池肖東
所謂"實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入"指的是運(yùn)用實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入新課。它是課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開端,與一切有目的的行為一樣,良好的開端具有十分重要的意義。實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入的主要任務(wù)是在學(xué)習(xí)者和新的學(xué)習(xí)課題之間創(chuàng)設(shè)理想的誘發(fā)情境,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和愿望,使具有課題意識(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),運(yùn)用學(xué)會(huì)的學(xué)習(xí)方法。
實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入是物理課堂導(dǎo)入的最主要的方法。我在教學(xué)實(shí)踐中主要采用以下一些方法,現(xiàn)舉例說(shuō)明,以起到拋磚引玉的作用。
1、驚奇現(xiàn)象導(dǎo)入法。這是一種相當(dāng)普遍的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入方法。利用學(xué)生意想不到的奇特現(xiàn)象,喚起學(xué)生的注意,引起學(xué)生思考,從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望而導(dǎo)入新課。
例1:大氣壓強(qiáng)——覆杯(滿水)實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入
將一只玻璃杯灌滿水,用一張塑料卡片蓋在杯口上,再按住卡片把水杯倒過(guò)來(lái)。問,當(dāng)把手移開后,會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象?松手后學(xué)生驚訝不已。從而激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣。
2、配合故事導(dǎo)入法。在物理學(xué)的發(fā)展過(guò)程中,充滿著許許多多妙趣橫生的故事和傳說(shuō),如果在課堂教學(xué)中選用一些故事片斷,并做一些模擬演示,就會(huì)創(chuàng)設(shè)出非常活躍的學(xué)習(xí)情境。
例2:大氣壓強(qiáng)——模擬馬德堡半球?qū)嶒?yàn)導(dǎo)入
這兒有兩個(gè)橡皮半球,在倆半球接口處涂上凡士林,用力將它們擠壓而合在一起,請(qǐng)兩個(gè)力氣大的同學(xué)上來(lái),看他們能不能把兩個(gè)半球拉開?他們費(fèi)了九牛二虎之力都沒有拉開,這是為什么?其實(shí),早在十七世紀(jì)的時(shí)候,德國(guó)馬德堡市長(zhǎng)、科學(xué)家格里克就當(dāng)眾做了一個(gè)精彩的實(shí)驗(yàn)。他所用的黃銅半球直徑約20厘米,抽氣以后兩邊共用了十六匹馬才把兩個(gè)半球拉開。這就是轟動(dòng)世界的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。剛才的實(shí)驗(yàn),我可以不費(fèi)吹灰之力就把它拉開(演示)。誰(shuí)知道我是怎樣把它拉開的?放氣(學(xué)生回答)。為什么抽出空氣以后就拉不開呢?。球的周圍有什么?空氣(學(xué)生回答)。顯然是空氣對(duì)球施加了壓力。這些實(shí)驗(yàn)生動(dòng)地告訴我們,大氣存在壓強(qiáng)。
3、解決實(shí)際問題和實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽導(dǎo)入法。創(chuàng)設(shè)一種解決實(shí)際問題的情境或者以雙方競(jìng)賽來(lái)解決某一實(shí)際問題的形式導(dǎo)入新課,往往也能產(chǎn)生很好的效果。
例3:兩力的合成——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),沒能拉到位)。這位同學(xué)費(fèi)了很大的力氣,但沒能完成任務(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--求同一直線上的兩個(gè)力的合力。
例4:簡(jiǎn)單機(jī)械——撬木板導(dǎo)入。
在講新課以前,請(qǐng)同學(xué)們幫我完成一件工作。誰(shuí)能僅用自己的雙手把釘在一起的兩塊木板扳開?(同學(xué)們紛紛舉手,爭(zhēng)先恐后地要求上臺(tái))。(請(qǐng)一個(gè)力氣大的同學(xué)上臺(tái),但怎么也扳不開)??磥?lái)僅憑我們的氣力是難以完成這一工作的。類似這樣的工作很多,好在人類可以利用自己的智慧,創(chuàng)造出一定的工具來(lái)解決這些難題。誰(shuí)能利用一把大的螺絲起子把這兩木塊分開?(請(qǐng)一位小的女同學(xué)上臺(tái),輕而易舉地把木板撬開了)。這個(gè)同學(xué)使用的是一種最簡(jiǎn)單的機(jī)械,它有什么特點(diǎn)?為什么能輕而易舉地把木板分開?它有哪些應(yīng)用?這就是下面我們要討論的內(nèi)容(杠桿)。
4、實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)導(dǎo)入法。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。
例5:阿基米德原理——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,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;完全浸沒以后,浸入的部分不再改變,浮力的大小也就不變。二千多年前,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)問題。
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)單元開始時(shí)或課題比較平直,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;對(duì)年齡較小的學(xué)生,可多用競(jìng)賽的方法。
實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入的基本結(jié)構(gòu)大體是:創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境、激發(fā)思維沖突、明確學(xué)習(xí)目標(biāo)、鋪設(shè)達(dá)標(biāo)階梯。
1、在導(dǎo)入階段創(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、抑揚(yáng)頓錯(cuò)的語(yǔ)調(diào)及運(yùn)用其它對(duì)比鮮明的教學(xué)媒體,能夠很好地喚起學(xué)生的無(wú)意注意,激發(fā)學(xué)生的直覺興趣,但更重要的是,要依靠所創(chuàng)設(shè)的實(shí)驗(yàn)情境的內(nèi)容和教師的引導(dǎo)將學(xué)生的無(wú)意注意轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸庾⒁狻?/p>
2、激發(fā)認(rèn)知沖突,這是保持學(xué)生有意注意、激勵(lì)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)最有效的途徑。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,但不一定能趨向于教學(xué)的目標(biāo),也不一定會(huì)產(chǎn)生劇烈的認(rèn)知沖突。需要教師精心地引導(dǎo)和組織,及時(shí)地抓住學(xué)生閃現(xiàn)出來(lái)的認(rèn)知矛盾,掀起思維沖突的狂瀾,使學(xué)生產(chǎn)生渴望解決問題,又感到僅用自己現(xiàn)有的知識(shí)無(wú)法解決問題的心理矛盾。
3、明確目的,建立聯(lián)系,這是導(dǎo)入定向的重要環(huán)節(jié)。在激起思維沖突以后,應(yīng)當(dāng)使學(xué)生明確學(xué)習(xí)的目標(biāo)和解決問題的途徑。
當(dāng)然,這些導(dǎo)入的環(huán)節(jié),并不是死板的模式,可以靈活多變地加以應(yīng)用。不同的課堂結(jié)構(gòu),要求有不同的導(dǎo)入結(jié)構(gòu)。在導(dǎo)入過(guò)程中,因課題而宜。
一般來(lái)說(shuō),優(yōu)秀的課堂實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入方案應(yīng)做到以下幾點(diǎn):(1)創(chuàng)設(shè)情境和諧,能引起學(xué)生的注意和興趣;(2)課題意識(shí)明確,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望;(3)銜接自然,能調(diào)動(dòng)學(xué)生知識(shí)、方法上的準(zhǔn)備;(4)實(shí)驗(yàn)與語(yǔ)言的配合密切,能引導(dǎo)觀察和積極思考;(5)導(dǎo)入時(shí)間掌握得當(dāng),緊湊。