。圖像法還能將物理學(xué)科和其他學(xué)科有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，啟迪學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)創(chuàng)造能力，提高學(xué)生的綜合能力。

教師的這些角色變換，使教師從單純的知識(shí)傳授者變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的促進(jìn)者、組織者和指導(dǎo)者。而教師也可以在參與指導(dǎo)的過(guò)程中吸納新知識(shí)，成為學(xué)生的學(xué)習(xí)伙伴，和學(xué)生共同探索新知識(shí)，建立新型的師生關(guān)系，同時(shí)面對(duì)新的課題、新的要求，將不斷激勵(lì)自己刻苦鉆研，提高自身的專業(yè)水平和研究能力。

責(zé)任編輯 羅 峰e(cuò)ndprint