關(guān)春虹

摘 要：物理學(xué)是一門以觀察和實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實驗教學(xué)是物理教學(xué)中一個很重要的組成部分?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)》中明確提出高中物理實驗教學(xué)不僅要“輕知識、重方法；輕結(jié)論、重過程”，更應(yīng)當(dāng)關(guān)注“情感態(tài)度和價值觀”。新課程的實施，為教師帶來了新的理念、同時在物理實驗教學(xué)中對教師提出了更高的要求。教師在教學(xué)中如何把握主導(dǎo)地位，這就要求教師在實驗中各個階段進行“設(shè)疑”，把問題還給學(xué)生，讓學(xué)生通過探究解決問題，成為學(xué)習(xí)的主體者，體驗科學(xué)探究的過程，了解科學(xué)研究的方法，增強創(chuàng)新的意識和實踐能力，并形成交流與合作的良好習(xí)慣，養(yǎng)成科學(xué)求是的態(tài)度，進一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：新課程理念；科學(xué)探究；實驗教學(xué)；設(shè)疑

1 什么是物理實驗教學(xué)中的“設(shè)疑”

實驗教學(xué)中的“設(shè)疑”就是實驗教學(xué)中的問題設(shè)計，它是在動態(tài)教學(xué)中教師以啟發(fā)導(dǎo)學(xué)調(diào)動學(xué)生主動學(xué)習(xí)而采用的一種教學(xué)手段。詳細地說，它是指在實驗教學(xué)中教師通過設(shè)計問題，一步步引導(dǎo)學(xué)生有疑，并為學(xué)生設(shè)置釋疑的階梯。讓學(xué)生在釋疑中求知，在質(zhì)疑中提高，不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

2 物理實驗教學(xué)中進行“設(shè)疑”的原因

物理實驗在物理教學(xué)中占有重要地位，實驗不僅是物理學(xué)的重要研究方法，而且又是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的重要手段。高中物理新課程對科學(xué)探究有較高的要求，如何在教學(xué)中有效引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)探究，“思維自驚奇和疑問開始”筆者認為在物理實驗教學(xué)中“設(shè)疑”的恰到好處可以對科學(xué)探究起一定的鋪墊作用，從而避免了學(xué)生的盲目性探究，又能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，同時促進學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展，還可以活躍課堂教學(xué)氣氛，從而實現(xiàn)教與學(xué)的雙贏。

3 物理實驗教學(xué)中如何進行“設(shè)疑”

采用科學(xué)探究的形式來進行物理實驗教學(xué)的過程中教師應(yīng)該先構(gòu)建科學(xué)探究教學(xué)模式，通過指導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生自主、獨立的探索活動，從而讓學(xué)生有效感知和理解物理規(guī)律，獲得情感體驗，掌握解決問題的方法，發(fā)展探究精神和創(chuàng)新能力。學(xué)生在完成實驗的過程中，要經(jīng)歷設(shè)計實驗、選擇儀器、進行實驗、收集數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、得出結(jié)論、反思結(jié)果、吸取教訓(xùn)、小組討論，嘗試表達等一系列的活動。下面就探究實驗教學(xué)過程中幾個過程來論述物理實驗教學(xué)中如何進行“設(shè)疑”。

3.1 設(shè)計實驗過程中的“設(shè)疑”

探究性實驗的設(shè)計要充分體現(xiàn)學(xué)生自主性及創(chuàng)造性的原則，培養(yǎng)學(xué)生認識新知識，由易到難，循序漸進的思維方式。傳統(tǒng)的實驗教學(xué)模式是：“提出實驗?zāi)康摹喪鰧嶒炘怼榻B實驗裝置——進行實驗”，這樣學(xué)生雖然能很完美地完成實驗，得到期待中的實驗數(shù)據(jù)，但能力方面無法得到提升，學(xué)生則無法感受到探索過程的艱難和樂趣，與高中新課標(biāo)要求相差甚遠。

設(shè)計實驗對學(xué)生的能力要求較高，不僅要求學(xué)生對實驗的原理有透徹的理解，而且能根據(jù)設(shè)計的要求和條件對實驗器材進行取舍和組合，并制定實驗的方案，通過實驗全過程的描述和具體步驟的實施，得出有關(guān)的結(jié)論。所以設(shè)計實驗過程中的“設(shè)疑”模式如下：“提出實驗?zāi)康摹獎?chuàng)設(shè)問題情景——對問題進行猜想與假設(shè)——制定實驗計劃——設(shè)計實驗——情景檢驗（修改設(shè)計）——實驗成型”。

[案例1] “伏安法”測電阻的拓展

用伏安法測量一只定值電阻的實驗，各器材規(guī)格為：（1）待測電阻RX（約100Ω）（2）直流毫安表（量程0-10mA，內(nèi)阻50Ω）（3）直流電壓表（量程0-3V，內(nèi)阻5kΩ）（4）直流電源（輸出電壓3V，內(nèi)阻可不計）（5）滑動變阻器（0-10Ω，允許最大電流1A）⑹電鍵一只，導(dǎo)線若干。

提出實驗?zāi)康模河米郎蟼溆械钠鞑臏y定待測電阻RX的阻值.

對伏安法測電阻的原型學(xué)生不陌生，很快就設(shè)計出實驗電路如圖1所示.

提出問題：在實驗中我們知道為了實驗安全，不能超量程，這個實驗行嗎？

經(jīng)過計算學(xué)生很快發(fā)現(xiàn)電流表超量程，接下去他們給換量程0-30mA電流表，進行實驗驗證。

新的問題出現(xiàn)：調(diào)節(jié)范圍很小，誤差大。

設(shè)疑：有沒有辦法在不改變器材的前提下能獲得較精確的結(jié)果？

在這時可以讓學(xué)生從電路的連接方式上考慮，引導(dǎo)他們進行合作探究，設(shè)計實驗方案，并用實驗驗證。

學(xué)生改變滑動變阻器的連接方式如圖2所示，重新進行實驗。最后確定實驗方案。

介紹這種連接方式是“分壓式”電路，并進一步提出問題：“分壓式”電路有什么特點？對滑動變阻器的選擇有什么要求？同時每個小組配發(fā)幾種不同規(guī)格的滑動變阻器，進一步通過實驗驗證。

可見，憑借一個實驗原型，恰到好處地設(shè)疑，能使學(xué)生不停地探索，不斷地對實驗加以修正，從而輕松地掌握實驗的原理，對“限流式”和“分壓式”電路的特點能夠很好把握，同時也輕松掌握實驗設(shè)計的方法，不會再認為實驗設(shè)計是高不可攀。實驗操作能力和思維創(chuàng)新能力在釋疑中不斷得到提升。

3.2 實驗儀器使用過程中的“設(shè)疑”

實驗中儀器使用的傳統(tǒng)教學(xué)模式是：“結(jié)構(gòu)簡介——教師示范——學(xué)生模仿”。通常都是由教師先簡單介紹儀器的結(jié)構(gòu)、功能及怎樣操作，同時給學(xué)生做好示范性操作，最后讓學(xué)生依樣畫葫蘆式地練習(xí)操作，直至熟練掌握為止。這種教學(xué)模式無法調(diào)動學(xué)生的自主性和積極性，削弱了學(xué)生的探究能力，過分強調(diào)對學(xué)生知識的傳授，而忽視了對學(xué)生 “過程與方法”及“情感、態(tài)度、價值觀”的培養(yǎng)。這樣的實驗教學(xué)表面上看學(xué)生在努力認真的學(xué)，實質(zhì)上學(xué)生象機器在程序化地操作、毫無熱情。這樣的實驗教學(xué)模式?jīng)]有充分發(fā)揮實驗教學(xué)的教育功能，很容易挫傷學(xué)生對物理實驗的興趣和學(xué)習(xí)的積極主動性，更談不上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力了。為了能夠較好地解決這一問題，增強學(xué)生自主探究能力，其教學(xué)模式是：“觀察儀器（學(xué)生分析，教師引導(dǎo)）——提出問題——儀器操作（學(xué)生生成，教師引導(dǎo)）——發(fā)現(xiàn)問題（師生互動，共同解決）——得出結(jié)論——進行正確的儀器操作”。

[案例2]使用多用電表測電阻，其教學(xué)模式如下：

活動一：引導(dǎo)學(xué)生觀察表盤刻度上標(biāo)的符號，推測可測的物理量

過程小結(jié)：可測電阻、交流電壓、直流電流、電壓。

活動二：學(xué)生觀察電表未用時指針沒有指在電流為零處及在歐姆檔的不同檔位下指針不全指零。

過程小結(jié)：要進行機械調(diào)零和歐姆調(diào)零。

活動三：提出問題：如何測阻值？讓學(xué)生在不同檔位下測量150歐定值電阻的阻值。引導(dǎo)學(xué)生對所測的值進行對比，得出結(jié)論。

過程小結(jié)：使用歐姆檔時，指針指在中間刻度線附近讀數(shù)較準(zhǔn)。

活動四：進一步提出問題：測電阻時雙手能不能接觸兩表筆的金屬處？讓學(xué)生測量約為60 KΩ的電位器的電阻。發(fā)現(xiàn)接觸兩表筆金屬處測量讀數(shù)明顯偏小，是人與被測電阻的并聯(lián)電阻值。

過程小結(jié)：測電阻時，雙手不能接觸兩表筆的金屬處。

上面案例中，教師并不是強行給學(xué)生灌輸多用電表的使用方法及測量中的注意事項，而是讓學(xué)生在活動中不斷發(fā)現(xiàn)問題，激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性，并解決問題，總結(jié)經(jīng)驗，從而很好地掌握知識，并培養(yǎng)了科學(xué)探究精神。

3.3 實驗操作過程中的“設(shè)疑”

實驗的正確操作與否決定實驗數(shù)據(jù)獲得的誤差大小，從而影響對科學(xué)的正確認識。同時在實驗操作過程中學(xué)生也可以體驗當(dāng)時科學(xué)家的心路歷程，體驗科學(xué)家在實驗操作過程中如何不斷完善實驗條件，逐步得到物理規(guī)律，感受科學(xué)探究的艱辛及成功的喜悅。在實驗操作過程的教學(xué)中，教師可以變“教”為“導(dǎo)”，通過“設(shè)疑”一步步地引導(dǎo)學(xué)生操作。把問題留給學(xué)生，把時間留給學(xué)生，讓學(xué)生得出實驗的發(fā)展完善過程，讓學(xué)生經(jīng)歷從實驗的初始設(shè)計到逐步完善的過程，充分揭示科學(xué)家思維的形成過程。

[案例3]探究加速度與質(zhì)量和合外力的關(guān)系

問題引導(dǎo)1：要探究三個物理量間的關(guān)系，應(yīng)該采取什么方法？

問題引導(dǎo)2：如何讓拉力恒定不變？

問題引導(dǎo)3：對小車質(zhì)量和鉤碼質(zhì)量有什么要求？

問題引導(dǎo)4：如何減小摩擦力？如果沒有條件減少摩擦力，有沒有辦法“平衡”摩擦力？如何“平衡”？

問題引導(dǎo)5：如何判定小車做勻速直線運動？

問題引導(dǎo)6：小車做加速運動，加速度如何求？

問題引導(dǎo)7：能否用其他方法來測量本實驗的物理量。

整個實驗過程學(xué)生是活動的主體，結(jié)合教師的步步“設(shè)疑”，逐步完成實驗操作。實驗操作的過程使學(xué)生體會到科學(xué)探究歷程艱辛的同時，也感受到科學(xué)家思維的形成過程及成功的喜悅，并能最大限度地調(diào)動思維和學(xué)習(xí)的自覺性和主動性，達到預(yù)期的教學(xué)效果。

3.4 實驗數(shù)據(jù)處理時“設(shè)疑”

物理學(xué)是建立在實驗基礎(chǔ)上的科學(xué)，物理學(xué)的規(guī)律是實驗的總結(jié)與歸納。通過實驗獲取的數(shù)據(jù)的分析處理能使學(xué)生加深對物理規(guī)律的理解。同時對實驗數(shù)據(jù)的分析處理的可探究的素材是多層面的，教學(xué)中應(yīng)該注意適當(dāng)?shù)亍霸O(shè)疑”以引導(dǎo)學(xué)生加以挖掘，以培養(yǎng)學(xué)生在科學(xué)探究上的發(fā)散性思維，并對學(xué)生思維的流暢性和深刻性也有積極的作用。

[案例4]探究小車速度隨時間變化的規(guī)律

問題引導(dǎo)1：根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，如何求加速度？——利用Δs=aT2

問題引導(dǎo)2：為了減少實驗誤差，如何求加速度？——采用逐差法

問題引導(dǎo)3：還有沒有其他方法求加速度？——圖象法（v-t圖象）

問題引導(dǎo)4：如何求速度？——利用中時速度等于平均速度

整個處理過程中，教師的及時“設(shè)疑”不斷激發(fā)學(xué)生對探究的結(jié)果進行多層面的驗證，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)散性思維及樹立正確的科學(xué)價值觀和實事求是的科學(xué)態(tài)度。

4 結(jié)束語

探究性教學(xué)從情景的提出到情景的解決，由易到難，由淺入深，由近及遠。通過實驗教學(xué)養(yǎng)成學(xué)生科學(xué)求是的態(tài)度，進一步培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。探究性實驗教學(xué)的首要任務(wù)并不在于直接給學(xué)生傳授現(xiàn)成的知識，而在于引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)各種各樣的問題，問題是思維的動力、創(chuàng)新的基石，思維是由問題引起的，學(xué)生才能有解決問題的愿望和迫切要求；如果沒有問題，學(xué)生就不可能有求知的愿望，更談不上去發(fā)展和更新，產(chǎn)生新思想的起點，教學(xué)也就不可能取得成效?！皩W(xué)貴有疑”，物理實驗教學(xué)中須不斷設(shè)疑，巧妙引導(dǎo)學(xué)生釋疑。這對于學(xué)生掌握物理實驗知識、培養(yǎng)各種能力、調(diào)動其學(xué)習(xí)積極性極有好處。同時課堂設(shè)疑是教師的基本功之一，這就要求教師要認真鉆研教材，精心備課，深入了解學(xué)生心理，提高自身的業(yè)務(wù)水平。