物理实验在“循环—差异教学”课堂中的落实

吴秋瑛

“注重科学探究，强化实验教学”是物理课程标准的要求；物理实验是物理科学理论的支柱，做好物理实验是学好物理的基础；实验能将所学的物理知识变得更直观，更容易理解，达到事半功倍的效果.“循环-差异教学”是基于课程标准的教学，“循环”和“差异”均指向学生的学习特点；“循环”指所有学生的学习都要经历“个体学习、合作学习、教师帮助学习”三个逐层提升的循环学习过程；“差异”指不同的学生个体，其思维方式、学习方式、学习进程都是千差万别的，有着极大的差异性.“循环-差异教学”将物理实验教学融进学生的学习进程，使实验教学得到高效实施的充分保障.

1 实验教学的多维目标得到全面落实

课程标准指出，实验教学的多维课程目标包括通过实验来学习物理知识、训练操作技能，发展学生的实验能力、提高科学素养.物理课堂教学应让学生通过设计实验、收集和分析实验数据等学生的自主活动来提高实验能力，让学生在实验中认识尊重客观数据的重要性，从而养成实事求是的科学态度，在实验的相互配合中发扬合作精神，在认真收集、处理实验信息中培养严谨的科学态度和科学精神.

“循环-差异教学”物理课堂“个体学习”的学案，紧紧围绕课时学习目标，让学生明确“读书思考、动手实验、归纳总结”等具体的学习任务，经历自主的物理学习过程.凡是课程标准用“通过实验”这一措辞陈述的知识内容，都指导学生经历实验的学习过程来获取知识.如牛顿第一定律的学习，教师为学生准备好斜面、木板、玻璃板、棉布和小车等实验器材；再如磁场中运动导体产生感应电流条件的学习，教师为学生准备好灵敏电流计、铁架台、蹄形磁体、导体、开关和导线等器材.课堂学习时，学生先阅读课本，进行思考和实验方案设计；根据课本的描述组装实验器材，遇到问题寻求学案、同学和教师的帮助；实验时及时收集数据，记录到课本或学案指定的位置.经历实验过程，奠定理解物理知识的直观基础；分析实验数据，确信物理知识的实用价值，获取物理知识的同时，操作技能得到训练.

“循环-差异教学”物理课堂学案的“个体学习”，在落实课程标准对物理实验的基本要求外，还为学生创造条件，实施所有课本提到的实验.如弹击伸出桌面的钢尺，探究影响声音高低的因素；利用注射器、弹簧测力计估测大气压的值；用钉腿小桌、装沙容器模拟打桩机，探究重力势能与物体质量和高度的关系；用收音机验证电磁波的存在等.以进一步增加学生的动手机会，培养学生通过实验学物理、联系生活学习物理的意识，发展学生的实验能力，提高学生的心智机能和科学素养.

2 优化的课堂结构切合物理实验教学的特点

物理实验的设置，注重学生身心发展的特点，实验器材大多取自生活，遵循简单易得、低成本的选用原则，收集数据生动而直观，趣味性较强；着力培养学生对学习、生活有实用价值的技能；注重现象观察和定性判断.

“循环-差异教学”的课堂学案“目标定向”让学生明确“通过实验”进行学习的方法和达到的目标；“个体自学”引领学生操作具体的实验，对收集到的数据进行处理，获得结论；“同伴互导”要求学生回顾反思自己的学习过程，交流讨论实验过程中，学习同伴更好的做法；“教师解难”则指导学生用科学的方法来审视自己动手操作、思考分析的过程，认识实验操作的不足和数据处理中思维的缺陷，为学生能力的提高和思维的发展指明方向.如观察蒸发现象，学生将温度计插入盛有酒精的烧杯中，先测量酒精的温度，练习温度计的使用；接着将温度计从酒精中取出，观察温度计示数的变化.学生均能观察到温度计的示数降低，且理解示数降低的原因是玻璃泡表面酒精蒸发要吸收热量，导致温度下降.“同伴互导”阶段，有同学更指出，示数下降一段时间后又会上升.没有观察到此现象的同学，会重新观察温度计示数的变化，思考示数上升的原因.“教师解难”阶段，教师拓展学生思维，让学生认识到由于蒸发吸热，导致温度计的示数下降到低于室温，玻璃泡表面的酒精蒸发完后，周围空气向玻璃泡传递热量，温度计的示数重新升高.

教师为学生个体自学准备的实验器材，除专业的测量仪器（如温度计、弹簧测力计、托盘天平、液体压强计、电流表等）外，均取自生活，且简单易得、成本低廉，如探究声音产生选用的橡皮筋、笔帽和纸等；观察物体浮沉选用的橡皮泥、苹果、矿泉水瓶、蜡烛等.“循環-差异教学”优化的课堂结构非常切合物理实验教学的特点，使得认识仪器、使用和操作仪器、掌握实验技能和方法、应用技能方法解决问题四个层次的实验教学目标的实施各有精彩，使得课程标准提出“使学生保持对自然界的好奇，发展对科学的探索兴趣，在了解和认识自然的过程中有满足感及兴奋感；学习一定的物理基础知识，养成良好的思维习惯，在解决问题或做决定时能尝试运用科学原理和科学研究方法， 经历基本的科学探究过程，具有初步的科学探究能力，乐于参与和科学技术有关的社会活动，在实践中有依靠自己的科学素养提高工作效率的意识”的总目标，通过课堂得到最大程度的落实.

3 学案成为实验教学课程资源开发和利用的平台

学案是“循环-差异教学”管理课堂、帮助学生学习的重要抓手，“目标定向”通过课标分解技术，确定课时目标，科学定位学生课堂的学生方法和目标；“个体自学”围绕课时学习目标，设置具体学习任务，让学生经历学习的过程；“同伴互导”和“教师解难”反思个体自学过程，提高学习的层次和深度，注重学习过程的生成；“练习检测”评价学习目标的达成度.

实验教学课程资源的开发和利用要求整合实验室已有的器材资源，让实验效果更明显、实验误差更小；拓展思维、创新思路，用相同的器材展示出更多不同的实验；用身边的物品进行物理实验，拉近物理与生活的距离，让学生深切地感受到科学的真实性，增强学生的创新意识.

“循环-差异教学”将物理实验渗透在课堂的学案中，学生和教师均成为实验教学课程资源开发和利用者.特别是学生不受陈旧思路和框框的束缚，对器材的使用往往会给教师以画龙点睛的巨大启示.如用盛有适量水的矿泉水瓶、木板（海绵）展示影响压力作用效果的因素，探讨海绵和木板对实验效果的不同影响；用废旧硬盘的强磁体、漆包线制作风车发电机；将包装口香糖的锡纸剪成细条，连接到干电池的两端，展示短路现象等.

总而言之，“循环-差异教学”的物理课堂，能更好的展现物理课堂学生主体、实验主角的特色，给物理教师宽广的展示教学技能的平台，实现课程标准指明的培养全面发展的人的目标.