重視課堂實驗的使用，有效解決原始問題

向波

摘 要：通過實驗教學(xué)的方式，促使學(xué)生準(zhǔn)確地理解知識與規(guī)律，強化學(xué)生對概念的理解深刻度，解決學(xué)生在課前的原始問題才能讓學(xué)生提高課堂效率，從根本上提升課堂的有效性。

關(guān)鍵詞：原始問題;實驗教學(xué);思考

學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)是當(dāng)前推進(jìn)教育改革的重要內(nèi)容。具體到高中物理學(xué)科，這就要求在課堂教學(xué)中，重視知識的情境性、重視學(xué)生的體驗、重視應(yīng)用知識解決實際問題的實踐，大力提倡“從生活走向物理，從物理走向社會”。而原始問題是自然現(xiàn)象或社會生產(chǎn)生活中的原生性問題，是物理知識在生產(chǎn)生活中的具體體現(xiàn)，因此，將原始問題引入物理課堂，讓學(xué)生以原始問題為核心，通過自主探究進(jìn)行學(xué)習(xí)，主動建構(gòu)具有個體意義的物理知識結(jié)構(gòu)，使科學(xué)態(tài)度和情感逐步內(nèi)化，逐漸形成對科學(xué)和技術(shù)應(yīng)有的正確態(tài)度以及責(zé)任感。課堂教學(xué)中學(xué)生這樣的經(jīng)歷和體驗正是培養(yǎng)中學(xué)生核心素養(yǎng)的有效途徑。

所謂原始物理問題是指：基于自然界及社會生產(chǎn)、生活中客觀存在的、未被加工的典型物理現(xiàn)象和事實的觀察所產(chǎn)生的對現(xiàn)象和事實背后物理本因的疑問。原始問題可以從三個方面來理解：（1）從知識方面來說，原始問題是教學(xué)過程中知識建構(gòu)起點的確立問題;（2）從學(xué)生學(xué)習(xí)方面來說，是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中認(rèn)知困難的共性問題;（3）從教學(xué)方法來說，是不同教學(xué)方式、教學(xué)環(huán)節(jié)導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)障礙。

那么在本節(jié)內(nèi)容中（高中物理教材教科版選修3-1《電源的電動勢和內(nèi)阻 閉合電路歐姆定律》）學(xué)生的原始問題是什么呢？我國的高中生通過初中物理的學(xué)習(xí)已具備了對電源、電阻、電壓等物理概念的初步認(rèn)識，存在的前置概念和前置理論分別是：

1.沒有電動勢概念但知道電源兩端的電壓概念;認(rèn)為電源沒有電阻。

2.分不清電源電動勢和電源兩端電壓的關(guān)系。

目前很多教師在上本節(jié)課時，由于輕視了原始問題的干擾，加上對物理實驗不重視。造成只講理論，沒有實驗的支撐，強行讓學(xué)生接受知識，但學(xué)生口服心不服?；谶@些想法，我建議從“實驗為主，理論為輔，問題引導(dǎo)，矛盾激趣”的角度設(shè)計本節(jié)課的教學(xué)環(huán)節(jié)。

首先談?wù)劚菊n題新課引入。燈泡的明暗是初中電學(xué)問題中的常見問題，學(xué)生熟悉，并擁有較多的分析問題的方法，當(dāng)然又易于觀察，易于設(shè)計實驗。故在課堂引入環(huán)節(jié)，準(zhǔn)備兩個相同的手電筒，但分別放入新舊電池組，現(xiàn)象表明放入新電池組的手電筒正常發(fā)光，而另一只手電筒沒有發(fā)光。對于這個現(xiàn)象，學(xué)生定會有很高的興趣，對所提問題躍躍欲試，因為這種燈泡明暗的問題太熟悉了，所以回答也就無非是舊電池組電壓太低。這句話正確嗎？對也不對，以學(xué)生現(xiàn)在的知識儲備沒法講清，也不需要現(xiàn)在澄清。但接下來我們的實驗會讓他們大吃一驚：用電壓表分別直接接在新舊電池組電極兩端，發(fā)現(xiàn)示數(shù)相差不大。這樣的不解和矛盾挑戰(zhàn)學(xué)生心里面的已有知識和理論，挑起斗志，激起學(xué)生的求知欲。

但為了解釋上面現(xiàn)象就得建立新的概念電源電動勢，所以接下來的教學(xué)過程中如何讓學(xué)生理解這個概念顯得至關(guān)重要。電動勢的概念實質(zhì)上是和抽象的，定量的定義也很難理解，所以構(gòu)建這個概念的過程我采取生活實踐、演示實驗、理論分析、動畫模擬等多角度教學(xué)方式。

1.演示實驗：電容器放電與電源放電對比效果圖。電容器能夠讓燈泡瞬時閃亮，電源讓燈泡持續(xù)發(fā)光，所以電源可以成為持續(xù)供電的裝置。

2.動畫模擬：電源放電過程。

3.生活實踐對比：小孩玩滑梯全過程。

4.對比電源放電及小孩玩滑梯全過程，理論分析得出電源作用及電動勢概念：通過非靜電力做功將電子從低電勢移到高電勢點。對這個概念的處理，不同的教材版本處理方式不同。比如人教版給出了電動勢的定義式：E=W非 / q，而教科版僅僅從文字角度給出了定性的定義：通過非靜電力做功，使電源兩端形成持續(xù)的電勢差。實際上，我認(rèn)為在這個階段，學(xué)生最大的困擾是不理解持續(xù)電勢差（電壓）的來源，從初學(xué)者角度會誤以為，電源產(chǎn)生了電子，所以這個認(rèn)識就是對電動勢理解的原始問題，解決了這個問題再理解電動勢的定義式是水到渠成的事情，所以我認(rèn)為就目前高中的要求沒有必要舍本逐末去強調(diào)其數(shù)學(xué)定義式。

對電源有了正確認(rèn)識之后，又會引發(fā)哪些原始問題呢？路端電壓、電源電動勢、電源內(nèi)電壓的區(qū)別與聯(lián)系是其中之一。由于內(nèi)電壓的測量難度很大，所以很多教師只會采取講授法，直接給概念，輕視了學(xué)生對這一概念的理解難度，難以讓學(xué)生心服口服。實際上這部分知識的理解比電源電動勢內(nèi)阻的知識還難。理論總是來源于實踐，所以采用分組實驗的辦法進(jìn)行教學(xué)效果很好。

總的來說，本節(jié)課的教學(xué)充分利用課堂實驗，重視學(xué)生的體驗、感受。讓學(xué)生在親眼所見的情況下，促使學(xué)生準(zhǔn)確地理解知識與規(guī)律，強化學(xué)生對概念的理解深刻度，解決學(xué)生在課前的原始問題，從根本上提升課堂的有效性。并且讓學(xué)生在不斷的體驗中學(xué)習(xí)研究問題的方法，提高建模能力、探究能力，提高科學(xué)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)興趣。

參考文獻(xiàn)：

約翰·杜威.民主主義與教育[M].王承緒，譯.人民教育出版社，2001.

編輯 溫雪蓮