1、以提出問題為核心的預(yù)習(xí)階段課題設(shè)計

預(yù)習(xí)是實(shí)驗教學(xué)的首要環(huán)節(jié)，不僅可以鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力，而且培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新能力，而傳統(tǒng)上很多學(xué)生不重視預(yù)習(xí)，僅僅是抄書來應(yīng)付，學(xué)習(xí)效果較差。為改變這種局面，我們在預(yù)習(xí)階段給學(xué)生布置了與實(shí)驗相關(guān)的大量問題，對學(xué)生強(qiáng)調(diào)實(shí)驗課就是要解決各種問題，而不僅僅是驗證，并且為了完成課題事先就要去查找資料，論證其立項意義、完成手段及步驟，讓學(xué)生通過查資料來回答。如在光電效應(yīng)這個實(shí)驗中，學(xué)生課前首先要去查找什么是光電效應(yīng)，有何重要意義，要觀察這種現(xiàn)象實(shí)際是要去觀察哪個物理量，有哪些測量方法，那么需要哪些儀器，如何連接才能完成。在拉伸法測定鋼絲的彈性模量這個實(shí)驗中，課前預(yù)習(xí)要查找什么是彈性模量，測量方法有哪些，如何測量微小的形變，作出光路圖，給出放大倍數(shù)是多少，該倍數(shù)與哪些物理量有關(guān)等。為了激發(fā)學(xué)生的興趣，還要求學(xué)生查找生活中與該實(shí)驗有關(guān)的內(nèi)容，如哪些器件使用了光電效應(yīng)及它們的大概原理，學(xué)生就會去解釋太陽能電池、數(shù)碼相機(jī)、上網(wǎng)聊天的視頻頭的一些內(nèi)容，在透鏡焦距實(shí)驗中要求學(xué)生去解釋如何矯正近視，激光手術(shù)的原理是什么等。這樣就可以讓學(xué)生帶著目的去預(yù)習(xí)，特別是到學(xué)期后期學(xué)生熟悉這種模式后，讓學(xué)生自己設(shè)計預(yù)習(xí)思考題，自己主動發(fā)現(xiàn)問題，提出問題，進(jìn)而分析并思考如何解決，從而避免學(xué)生被動地等待問題，發(fā)揮能動性去查找各種資料，設(shè)計實(shí)驗，而不僅僅限于課本，為正式的授課打下一個很好的基礎(chǔ)，這樣就可以避免學(xué)生預(yù)習(xí)中只管去無目的的抄書而不去思考，真正發(fā)揮了預(yù)習(xí)的作用。

2、以分析解決問題為中心的動手操作過程中的啟發(fā)式訓(xùn)練

課堂操作是實(shí)驗中一個重要環(huán)節(jié)，我們主要通過兩個步驟對學(xué)生進(jìn)行了引導(dǎo)。

2．1注重講解過程中對學(xué)生的引導(dǎo)

實(shí)驗課上學(xué)生動手操作前教師有一小段的講授時間，講解原理、儀器的使用注意事項等，這個過程要精練簡潔，不能平鋪直敘地講解，我們采取講解與提問相結(jié)合的形式，加強(qiáng)與學(xué)生互動，引導(dǎo)啟發(fā)學(xué)生去不斷思考。以靜態(tài)拉伸法測量鋼絲的彈性模量為例，講解時強(qiáng)調(diào)該類實(shí)驗都是去測量一個參數(shù)，做這種實(shí)驗都是去尋找一個定律，給出一個公式，公式中含有這個待測量，將其他值測出來，這個待測量自然就可以求出來，如測量物質(zhì)密度，粘滯系數(shù)的測定等，將這些實(shí)驗進(jìn)行相互聯(lián)系讓學(xué)生有總體了解，然后提問學(xué)生這個實(shí)驗使用的哪個原理，那么就是胡克定律，將拉力F、鋼絲的橫截面積S、鋼絲的長度L以及鋼絲的形變△L測出，彈性模量就可以求出來，隨后啟發(fā)提問學(xué)生以上各量怎么測量，使用哪些儀器，將儀器的介紹與實(shí)驗有機(jī)結(jié)合起來，然后著重提問學(xué)生鋼絲形變怎么測出來，用的什么方法，將放大法和光杠桿、標(biāo)尺望遠(yuǎn)鏡以及放大倍數(shù)講解給同學(xué)，最后將整個實(shí)驗要測量的物理量進(jìn)行總結(jié)，整個講解過程緊緊抓住學(xué)生的思維，不斷去啟發(fā)他，讓他最后有種恍然大悟的感覺，通過這個過程，學(xué)生做實(shí)驗的時候頭腦就是清醒的，他就有了主動性，會去思考，而不是教師平鋪直敘的講解，如果抓不住學(xué)生的思維，他就并沒有去領(lǐng)悟核心內(nèi)容，做完實(shí)驗可能還是不清楚。所以課堂引導(dǎo)的目的還是學(xué)生最終會獨(dú)立地去完成實(shí)驗。

2．2加強(qiáng)學(xué)生動手操作過程中的啟發(fā)引導(dǎo)

在學(xué)生的動手操作過程中，我們注意引導(dǎo)學(xué)生去分析問題，如觀察光電效應(yīng)現(xiàn)象。當(dāng)學(xué)生按照電路圖將光電管正負(fù)極分別接微安表正負(fù)極時，會發(fā)現(xiàn)微安表指針反偏，這個時候教師沒有直接給出解釋，而是啟發(fā)學(xué)生去分析問題，為什么按照電路圖接好了，指針卻反偏了，如何去著手，引導(dǎo)學(xué)生看問題看本質(zhì)。既然指針反向偏轉(zhuǎn)，說明電流從微安表的負(fù)極流進(jìn)去，正極流出導(dǎo)致的，那么為什么電流這樣流，引導(dǎo)學(xué)生去分析光電管的電子發(fā)射過程。然后再讓學(xué)生將正負(fù)極導(dǎo)線換位連接，就可以發(fā)現(xiàn)指針正偏了，這個時候接著提問學(xué)生，為什么指針雖然正向偏轉(zhuǎn)了，就是把光源靠的光電管很近，偏轉(zhuǎn)角度還這么微小，這樣就可以深入分析光電子的發(fā)射。那么現(xiàn)象分析了，如何才能增大光電流，通過什么方式可以把其他電子拉過來形成電流，將問題拋給學(xué)生，讓他們緊跟著教師的思維去思考，既然要把電子拉過來，電子就要受力，這個力怎么提供，磁場力可以，電場力也可以，那么加電場就可以解決該問題，這樣就可以引入光電管的伏安特性這個實(shí)驗內(nèi)容，如何連接電路學(xué)生就會很清楚。對學(xué)生操作過程中出現(xiàn)的問題，我們并不直接指出來，而是讓學(xué)生去分析為什么這樣不行，該怎么解決它，也是采取提問的方式。比如在三線懸擺實(shí)驗中，上下盤的調(diào)平順序，有些同學(xué)先調(diào)下盤水平，這時候教師可以讓學(xué)生先自己畫示意圖分析，如果上盤不平，下盤先調(diào)平，此時三根懸線不等長，等把上盤調(diào)平了，下盤又不平了，啟發(fā)他去獨(dú)立思考。這個實(shí)驗要求下盤擺角不超過10度，那么如何滿足，為什么要測50個周期，能不能測100次，還是將問題拋給學(xué)生，每次實(shí)驗課從開始到結(jié)束都有大量的問題交給學(xué)生，讓他不停的去思考去分析，努力去分析解決問題。

3、以歸納總結(jié)為核心的撰寫實(shí)驗報告中啟發(fā)式培養(yǎng)

在課后的撰寫實(shí)驗報告過程中，加強(qiáng)學(xué)生對結(jié)果歸納總結(jié)及分析討論，并針對實(shí)驗相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)一步布置問題。如讓學(xué)生分析完成課題過程中有沒有什么地方需要進(jìn)一步完善的;又如讓學(xué)生思考通過設(shè)計什么儀器可以精確測量三線擺的擺動周期;為什么光電效應(yīng)中光電管的伏安特性曲線后面變平緩，如果再增大電壓會有什么現(xiàn)象;粘滯系數(shù)測定中如果小球沒有從中心下落，那么時間是怎么變化的等等。讓學(xué)生做完實(shí)驗再去思考，在實(shí)驗課的中期抽出時間進(jìn)行總結(jié)，讓學(xué)生進(jìn)行討論，對某些測量方法進(jìn)行回顧分析。

4、結(jié)束語

實(shí)驗課的授課也是一門教學(xué)藝術(shù)，我們對基礎(chǔ)物理實(shí)驗教學(xué)的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行了設(shè)計，大量采取了用問題啟發(fā)學(xué)生去分析思考，去動手解決，將每個實(shí)驗都作為一項課題去完成，發(fā)揮了實(shí)驗課的特點(diǎn)，也取得了較為滿意的結(jié)果。

作者：牛海波 王小克 劉會玲 單位：西安交通大學(xué)