基于错误资源的物理实验教学策略(2)
二、基于错误资源的实验教学策略
1.变"讲授"为"探索"，促进实验技能的构建
实验仪器的操作都有一定的规范，正确操作实验仪器是一项基本技能。在刚接触新仪器时就要严格要求、熟练掌握，为今后的综合探究夯实基础。对实验仪器的教学，有人提倡采用讲授式，以师讲生听为主，而教学实践证明，这种方法不易引起学生兴趣，扼杀学生使用新仪器的欲望。科学技术在不断发展，现在没有的东西，可能明天就会出现，学生在未来的生活、工作中肯定会遇到许多新的科技产品，这些产品怎么使用，需要学生自己摸索。因此，物理课堂上，教师的一个重要职责就是培养学生探索新器材的能力，这是一种适应现代化生活的能力。
基于这些考虑，可以采用探索式教法，充分调动学生对新鲜事物的好奇心和探究欲。比如，教学"电流表的使用"，可以将教材内容编辑成仪器使用说明书的形式，在前面部分列出几个注意事项，学生阅读说明书后，试着去测电路中的电流。探索中，学生必然要经历犯错、反思、纠错的过程，而这正是学生自我建构操作技能的过程，印象自然根深蒂固，同时，培养了学生使用新仪器的能力。又如，对电流表的读数，教师先投影一组学生的表盘，但故意不显示接线柱，如图3，请学生读数，有些学生马上就报出读数，但出现不同结果，还有学生犹豫不决，教师启发学生为什么出现这种现象？学生反映，不知道接线柱。此时，学生就会明白，读数先要明确接线柱或量程。接着，告诉学生是小量程，再请学生读数，又出现了两个答案：0.24A和0.28A。教师追问，到底哪个正确，为什么？引导学生要看清分度值，并回答不同量程下的分度值分别是多少？两种量程、相同的偏转角度，示数有何关系？经历"发现问题、分析原因"的探索过程，学生自主完成读数技能的构建，最后总结读数步骤：先看量程，再看分度值。这种探索式教法同样适合电压表的使用与读数，为探究欧姆定律作好技能铺垫。
2.变"异常"为"正常"，营造良好的探究环境
每堂探究课都有预期目标和探究重点，而时间有限，所以，要为学生创造一个好的实验环境，避免一些客观的、非重点因素的干扰，为探究重点赢得更多时间。实验器材使用时间过长或质量不过关，不能正常工作，学生在操作过程中就会麻烦不断，影响探究情绪。尤其是测量类器材，比如电流表和电压表，如果器材质量有问题，学生的数据能准确吗？又谈何发现数据中蕴藏的物理规律？因此，学校采购器材时应严把质量关，对有问题的器材要及时更换，同时，检修器材也非常重要，特别是使用频繁高、易损耗的器材。建议教研组抽出专门的时间和精力，集中检修，一来减轻实验员的工作压力，二来掌握一些检修技能。当提供的都是能正常使用的器材后，学生的实验就不会受其他因素影响，从而保障探究正常进行。3.变"错误"为"正确"，彰显错误资源的价值
学生对教师问题的即时性反映，折射出学生的原始思维和创造性火花，这些想法有的是正确的，有的虽然错误，但能给教学启发，其价值不亚于正确的创意。学生错误的想法里可能蕴藏着创新思维，我们要善于发现并加以利用。
例如，图2中，用电阻箱代替定值电阻R的方案是错误的，但这种想法在研究通过导体的电流与导体电阻的关系时，却可以派上用场。如图4，用电阻箱代替定值电阻R，有以下优点：其一，电阻箱是一种可读出阻值的变阻器。初中阶段学生对不能读出示数的滑动变阻器使用频率高，使用较熟练，但对电阻箱，教材只局限于读出电阻大小，没有机会让学生体验电阻箱的优势，而在这里，电阻箱的接线和读数得到运用，体现了其教学价值，弥补教材的不足。其二，简化实验操作过程。本电路的连接在研究电流与电压的关系时已经得到强化，因此，连接电路不是本探究内容的重点。当定值电阻R不断改变时，该电路局部要不断拆装、重组，这在技能上只是简单重复，缺乏教育意义。而换为电阻箱后，只要旋转旋钮就能快速改变电阻，不需要拆装电路，为数据的采集与分析等重点内容争取更多时间。其三，实验探究提倡开放性，不应是封闭的，数据的采集要常态化。如果选教师提供的三个定值电阻，学生会想，为什么要选这几个电阻？随机一点不可以吗？是不是也能得出反比结论？而这一系列问题均由电阻箱的使用得到较好突破，供选择的电阻值范围更广、更灵活，为学生采集数据拓展空间，增加实验结论的可信度。
4.变"说教"为"身教"，给学生潜移默化的影响
在实验细节上，教师苦口婆心，谆谆教导，而学生一意孤行，当耳边风，教学效果一直欠佳。什么原因呢？要学生低碳环保，教师自己在实验教学中的一言一行、一举一动反馈给学生的却是铺张浪费；要学生尊重实验事实，不得篡改数据，教师却图方便省事，不做实验，空降实验数据；要学生表达准确，教师的教学语言却欠科学性，甚至"脚踩西瓜皮，滑到哪是哪"。这样矛盾的教学言行，怎能让学生养成低碳环保的意识和实事求是的科学态度？要提升学生的科学素养，除平常注意要求外，更重要的是教师要加强自身修养，以身垂范，给学生树立良好的榜样。
5.变"单一"为"饱满"，落实三维教学目标
探究教学不能仅局限于学生掌握物理概念和规律，还应将历史上物理学家进行探究、获得发现的历史资料引入教学，通过历史情境再现，展现科学研究方法，体验科学发现的艰辛，实现教育价值最大化。
历史上欧姆定律的建立过程与课堂上的科学探究有很大差异，将欧姆的探究过程和对他成功的分析补充到课堂中，可以使学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个维度上获益。
在欧姆所处的时代，他遇到的最大困难与挑战有以下几点[1]：（1）当时的直流电源只有伏打电堆，最初用它进行实验，电流不稳定，未能获得理想结果。后来，接受其他科学家的建议，将伏打电堆改为温差电源，提高了电流的稳定性，使测量结果更准确。这与他善于学习、关心科技发展、重视科学交流是分不开的。（2）在欧姆进行研究时，没有现成的电压表和电流表，也不知道如何测电阻，也就是说，I、U、R均无法测量，这些问题都得一一解决。欧姆巧妙地设计出电流扭秤，用磁针的扭角实现了电流大小的测量；用相同粗细、不同长度的铜导线来得到不同电阻；用温差电池两个接点的温度差得到不同电势差，这在当时是想象不到的，都是开创性研究。而且，欧姆凭直觉假定电流大小与扭秤的扭角成正比，电阻与导线长度成正比，而电压与温差电池的温度差成正比。这种直觉思维，是科学创造力的重要表现。（3）欧姆定律发表后，遇到权威人士的反对甚至诋毁，认为他的理论是空洞的臆造，许多年后他的成果才得到科学界的普遍认同。为了科学研究，欧姆在孤独与困难的环境中，自己动手制作仪器，坚持进行科学探索，把全部生命都奉献给了科学事业，这种献身精神是值得钦佩和学习的。
通过物理学史的引入，"欧姆"在学生思想里不再只是一个物理量的单位，"欧姆定律"也不再只是一个物理公式，它们汇成了一部有血有肉、富有立体感的科学励志故事，深深地感染和激励着学生。
参考文献
[1]李艳平，等.欧姆定律教学研究.中学物理教与学，2004（10）.
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