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巧用实验中出现的“错误”——运用实验中出现的意外现象为教学服务(五)

 
 首先如图连接好电路,读出电流表的示数,观察灯泡的亮度。然后把电压表的a、b两接线柱并联到灯泡的两端,这时可以发现电流表的示数不变,灯泡的亮度几乎不变,而电压表有示数。电压表有示数就说明电压表有电流通过,灯泡的亮度几乎不变则可说明通过灯泡的电流几乎不变,所以电压表中通过的电流是非常非常小的,由此可得出电压表的内阻是非常非常大的。然后把电压表并联到电流表的两端,观察电压表、电流表的示数及灯泡的亮度,合上开关后,可以发现电流表的示数几乎不变,电压表示数几乎为0,灯泡正常发光。电流表有示数,灯泡正常发光说明电路是正常的,但电压表没有示数说明与灯泡相比,电流表的内阻是非常非常小的。所以在电路中我们可以把电流表看成是一条直导线,电压表看成是断路。
 通过补充这个实验后,再来探究刚才的问题,对学生来说就简单多了。
 生:小灯泡应该不会亮。
 师:为什么呢?
 生:因为电流表把小灯泡给短路了,电路中相当与电流表和电压表串联了。
 师:电流表的示数会怎么样?
 生:电路中电流太小,电流表的示数几乎为0。
 师:电压表的示数会怎样?
 生:电压表相当于直接接在了电源的两端,示数应该几乎等于电源电压。
 在学生得到了这一结论后,我马上又引出下面的问题:
 在如图的电路中,闭合开关后灯不亮,电路中出现的故障是什么?
 学生提出了很多方案:①可以用电流表 ②可以用导线 ③可以用电压表。分组讨论了每一种方案后,比较后一致得出三种方案中最好的方案就是用电压表。如果没有平时积累的分析能力,那么像这样类型的题对学生来说是有很大的难度的。

充分运用实验中的“错误”的效果
 1、多次认识到应用“错误”的好处后,在上课前,作为教师,我会有意识的去设计一些“故意”的“错误”,或是在出现了“错误”后,把握时机,运用这些“错误”为我们的教学服务。如在电压表和电流表的使用时我会“故意”接错正、负接线柱,这样学生马上就知道了如果正、负接线柱接反的话指针会反向
偏转;再如在分组研究凸透镜成像规律时,我故意将烛焰中心、透镜中心、光屏中心要置于同一高度上不告诉学生,结果有的组很快在光屏上找到了像,有的组的同学怎样也找不到像,我要求他们互相帮助让蜡烛在光屏上成像,结果他们很快就找到了原因。
 2、我们的同学在刚刚进入初中时,当在实验过程中遇到和书本不一致的时候,往往会忽视自己的所见而认为是自己错了。经过一段时间的学习,渐渐地在实验过程中,绝大部分同学能正确认识实验中出现的意外现象,并认真的对待它。
 3、通过两年来始终贯彻的实验教学方案,我发现所任教的两个班学生在学习科学的态度、创新能力、分析能力及与同学的协作能力等方面都有了很大的提高。所任教班级的学生基本上只要有问题的话马上会举手提问,大家展开激烈的讨论,所以我发现我的课堂只有极个别的同学会开小差。
 4、这两年来,我所任教的两个班级在大大小小的每次考试中,在A率、平均分等几个指标上都较同年级的其它几个班级要好一些。下表是本学期几次考试成绩比较:
考试 指标 八(5) 八(6) 全年级
第一次月考 A率(%) 20 25.64 14.86
 平均分 86.48 92.85 82.84
期中考试 A率(%) 22.5 24.32 14.94
 平均分 89.13 92.28 81.27
第二次月考 A率(%) 15 17.95 15.02
 平均分 83.18 86.72 83
 
运用实验中的“错误”的反思
 1、要利用实验中的“错误”为我们的教学服务,作为教师,我们必须在课前能充分考虑到在实验过程中会出现哪些“错误”。只有做好充分的准备,我们的教学才能有的放矢。
 2、在实验过程中出现的“错误”应该是在课堂可控制的范围之内的。在实验中有很多的“错误”,有的是在可以控制的范围内的,对教学有补充等作用的,而有的是无法控制的,对教学是没有任何意义的。所以在运用“错误”的时候,要注意这些“错误”必须在可掌控的范围内,对教学有促进作用的。
 3、实验过程中会遇到各种类型的“错误”,但是在教学中应循序渐进的引导学生去认识、利用“错误”,切忌一步登天。因此在教学过程中应该有层次的、有目的的利用“错误”,防止学生钻入死胡同。
 “科学是人类心灵的壮丽探险,”(科学哲学家卡尔·波普尔语)是探索未知、追求真理的艰难历程。没有这种好奇心和求知欲,探险就失去了持续前进的内在动力,就不可能发现问题,把握住科学发现或进展的机遇——于是再多的苹果在你面前落地,你也可能无动于衷,而不会像牛顿那样,触景生情,去探求其中的道理,从而发现万有引力定律;即使率先在实验中看到了X射线产生的奇异荧光,你也可能不会像伦琴那样去追根究底,从而只能与发现X射线失之交臂。
 美国的理科教育受教育家杜威影响,强调学生的动手实验,目的不在于证明某种理论,而在于发现某种理论,强调得出的结论可以不同于教师,也可以不在书本上。在实验中充分运用出现的意外现象来为教学服务,我觉得可能在某种程度上正是对学生创造性思维和独立性、批判性、思考力的的一种肯定。我有足够的信心坚持在科学的道路上与学生一起探索。

【参考文献】
 1、《全日制义务教育科学(7~9年级)课程标准(实验稿)》
 2、《科学课程知识观的重建——在人文与科学之间》  中国社会科学出版社  赵长林著
 3、《教育学——经典名言的智慧》  新世界出版社  晓楠编著

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