一种有效的实验教学方式——随堂实验

周革军

实验可以推翻理论，但理论永远推翻不了实验。——丁肇中

实验是物理学理论体系的基础，物理基础教学离不开实验教学。但是，大多数高中生在物理学科的学习方法上往往存在很大的误区，很多学生只是埋头于题海，被动地应付考试，对物理实验的重要性缺乏认识，没有在实验中学习科学方法的意识和激情。

另外，要求大多数高中生能独立地进行探究式学习，脱离了他们的知识和能力基础的实际。就探究式教学而言，虽然其最终的目标是使得学生可以凭借其原有的知识和能力基础，通过科学的方法和探究过程来获取新的知识。但是，探究能力和科学方法并不是与生俱来的，探究能力的培养和探究过程的体验是探究式教学的首要环节。

所以要将探究式教学的教学理念、三维教学目标落实，必须找到学习探究方法，培养探究能力的一种行之有效的教学方式。笔者以为较为理想的教学方式是随堂实验。

随堂实验也叫边讲边实验、师生协同实验。随堂实验不再由教师单方面来完成，而是在教师示范的同时，学生也参与实验操作。因为亲自动手进行实验，学生更易投入，无论是操作、观察、还是分析、归纳，学生的兴趣将更为浓厚，也更有利于学生实验能力的全面提升。随堂实验改变了传统的实验教学模式，它把师生的双边活动按需要混合在一起，从而形成更强有力的师生互动，也更多地鼓励了学生的主动参与。

随堂实验可以是大面积针对全体学生的基础性操作训练，也可以是演示实验中不易观察到的细微过程的进一步细致观察。任何一种只强调教师或者学生单方面作用的实验教学方式都难以收到理想的效果。事实上，已有不少教师将原有的演示实验教学和学生分组实验教学改为随堂实验教学并取得了良好的效果。随堂实验教学可以根据需要，将师生的双边活动有效地混合在一起，所以，这种教学方式更有利于师生间进行交流和互动，从而大大改变了学生在传统实验教学中的被动地位。由于学生的主观能动性在随堂实验教学中可以得到很大程度的发挥，这就使得探究式学习的理念可以在随堂实验教学中得以更好地体现。

在随堂实验的教学模式下，师生之间的交流机会较多，这就为探究式教学所需要的教学环境提供了很好的保障，同时，以随堂实验教学作为探究能力培养的主要教学模式，可以使学生较好地掌握探究式学习所必需的方法和技能。

为了大家便于操作，笔者绘制了随堂实验教学模式流程图，如图1所示：

我市刚刚结束的全市优质课比赛，参赛老师都精心准备了课堂实验，其中有位老师在讲授《原子的核式结构模型》一节中，有这样一个教学片段：

师：出示用橡皮泥制成外表一样的两个小球，要求学生在不能剖开的前提下，来探知两球的内部结构。（教师发“难”）

学生顿时陷入沉思，片刻有学生蠢蠢欲动，提出了自己的想法。

生甲：我们可以摸一摸，比较其软硬，大致判断其内部结构。

生乙：我们可以提一提，来掂量掂量其轻重，大致判断其结构。

根据学生的想法让学生亲自实践。通过实践却发现这两种方法都是无效的，就在多数同学“山穷水尽疑无路”时，有同学提出了新的想法。

生丙：老师我们能否用牙签，大头针之类的东西来插一下，从而探知两小球的内部结构。

根据生丙的提议，用针插两个小球，发现两小球有明显的差异，一球的“针”全部直线穿过，而另一球的“针”有不同的现象：有的是沿直线穿过，有的发生弯曲，有的根本没有穿过去。

看到这样的现象，同学们的热情高涨，“两球里面究竟有啥不同？”、“为何会从不同方向穿出？”，要解决的问题已深入每一位同学的心里。

把两小球剖开，发现一个里面都是橡皮泥（汤姆孙的“西瓜模型”），而另一个在球心部位有一乒乓球（卢瑟福的“核式结构模型”）。

该实验的应用突破了新教材的重点和难点，使学生知道了汤姆孙的“西瓜模型”的不足，明确了卢瑟福α粒子散射实验的实验原理、实验现象、实验结论。

这个实验教学片段可以说是随堂实验教学模式的典范，随堂实验教学方式可以引导学生亲自参与、亲身体验教学活动，对激发学生的学习兴趣、求知欲望大有裨益。但在教学过程中我们还应注意：在随堂实验教学模式下，学生随时可能遇到各种类型的问题，教师应该及时引导全体学生进行讨论和交流，共同找到解决问题的办法；在备课时教师应多准备些预设方案，以供应急之用。

(栏目编辑罗琬华)