迷你實驗室教學(xué)內(nèi)容的處理論文
摘要：新課程高中物理司南版在各個章節(jié)內(nèi)容中都設(shè)有“迷你實驗宣”，“迷你實驗室”有設(shè)計簡單、富有趣味、處理靈活等特點，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“迷你實驗室”教學(xué)作用，提出了幾點建設(shè)性的意見。
關(guān)鍵詞：迷你實驗室教學(xué)處理
2006年秋季開始，全省實施新課程，高一年級各學(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“迷你實驗室”。在具體的教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)“迷你實驗室”的許多優(yōu)越性，但老師們對這一部分內(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�人的看法，與各位同仁探討。
一、“迷你實驗室”的特點
正如編者所說的，“迷你實驗室”是“用身邊的材料做一些妙趣橫生的小實驗，培養(yǎng)技能，增強(qiáng)興趣”。歸納起來，物理1(必修)的“迷你實驗室”具有以下特點：
1.設(shè)計簡單性
(1)材料簡單：“迷你實驗室”中的實驗所需的器材大多取自于學(xué)生生活實踐中比較常見、相對容易得到的器材，符合低成本實驗設(shè)計的思想。如“模擬打點計時器”實驗中用到的紙和筆，“觀察玻璃瓶的微小形變”實驗中的玻璃瓶、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)裝置簡單：“迷你實驗室”中的實驗以學(xué)生已有的生活經(jīng)驗為基礎(chǔ)，選取與學(xué)生密切相關(guān)的、易操作的素材設(shè)計實驗，讓學(xué)生處于一個真實的、熟知的、親切的物理情景中。因材料簡單，實驗裝置也就自然簡單。如“看誰疊得好”實驗，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驗，以此讓學(xué)生體會重心的妙用。
2.內(nèi)容趣味性：該實驗通過展示物理情景，讓學(xué)生感到物理實驗不僅不是神秘的、單調(diào)的，更是新奇的、生動的和有趣的，讓學(xué)生感到好奇、興奮和激動。如測量反應(yīng)時間，通過一把尺子就能測出自己的反應(yīng)時間，把反應(yīng)時間這一看似神秘的概念通過平常的器材利簡單的操作便能測量出來。
3.處理靈活性：與原先教材中安排的實驗相比，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)實際條件，決定做哪些實驗，不做哪些實驗，從某種程度上說編者也變得更有人情味了。
二、關(guān)于“迷你實驗室”的幾個困惑
與以前教材中安排的實驗不同，司南版的“迷你實驗室”就是在教參中也沒有說明實驗要幾個課時完成，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，有以下幾點困惑：
1.“迷你實驗室”中的實驗一定要在課堂上完成嗎?
司南版物理1(必修)中的“迷你實驗室”的實驗大多比較簡單，但也有比較繁瑣的，如“圓錐為什么往上滾”的實驗，如果學(xué)生要在課堂的45分鐘內(nèi)完成該實驗，時間是不夠的。第一個困惑：“迷你實驗室”的實驗是否一定要在課堂上完成?
2.“迷你實驗室”中的實驗應(yīng)完成到什么程度?
探究性學(xué)習(xí)包括以下幾個環(huán)節(jié)：提出問題、猜想與假設(shè)、制定計劃與設(shè)計實驗、進(jìn)行實驗與收集證據(jù)、分析與論證和評估等，那么“迷你實驗室”中的實驗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?第二個困惑：“迷你實驗室”的實驗應(yīng)完成到什么程度?
3.“迷你實驗室”中的每個實驗探究學(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”的實驗怎么處理?第三個困惑：“迷你實驗室”中的每個實驗探究學(xué)生都要親自經(jīng)歷嗎?
三、對“迷你實驗室”教學(xué)內(nèi)容的處理
1.對學(xué)生進(jìn)行實驗素養(yǎng)的訓(xùn)練
“迷你實驗室”具有設(shè)計簡單、趣味性強(qiáng)和靈活性強(qiáng)的特點，因此它是根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H條件既可以選擇性的又要引導(dǎo)性的讓每一位學(xué)生都動手實驗。既然是實驗，與“變戲法”和“雜�！本陀斜举|(zhì)的不同，實驗培養(yǎng)的是學(xué)生的科學(xué)探究意識和科學(xué)的思維方法，是實事求是的態(tài)度，不能停留在表面上的興趣，因而要完成好“迷你實驗室”的實驗，對學(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。除了明確實驗?zāi)康�、弄清實驗原理、了解儀器性能、搞清實驗步驟外，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)，得出實驗數(shù)據(jù)后還要得出實驗的結(jié)論。 例如“測量反應(yīng)時間”的實驗，課本上的內(nèi)容只指出“人們發(fā)現(xiàn)情況到采取相應(yīng)的行動的時間叫反應(yīng)時間”，具體如何測量，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)生自己動手測量自己的反應(yīng)時間。學(xué)生非常興奮，可以測量自己的反應(yīng)時間了，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：“你們測出來了反應(yīng)時間沒有?”此時基本上全班安靜下來，只有一兩個小組真正測量出了反應(yīng)時間，大多數(shù)的小組并沒有測量出反應(yīng)時間，教師指出學(xué)生的不成功的原因，要求學(xué)生明確實驗?zāi)康摹獪y量反應(yīng)時間，弄清實驗原理——自由落體運(yùn)動，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，而要測量h一定要選好參考點。提醒學(xué)生應(yīng)記錄什么數(shù)據(jù)，請學(xué)生再做一遍。這時學(xué)生便清楚他們沒有測量出反應(yīng)時間的原因了，此后基本上各小組都能測量出反應(yīng)時間了。
2.課堂上能完成的實驗盡量在課堂上完成
雖說探究不是一蹴而就的，不是一時就能完成的，但是在課堂上就完成的實驗會讓學(xué)生充分感受到成功的喜悅和歡樂，使學(xué)生對學(xué)習(xí)物理產(chǎn)生更濃厚的興趣，所以應(yīng)該力爭在課堂上完成實驗。對于哪些時間需要比較多的實驗可以讓學(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”的實驗，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)行實驗探究。學(xué)生通過實驗探究，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，實際上重心是在下降。所以，課堂上能完成的實驗探究，不僅可以激發(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲，同時也讓學(xué)生享受到成功的喜悅和歡樂，對調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣具有極大的作用。如果讓學(xué)生各自在課后對實驗進(jìn)行探究，因為所需的時間要多，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“迷你實驗室”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。“迷你實驗室”中的實驗簡單易行，成功率高，用“迷你實驗室”中的實驗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)動的實驗探究”，教材安排的順序是先進(jìn)行打點計時器的實驗探究而后再讓學(xué)生“模擬打點計時器”，而我在處理教材時，先讓學(xué)生“模擬打點計時器”，通過學(xué)生的探究，讓學(xué)生體會找相等時間間隔的方法，然后引入新課一同學(xué)們已經(jīng)體會到兩點間的時間間隔大致相等，那么兩點間的時間間隔是多少?如何準(zhǔn)確測量出兩點間的時間間隔呢?如何求出速度?打點計時器就是一種準(zhǔn)確測量時間間隔的儀器，本節(jié)課我們就來探究這個問題。然后請學(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)打點計時器的實驗探究。待學(xué)生完成實驗探究后，比較“模擬打點計時器”和“打點計時器”兩個實驗探究的不同之處，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)識到，打點計時器是一種計時儀器的特點。
4.盡量把“迷你實驗室”的實驗當(dāng)做學(xué)生的探究實驗
司南版物理1(必修)的“迷你實驗室”并沒有明確規(guī)定是演示實驗還是學(xué)生的探究實驗，是演示實驗好還是學(xué)生的自主探究好呢?可能有的教師會圖省事，做做演示實驗就算了，實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)用實驗讓學(xué)生進(jìn)行探究。探究不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，發(fā)展動作思維，而且可以讓課堂成為訓(xùn)練學(xué)生手腦并用的場所。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”的實驗就改用課件進(jìn)行演示。
5.對課本上幾個“迷你實驗室”的改進(jìn)
(1)測重心：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)動書本，看誰轉(zhuǎn)動更久而書不掉下來，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“迷你實驗室”在教材中的重要作用，我認(rèn)為教材中的“迷你實驗室”不是太多了，而是太少了，在可能的情況下，教師應(yīng)多設(shè)計安排一些類似“迷你實驗室”的內(nèi)容，如伽利略的理想斜面實驗就可以安排在“迷你實驗室”。以至讓學(xué)生真正的“迷人實驗室”。
參考文獻(xiàn)：
[1]廖伯琴.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書物理必修(1)[M].濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2004.
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