迷你實(shí)驗(yàn)室教學(xué)內(nèi)容的處理論文
摘要：新課程高中物理司南版在各個(gè)章節(jié)內(nèi)容中都設(shè)有“迷你實(shí)驗(yàn)宣”，“迷你實(shí)驗(yàn)室”有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、富有趣味、處理靈活等特點(diǎn)，但在老師中也產(chǎn)生一定困惑。本文就教師中的困惑并如何發(fā)揮“迷你實(shí)驗(yàn)室”教學(xué)作用，提出了幾點(diǎn)建設(shè)性的意見。
關(guān)鍵詞：迷你實(shí)驗(yàn)室教學(xué)處理
2006年秋季開始，全省實(shí)施新課程，高一年級(jí)各學(xué)科開始使用新教材，我校高一上學(xué)期物理學(xué)科使用的是司南版物理1(必修)。物理1(必修)與以往的教材大不一樣，圖片更多，探究的內(nèi)容也更多，更令人耳目一新的是在不同的章節(jié)中開設(shè)有“迷你實(shí)驗(yàn)室”。在具體的教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)“迷你實(shí)驗(yàn)室”的許多優(yōu)越性，但老師們對(duì)這一部分內(nèi)容的教學(xué)處理有不同的意見與做法，本文就此問題，談?wù)剛�(gè)人的看法，與各位同仁探討。
一、“迷你實(shí)驗(yàn)室”的特點(diǎn)
正如編者所說的，“迷你實(shí)驗(yàn)室”是“用身邊的材料做一些妙趣橫生的小實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)技能，增強(qiáng)興趣”。歸納起來，物理1(必修)的“迷你實(shí)驗(yàn)室”具有以下特點(diǎn)：
1.設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單性
(1)材料簡(jiǎn)單：“迷你實(shí)驗(yàn)室”中的實(shí)驗(yàn)所需的器材大多取自于學(xué)生生活實(shí)踐中比較常見、相對(duì)容易得到的器材，符合低成本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思想。如“模擬打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”實(shí)驗(yàn)中用到的紙和筆，“觀察玻璃瓶的微小形變”實(shí)驗(yàn)中的玻璃瓶、細(xì)塑料管和水等等，學(xué)生在日常生活中頻繁接觸，隨處可取。
(2)裝置簡(jiǎn)單：“迷你實(shí)驗(yàn)室”中的實(shí)驗(yàn)以學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，選取與學(xué)生密切相關(guān)的、易操作的素材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生處于一個(gè)真實(shí)的、熟知的、親切的物理情景中。因材料簡(jiǎn)單，實(shí)驗(yàn)裝置也就自然簡(jiǎn)單。如“看誰疊得好”實(shí)驗(yàn)，就是幾本書疊在一起，此裝置學(xué)生天天都見過而且接觸過，并且幼兒園小朋友都能做的實(shí)驗(yàn)，以此讓學(xué)生體會(huì)重心的妙用。
2.內(nèi)容趣味性：該實(shí)驗(yàn)通過展示物理情景，讓學(xué)生感到物理實(shí)驗(yàn)不僅不是神秘的、單調(diào)的，更是新奇的、生動(dòng)的和有趣的，讓學(xué)生感到好奇、興奮和激動(dòng)。如測(cè)量反應(yīng)時(shí)間，通過一把尺子就能測(cè)出自己的反應(yīng)時(shí)間，把反應(yīng)時(shí)間這一看似神秘的概念通過平常的器材利簡(jiǎn)單的操作便能測(cè)量出來。
3.處理靈活性：與原先教材中安排的實(shí)驗(yàn)相比，不再有千篇一律的要求了，編者也說“該欄目的內(nèi)容可以靈活取舍”，這就讓一線老師有了選擇的余地了，可以根據(jù)實(shí)際條件，決定做哪些實(shí)驗(yàn)，不做哪些實(shí)驗(yàn)，從某種程度上說編者也變得更有人情味了。
二、關(guān)于“迷你實(shí)驗(yàn)室”的幾個(gè)困惑
與以前教材中安排的實(shí)驗(yàn)不同，司南版的“迷你實(shí)驗(yàn)室”就是在教參中也沒有說明實(shí)驗(yàn)要幾個(gè)課時(shí)完成，要完成到什么程度，可能這也是編者的“靈活取舍”所造成的。在使用司南版物理1(必修)的過程中，有以下幾點(diǎn)困惑：
1.“迷你實(shí)驗(yàn)室”中的實(shí)驗(yàn)一定要在課堂上完成嗎?
司南版物理1(必修)中的“迷你實(shí)驗(yàn)室”的實(shí)驗(yàn)大多比較簡(jiǎn)單，但也有比較繁瑣的，如“圓錐為什么往上滾”的實(shí)驗(yàn)，如果學(xué)生要在課堂的45分鐘內(nèi)完成該實(shí)驗(yàn)，時(shí)間是不夠的。第一個(gè)困惑：“迷你實(shí)驗(yàn)室”的實(shí)驗(yàn)是否一定要在課堂上完成?
2.“迷你實(shí)驗(yàn)室”中的實(shí)驗(yàn)應(yīng)完成到什么程度?
探究性學(xué)習(xí)包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：提出問題、猜想與假設(shè)、制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證和評(píng)估等，那么“迷你實(shí)驗(yàn)室”中的實(shí)驗(yàn)是不是一定要完成這些環(huán)節(jié)，或者是可以取某一些環(huán)節(jié)進(jìn)行探究?第二個(gè)困惑：“迷你實(shí)驗(yàn)室”的實(shí)驗(yàn)應(yīng)完成到什么程度?
3.“迷你實(shí)驗(yàn)室”中的每個(gè)實(shí)驗(yàn)探究學(xué)生都要親自經(jīng)歷嗎?
雖說各所學(xué)校都很重視新課改，都很重視改善條件，但不同學(xué)校之間的差距總是存在的，如我校就沒有激光器，那么“觀察桌面的微小形變”的實(shí)驗(yàn)怎么處理?第三個(gè)困惑：“迷你實(shí)驗(yàn)室”中的每個(gè)實(shí)驗(yàn)探究學(xué)生都要親自經(jīng)歷嗎?
三、對(duì)“迷你實(shí)驗(yàn)室”教學(xué)內(nèi)容的處理
1.對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的訓(xùn)練
“迷你實(shí)驗(yàn)室”具有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、趣味性強(qiáng)和靈活性強(qiáng)的特點(diǎn)，因此它是根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際條件既可以選擇性的又要引導(dǎo)性的讓每一位學(xué)生都動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。既然是實(shí)驗(yàn)，與“變戲法”和“雜耍”就有本質(zhì)的不同，實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)的是學(xué)生的科學(xué)探究意識(shí)和科學(xué)的思維方法，是實(shí)事求是的態(tài)度，不能停留在表面上的興趣，因而要完成好“迷你實(shí)驗(yàn)室”的實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生的基本素養(yǎng)的訓(xùn)練不僅不能少，而且應(yīng)該認(rèn)真進(jìn)行。除了明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑴鍖?shí)驗(yàn)原理、了解儀器性能、搞清實(shí)驗(yàn)步驟外，還應(yīng)提醒學(xué)生認(rèn)真觀察現(xiàn)象、仔細(xì)記錄數(shù)據(jù)、分析處理數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后還要得出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。 例如“測(cè)量反應(yīng)時(shí)間”的實(shí)驗(yàn)，課本上的內(nèi)容只指出“人們發(fā)現(xiàn)情況到采取相應(yīng)的行動(dòng)的時(shí)間叫反應(yīng)時(shí)間”，具體如何測(cè)量，采用什么原理，用什么公式，課本上并沒有指明。我的處理是：先讓學(xué)生閱讀課本的內(nèi)容，閱讀完后就讓學(xué)生自己動(dòng)手測(cè)量自己的反應(yīng)時(shí)間。學(xué)生非常興奮，可以測(cè)量自己的反應(yīng)時(shí)間了，便兩人一組地做起來了，等做了一陣子后，問一兩組的學(xué)生：“你們測(cè)出來了反應(yīng)時(shí)間沒有?”此時(shí)基本上全班安靜下來，只有一兩個(gè)小組真正測(cè)量出了反應(yīng)時(shí)間，大多數(shù)的小組并沒有測(cè)量出反應(yīng)時(shí)間，教師指出學(xué)生的不成功的原因，要求學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹獪y(cè)量反應(yīng)時(shí)間，弄清實(shí)驗(yàn)原理——自由落體運(yùn)動(dòng)，使用的公式——h=gt2/2，把h=gt2/2變形為t=2h/g，這里的的￡指人接到指令開始到抓住尺子所用的時(shí)間，相應(yīng)的h就是從接到指令開始到抓住尺子過程尺子下降的高度，而要測(cè)量h一定要選好參考點(diǎn)。提醒學(xué)生應(yīng)記錄什么數(shù)據(jù)，請(qǐng)學(xué)生再做一遍。這時(shí)學(xué)生便清楚他們沒有測(cè)量出反應(yīng)時(shí)間的原因了，此后基本上各小組都能測(cè)量出反應(yīng)時(shí)間了。
2.課堂上能完成的實(shí)驗(yàn)盡量在課堂上完成
雖說探究不是一蹴而就的，不是一時(shí)就能完成的，但是在課堂上就完成的實(shí)驗(yàn)會(huì)讓學(xué)生充分感受到成功的喜悅和歡樂，使學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)物理產(chǎn)生更濃厚的興趣，所以應(yīng)該力爭(zhēng)在課堂上完成實(shí)驗(yàn)。對(duì)于哪些時(shí)間需要比較多的實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生在課前做一些準(zhǔn)備，這樣在課堂上就比較容易完成了。
例如，“圓錐為什么往上滾”的實(shí)驗(yàn)，教師可以布置學(xué)生在課前做好圓錐體帶到班上，在課堂上讓學(xué)生按照課本的`提示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究，發(fā)現(xiàn)了意想不到的現(xiàn)象——圓錐本來是要往下滾的，卻往上滾了，究竟是為什么?這時(shí)學(xué)生的探究欲望空前高漲。教師進(jìn)一步分析：圓錐看起來是在向上滾動(dòng)，實(shí)際上重心是在下降。所以，課堂上能完成的實(shí)驗(yàn)探究，不僅可以激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲，同時(shí)也讓學(xué)生享受到成功的喜悅和歡樂，對(duì)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣具有極大的作用。如果讓學(xué)生各自在課后對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，因?yàn)樗璧臅r(shí)間要多，又沒人指導(dǎo)，學(xué)生很可能半途而廢，根本達(dá)不到目的。
3.利用“迷你實(shí)驗(yàn)室”引入新課，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
教材是集專家智慧于一體的產(chǎn)物，但在具體的使用過程中，不應(yīng)因循守舊，千篇一律地按照教材的順序進(jìn)行教學(xué)，哪種順序?qū)W生更易理解，更易培養(yǎng)學(xué)生的能力，就該用哪種順序。“迷你實(shí)驗(yàn)室”中的實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單易行，成功率高，用“迷你實(shí)驗(yàn)室”中的實(shí)驗(yàn)就提供了很好的引入新課的素材。
例如，第3章第2節(jié)“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究”，教材安排的順序是先進(jìn)行打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)探究而后再讓學(xué)生“模擬打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”，而我在處理教材時(shí)，先讓學(xué)生“模擬打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”，通過學(xué)生的探究，讓學(xué)生體會(huì)找相等時(shí)間間隔的方法，然后引入新課一同學(xué)們已經(jīng)體會(huì)到兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔大致相等，那么兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔是多少?如何準(zhǔn)確測(cè)量出兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔呢?如何求出速度?打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就是一種準(zhǔn)確測(cè)量時(shí)間間隔的儀器，本節(jié)課我們就來探究這個(gè)問題。然后請(qǐng)學(xué)生觀察桌面上的器材，閱讀說明書，打出一條紙帶，進(jìn)行有關(guān)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的實(shí)驗(yàn)探究。待學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)探究后，比較“模擬打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”和“打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究的不同之處，指出誤差產(chǎn)生原因。整節(jié)課由易到難，非常連貫，更讓學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)到，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種計(jì)時(shí)儀器的特點(diǎn)。
4.盡量把“迷你實(shí)驗(yàn)室”的實(shí)驗(yàn)當(dāng)做學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)
司南版物理1(必修)的“迷你實(shí)驗(yàn)室”并沒有明確規(guī)定是演示實(shí)驗(yàn)還是學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)，是演示實(shí)驗(yàn)好還是學(xué)生的自主探究好呢?可能有的教師會(huì)圖省事，做做演示實(shí)驗(yàn)就算了，實(shí)際上這種做法是不可取的。探究是科學(xué)研究的核心，也應(yīng)成為課堂的核心。物理概念的建立、物理規(guī)律的總結(jié)、物理問題的提出和解決，最好都能運(yùn)用實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生進(jìn)行探究。探究不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，發(fā)展動(dòng)作思維，而且可以讓課堂成為訓(xùn)練學(xué)生手腦并用的場(chǎng)所。我的做法是能讓學(xué)生進(jìn)行探究的絕不演示，沒有條件進(jìn)行探究的用演示。例如沒有激光器，“觀察桌面的微小形變”的實(shí)驗(yàn)就改用課件進(jìn)行演示。
5.對(duì)課本上幾個(gè)“迷你實(shí)驗(yàn)室”的改進(jìn)
(1)測(cè)重心：課本上介紹的是懸掛法，也可用頂、撐的方法讓學(xué)生尋找重心。我教的學(xué)生很喜歡玩一種游戲——用一只手指頂在書本上，其余四指轉(zhuǎn)動(dòng)書本，看誰轉(zhuǎn)動(dòng)更久而書不掉下來，我就從此游戲介紹尋找重心的方法。
(2)感受力的作用效果：為了讓學(xué)生感受到力的作用效果，細(xì)繩盡可能細(xì)一些，鉛筆一頭要削尖一些，這樣手指和掌心會(huì)感到比較疼痛，效果就明顯一些。
(3)磁鐵間的相互作用：把兩塊磁鐵分別放在兩輛小車上，放手后磁鐵就比較容易運(yùn)動(dòng)起來，更易說明磁鐵間有相互作用力。
由以上分析可知“迷你實(shí)驗(yàn)室”在教材中的重要作用，我認(rèn)為教材中的“迷你實(shí)驗(yàn)室”不是太多了，而是太少了，在可能的情況下，教師應(yīng)多設(shè)計(jì)安排一些類似“迷你實(shí)驗(yàn)室”的內(nèi)容，如伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)就可以安排在“迷你實(shí)驗(yàn)室”。以至讓學(xué)生真正的“迷人實(shí)驗(yàn)室”。
參考文獻(xiàn)：
[1]廖伯琴.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理必修(1)[M].濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2004.
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