趙世敏

“實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入”是指運(yùn)用科學(xué)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入新課，利用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣和愿望，使學(xué)生獲得課題意識(shí)，明確學(xué)習(xí)目的，動(dòng)員必要的已有經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識(shí)，進(jìn)入探究與學(xué)習(xí)的狀態(tài)。

一、實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入的類型與程序

1實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入的類型與選擇

實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入的類型很多，同一個(gè)課題可以有許多不同的導(dǎo)入方法。選擇的依據(jù)主要是教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)和學(xué)生的情況。一般在學(xué)習(xí)單元開(kāi)始時(shí)或課題比較平直時(shí)，可以考慮選擇趣味性較強(qiáng)的演示法和故事法；如果學(xué)生存在著較頑固的錯(cuò)誤概念，就需要選擇能激起強(qiáng)烈思維沖突的方法；如果課題與前面所學(xué)知識(shí)的聯(lián)系性較強(qiáng)，而學(xué)生的準(zhǔn)備知識(shí)又不足，則選擇復(fù)習(xí)導(dǎo)入的方法；應(yīng)用性較強(qiáng)的課題，多引用聯(lián)系實(shí)際的方法。

2實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入教學(xué)的實(shí)施程序

(1)創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境。提供新穎、奇特、驚險(xiǎn)、多變的現(xiàn)象，配合教師生動(dòng)的語(yǔ)言及運(yùn)用其他對(duì)比鮮明的教學(xué)媒體，能夠很好地喚起學(xué)生的注意與興趣。增強(qiáng)趣味性的途徑有兩條：一是選擇趣味性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)；二是巧妙設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)程序，運(yùn)用語(yǔ)言的藝術(shù)魅力，激其情又引其疑。

(2)激發(fā)認(rèn)知沖突。當(dāng)新奇生動(dòng)的現(xiàn)象出乎學(xué)生的意料之外時(shí)，好奇的心理驅(qū)使他們積極地思索，在教師的引導(dǎo)下產(chǎn)生的認(rèn)知沖突，激發(fā)進(jìn)一步探究的欲望。

(3)明確探究課題。在激起學(xué)生的認(rèn)知沖突后，應(yīng)進(jìn)一步讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)的目標(biāo)和解決問(wèn)題的途徑。

二、實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入的實(shí)施策略及案例

1學(xué)生親自動(dòng)手做

學(xué)生親自動(dòng)手做一做、試一試，可以激活探究欲望，體驗(yàn)到科學(xué)探究過(guò)程的內(nèi)在美。

案例在講凝華和液化時(shí)，用塑料飲料瓶裝半瓶水，放到冰箱的速凍室里，過(guò)一段時(shí)間后拿出來(lái)，可以觀察到“霜”和“露”的再現(xiàn)；手握鉛筆探究壓強(qiáng)、用一個(gè)皮碗吸在課桌壁上掛衣服或鑰匙等來(lái)探究大氣壓的作用。這樣做，學(xué)生無(wú)不感到快樂(lè)。講聲現(xiàn)象時(shí)，讓學(xué)生做：給開(kāi)水瓶灌水時(shí)，發(fā)出聲音的音調(diào)是逐漸變高還是逐漸變低?學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出，音調(diào)變高了。然后教師又引導(dǎo)學(xué)生分析：聲音是靠空氣的振動(dòng)發(fā)出的。當(dāng)往水瓶里灌的水越多，則空氣柱越短，空氣的振動(dòng)頻率越高，學(xué)生恍然大悟。

2奇特現(xiàn)象

利用學(xué)生意想不到的奇特現(xiàn)象，吸引學(xué)生的注意，引發(fā)思考，從而讓學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望而導(dǎo)入新課。

案例二氧化碳的性質(zhì)——魔術(shù)引入：教師表演“清水變牛奶”的魔術(shù)。教師用玻璃管向澄清的石灰水中吹氣，直至澄清的石灰水變渾濁。然后教師告訴學(xué)生：試管中的“清水”是澄清的石灰水，讓學(xué)生解釋為什么向其中吹氣后會(huì)變渾濁，由此引出二氧化碳的性質(zhì)。

2黑箱法

“黑箱”是指內(nèi)部結(jié)構(gòu)和機(jī)制不清楚的系統(tǒng)，通過(guò)輸入某種信息，從獲得的輸出信息中推斷該系統(tǒng)的可能結(jié)構(gòu)模式和機(jī)制。這種研究方法就稱之為“黑箱方法”，利用它創(chuàng)造的神秘感可以喚起學(xué)生的高度注意和積極思維，同時(shí)可以使學(xué)生得到科學(xué)方法的訓(xùn)練。

案例能量的轉(zhuǎn)換與守恒——魔筒導(dǎo)入：這是一只金屬圓筒，稱之為“魔筒”，我把它沿臺(tái)面滾出去，看一看會(huì)有什么現(xiàn)象發(fā)生?演示后學(xué)生奇怪，滾出去的圓筒還會(huì)滾回來(lái)，而且還反復(fù)地滾來(lái)滾去?原來(lái)筒里面有二根橡皮筋中間拴著一個(gè)重物。為什么這樣的結(jié)構(gòu)就會(huì)產(chǎn)生這種奇特的運(yùn)動(dòng)?在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量是怎樣轉(zhuǎn)換的?學(xué)習(xí)了下面的課題，這些問(wèn)題就不難解決。

3實(shí)驗(yàn)故事

選用一些妙趣橫生的故事片斷，并做一些模擬演示，可以創(chuàng)設(shè)出非?；钴S的學(xué)習(xí)情境。

案例碳酸鈣一故事引入：碳酸鈣的主要內(nèi)容，可以用“殺狗洞”的故事巧妙地引入?！霸谝獯罄幸粋€(gè)奇怪的山洞，狗進(jìn)去很快就會(huì)死亡，人進(jìn)去卻安然無(wú)恙。據(jù)說(shuō)洞內(nèi)有一‘妖魔專門殺狗，而作為萬(wàn)物之靈的人，受到上帝保護(hù)，它不敢輕舉妄動(dòng)。意大利化學(xué)家波曼爾聽(tīng)到傳說(shuō)后，不畏艱險(xiǎn)，毅然進(jìn)洞考察，他發(fā)現(xiàn)這個(gè)奇怪的惡魔竟是二氧化碳!二氧化碳怎么會(huì)成了奇怪的惡魔呢?”

4任務(wù)驅(qū)動(dòng)

創(chuàng)設(shè)一種解決實(shí)際問(wèn)題的情境，在解決問(wèn)題的任務(wù)驅(qū)動(dòng)下導(dǎo)入新課，往往也能產(chǎn)生很好的效果。

案例兩力的合成一拉健身彈簧導(dǎo)入：黑板前掛了一只健身拉力器，請(qǐng)一位同學(xué)上來(lái)拉彈簧的下端把手，要求拉到黑板上劃線的位置(請(qǐng)一位力氣小的女同學(xué)，沒(méi)能拉到位)。這位同學(xué)費(fèi)了很大的力氣，但沒(méi)能完成任務(wù)。誰(shuí)能來(lái)幫她一把?(實(shí)驗(yàn)：兩位小同學(xué)共同用力把彈簧拉到了線下)。哪位同學(xué)能獨(dú)立地把彈簧拉到線下?(上來(lái)一位同學(xué)完成)。這位同學(xué)的力氣不小，一個(gè)人就頂上了兩個(gè)小同學(xué)的力氣。換句話說(shuō)，把彈簧拉到線下，他所施的力與兩個(gè)小同學(xué)共同施力的效果相同。當(dāng)一個(gè)力的作用效果和兩個(gè)力的作用效果相同時(shí)，物理學(xué)上就把這個(gè)力叫做另兩個(gè)力的合力。由于實(shí)際問(wèn)題中一個(gè)物體往往受多個(gè)力的作用，從效果上用一個(gè)力來(lái)代替幾個(gè)力，就會(huì)使問(wèn)題得到簡(jiǎn)化，因此求合力是很有意義的。本節(jié)課我們就來(lái)研究一種最簡(jiǎn)單的情況一一求同一直線上的兩個(gè)力的合力。

5實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)

利用實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)，既可以創(chuàng)造一種直觀的環(huán)境，又可以較好地起到承上啟下的作用。

案例阿基米德原理一一復(fù)習(xí)浮力實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了浮力的概念。請(qǐng)問(wèn)，我們是怎樣證明下沉的物體受到浮力的?(取出實(shí)驗(yàn)裝置，回憶實(shí)驗(yàn)過(guò)程)。當(dāng)我們把重物從空氣中像電視慢動(dòng)作一樣地逐步放入水中，想一想，物體受到的浮力是怎樣變化的?由此猜想一下浮力與什么因素有關(guān)(演示、觀察、回答：隨著深度的增大而增加)。按照你們的說(shuō)法，也就是浮力的大小與物體所處的深度有關(guān)，是嗎?請(qǐng)?jiān)倏匆槐檠菔?。?dāng)物體浸沒(méi)水中后，浮力就不再改變，顯然不能認(rèn)為浮力與深度有關(guān)。那么，在上述的實(shí)驗(yàn)中，除了深度改變外，還有什么因素在改變呢?物體浸入水下的部分在改變。未浸入時(shí)浮力為零，隨著浸入的部分變大，浮力也就變大；完全浸沒(méi)以后，浸入的部分不再改變，浮力的大小也就不變。兩千多年前，阿基米德為完成皇帝交給他的任務(wù)——辨別皇冠的真?zhèn)慰嗫嗨妓?，?dāng)他洗澡的時(shí)候，無(wú)意中發(fā)現(xiàn)浴缸的水被溢出時(shí)，猛然想起了身體入水部分的體積跟排開(kāi)的水的體積相等，他欣喜若狂地喊到：“我想出了，我想出了!”從這里我們能得到什么啟發(fā)嗎?——浮力與物體排開(kāi)水的體積，或者說(shuō)，與排水量有關(guān)。下面我們就用實(shí)驗(yàn)來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題。