張俊

摘 要：物理教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思想要發(fā)生轉(zhuǎn)變，不能就實(shí)驗(yàn)論實(shí)驗(yàn)，而應(yīng)當(dāng)從學(xué)生建構(gòu)知識(shí)體系的角度去看待實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

關(guān)鍵詞：初中物理 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 提問

物理是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，這是多年以來對(duì)物理學(xué)的基本界定。因此，在初中物理教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)成為知識(shí)構(gòu)建的一個(gè)堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。但在實(shí)際教學(xué)中還會(huì)出現(xiàn)另一種情況，就是很多不做實(shí)驗(yàn)或者只在黑板上做實(shí)驗(yàn)的老師，也能讓學(xué)生在考試中考出一個(gè)很好的分?jǐn)?shù)，即使新課程改革以來教育部多次強(qiáng)調(diào)要讓實(shí)驗(yàn)與學(xué)生的成績直接掛鉤，但實(shí)際情況卻不盡如人意愿。這其中的原因是什么呢？是實(shí)驗(yàn)確實(shí)不需要做？還是教師對(duì)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理解太過狹隘？筆者認(rèn)為必須思考這個(gè)問題，讓物理教學(xué)的思路更加清晰。筆者在此對(duì)初中物理實(shí)驗(yàn)提出一些本原性的問題，以便幫助教師對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。

一、物理實(shí)驗(yàn)最重要的是不是“做”

提到實(shí)驗(yàn)，人們的第一反應(yīng)就是“做”，仿佛不做就談不上實(shí)驗(yàn)。于是有一段時(shí)間初中物理教學(xué)中最時(shí)髦的一個(gè)口號(hào)就是“學(xué)生能做的實(shí)驗(yàn)都要讓學(xué)生做”，因此實(shí)驗(yàn)器材的提供以及實(shí)驗(yàn)室的升級(jí)成為許多地方改善辦學(xué)條件的一個(gè)重大舉措。那么，這么多的投入對(duì)于學(xué)生的物理知識(shí)構(gòu)建到底有多大的作用呢？從近年來的中考數(shù)據(jù)來看，作用可能是有限的。當(dāng)然，中考成績不僅取決于實(shí)驗(yàn)，也與其他因素相關(guān)，可能不完全具有說服力，但可以從側(cè)面說明實(shí)驗(yàn)條件的改善只是學(xué)生物理成績提高的充分條件，并非充要條件，更談不上是必要條件。因?yàn)楫?dāng)年在“壇壇罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)思想下，學(xué)生的物理成績依然優(yōu)秀，且這一思想到今天依然充滿著活力。

事實(shí)上，透過這一實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思想，我們更應(yīng)當(dāng)看到的是實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵并不在“做”，更在于對(duì)實(shí)驗(yàn)思路的理解、對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的設(shè)計(jì)以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)。以對(duì)實(shí)驗(yàn)思路的理解為例，其中包括了初步步驟的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)器材的選擇等內(nèi)容，而這些內(nèi)容在現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中恰恰是容易被忽視的。例如在“探究聲音產(chǎn)生的條件”實(shí)驗(yàn)中，有教師在鼓面上灑了一些紙屑，然后讓學(xué)生到前面敲一下，讓其余學(xué)生根據(jù)看到的現(xiàn)象去得出結(jié)論“聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的”。這是一個(gè)極其簡單的實(shí)驗(yàn)，事實(shí)上即使不做這個(gè)實(shí)驗(yàn)學(xué)生依然能夠記住該結(jié)論。但在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中包含的思想?yún)s是豐富的：其一，為什么選擇鼓？其二，為什么選擇紙屑？其三，實(shí)驗(yàn)有什么現(xiàn)象？其四，可能的現(xiàn)象分別說明什么結(jié)論？這四個(gè)問題在筆者看來是本實(shí)驗(yàn)的核心，只有學(xué)生認(rèn)識(shí)到選擇鼓是因?yàn)槠湔駝?dòng)幅度較大，現(xiàn)象較明顯（事實(shí)上選擇其他聲源理論上都是可以的，但有些不適合作為演示實(shí)驗(yàn)）；選擇紙屑是因?yàn)榧埿驾^輕，可以在鼓面的振動(dòng)帶動(dòng)之下跟著跳動(dòng)，從而起到放大鼓面振動(dòng)的作用，這其中有轉(zhuǎn)換的思想；實(shí)驗(yàn)可能的現(xiàn)象是紙屑跳動(dòng)或者不跳動(dòng)；其結(jié)論則是如果紙屑跳動(dòng)，則說明鼓面在振動(dòng)，即說明了鼓發(fā)聲是由于鼓面的振動(dòng)產(chǎn)生的，如果紙屑不跳動(dòng)，則還需要進(jìn)一步探究（而非否定猜想）。意識(shí)到這些，才能說學(xué)生看懂了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，而對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解也不至于停留在表面現(xiàn)象和最后結(jié)論上。

因此，實(shí)驗(yàn)最重要的并不是“做”，如果將實(shí)驗(yàn)的重心放在“做”上，那可能只是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，而對(duì)實(shí)驗(yàn)思路難以理解，對(duì)實(shí)驗(yàn)中用到的方法缺乏感知，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的猜想與結(jié)論的描述能力也難以得到切實(shí)提高。

二、物理實(shí)驗(yàn)最重要的是什么

從以上分析來看，物理實(shí)驗(yàn)最重要的應(yīng)當(dāng)是實(shí)驗(yàn)思路的設(shè)計(jì)，其中就包括了實(shí)驗(yàn)器材的選擇，因?yàn)椴煌膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路往往意味著不同器材的選擇。從這個(gè)角度來看，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中先確定實(shí)驗(yàn)原理，再選擇實(shí)驗(yàn)器材的教學(xué)思路往往不是探究性的，而是操作性的。

談到實(shí)驗(yàn)思路的設(shè)計(jì)，就不能不提實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思想。事實(shí)上，再簡單的實(shí)驗(yàn)都是有著思想支撐的，以“電路”知識(shí)教學(xué)中“簡單電路”的教學(xué)為例，怎樣讓學(xué)生認(rèn)識(shí)簡單電路呢？也許有的教師覺得這是一個(gè)再簡單不過的問題，不需要如此費(fèi)心費(fèi)力。可事實(shí)上有經(jīng)驗(yàn)的教師都知道，就是在這個(gè)簡單電路上，不少學(xué)生都會(huì)翻筯斗，有時(shí)要通過多次的重復(fù)，學(xué)生才能理解簡單電路中電流的走向，尤其是要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，只有當(dāng)電流通過燈絲燈泡才是會(huì)發(fā)光的。這一認(rèn)識(shí)要么通過講授來完成，要么通過實(shí)驗(yàn)來完成，顯然后者更加能夠提升學(xué)生的物理素養(yǎng)。筆者引導(dǎo)學(xué)生完成了這樣的一個(gè)實(shí)驗(yàn)：第一步，給學(xué)生提供簡單電路的“四大件”——電源、燈泡、開關(guān)、導(dǎo)線，讓學(xué)生自己想辦法讓燈泡發(fā)光（由于是簡單電路，因此還涉及不到器材的選擇，而在其他一些電學(xué)實(shí)驗(yàn)譬如探究電路中電流大小與哪些因素有關(guān)、探究影響電熱大小的因素等實(shí)驗(yàn)中，就可以讓學(xué)生有一個(gè)實(shí)驗(yàn)器材選擇的過程）；第二步，讓學(xué)生分析比較成功與失敗的實(shí)驗(yàn)過程，判斷失敗的原因；第三步，用電路圖表示電路連接情況并用電流流動(dòng)的方法理清簡單電路中燈泡發(fā)光的原因。

顯然，這是一個(gè)完整的實(shí)驗(yàn)過程，第一步當(dāng)中學(xué)生有自主探究與體驗(yàn)，有試錯(cuò)的經(jīng)歷，這些都是實(shí)驗(yàn)的必要因素；也有成功的喜悅和失敗的煩惱，這些都是與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的非智力因素，對(duì)實(shí)驗(yàn)品質(zhì)的提高也有著影響；第二步實(shí)際上是對(duì)實(shí)驗(yàn)的自主評(píng)估，也是比較方法的實(shí)際應(yīng)用，學(xué)生可以在比較中發(fā)現(xiàn)燈泡發(fā)光的正確做法，也可以通過比較發(fā)現(xiàn)原有思路的錯(cuò)誤；第三步則是將實(shí)驗(yàn)建立起來的感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)識(shí)，是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象向理論描述轉(zhuǎn)變的重要過程。在這個(gè)過程中，“做”是服務(wù)于“思考”的，學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的主要事情不是單純地做，而是思維引導(dǎo)下做。

三、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)最重要的是什么

由以上分析可以看出，物理實(shí)驗(yàn)中最重要的不是純粹的做，而是思維引導(dǎo)下的做。那么，這對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)又意味著什么呢？筆者以為，這意味著物理教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思想要發(fā)生轉(zhuǎn)變，不能就實(shí)驗(yàn)論實(shí)驗(yàn)，而應(yīng)當(dāng)從學(xué)生建構(gòu)知識(shí)的角度去看待實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

一旦有了這樣的思想，那就意味著實(shí)驗(yàn)不是一個(gè)單純的知識(shí)點(diǎn)，而是一個(gè)服務(wù)于知識(shí)構(gòu)建的學(xué)習(xí)途徑，這也是符合物理研究中實(shí)驗(yàn)的定位的，在物理研究中，實(shí)驗(yàn)從來就不是目的而是手段，是物理發(fā)現(xiàn)生成的重要途徑。這里筆者實(shí)際上是想表明一個(gè)意思，即實(shí)驗(yàn)技能與實(shí)驗(yàn)操作固然是初中物理教學(xué)中必須重視的內(nèi)容，但更應(yīng)當(dāng)重視的應(yīng)當(dāng)是實(shí)驗(yàn)背后的思想，這更應(yīng)當(dāng)是物理教學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，只有將物理實(shí)驗(yàn)放到物理學(xué)習(xí)的背景中，實(shí)驗(yàn)本身才能彰顯其意義。

綜上所述，對(duì)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的三個(gè)問題的提出與回答，理清了物理教學(xué)中對(duì)實(shí)驗(yàn)的一些模糊認(rèn)識(shí)，明確了實(shí)驗(yàn)的功能與定位，應(yīng)當(dāng)成為物理有效教學(xué)背景下的新認(rèn)識(shí)。