王秀梅
天津市环湖中学 300060
摘要：回顾一下近些年来我国教学改革的几个重要阶段，从1978年教学目标是落实“双基”到2001年的三维教学目标，再到2016年出台的核心素养总体框架，可以说，我们的教育越来越重视培养“全面发展的人”。从只关注教书到关注育人，以人为本的教育思想越来越清晰。物理是一门以实验为主的自然科学，实验教学也是物理教学中非常重要的一个环节。物理课堂上的实验也要越来越以学生的感受、感知为基础进行教学。本文以实际教学中《大气压强》一课的覆杯实验的改进为例探讨“质疑——导学——探究”的实验教学模式。
关键词：质疑 导学 探究 实验教学
随着近些年来新课程改革的推动，越来越多的物理教师开始重视培养学生的核心素养，对实验教学加以重视，在课堂上用多种方式进行实验教学。由于网络媒体的发达，学生获得新知的途径变多，学生的思维活跃度也大大提高。因此，物理课堂上的实验不再是老师怎么讲学生怎么做，老师讲什么原理学生听什么原理，而是学生经常会在课堂上提出各种新的想法、新的问题，使得物理教师要不断地思考、创新来面对新的挑战。同时，摸索出新形势下符合学生发展和认知规律的实验教学模式。
下面我以实际教学《大气压强》一课中覆杯实验的改进为例，对“质疑——导学——探究”这一实验教学模式进行探讨。
一、学生的质疑为起点
我们在讲《大气压强》这一课时，经常这样来教学，把直壁薄的水杯中灌满水，盖上薄塑料片，然后倒置，水和塑料片都不掉落，说明是大气压托住了水和塑料片，证明大气压强的存在。但是，也经常有学生对覆杯实验提出质疑，他们认为覆杯实验不能证明大气压强的存在，认为实验中水和塑料片不掉落的原因是水把塑料片给粘住了。此时，以学生提出的质疑为起始点，对覆杯实验进行了改进。以学生为主体的课堂首先要回应学生的质疑，水把塑料片粘住了，也就是说学生认为覆杯实验是由于水的粘滞性而使水和塑料片没有掉落。学生的质疑是错误的，但是为了鼓励学生勤于思考和敢于质疑的科学精神，教师用实验的方式对水的粘滞性给予肯定。这个实验由于水的表面张力可以把硬币轻轻置于水面上而不会沉底，可以在教师演示之后由学生自己操作，激起学生的兴趣。这个实验告诉学生水的表面张力正是水的粘滞性的一种力学反应，表扬学生的课外知识丰富。同时，引出下一个环节，覆杯实验的原理真的就是水的粘滞性吗？
本环节的设计意图是肯定学生敢于质疑大胆提问的行为，同时鼓励学生扩展课外知识，增加对物理学习的兴趣。鼓励学生基于事实证据提出质疑，也是核心素养中提出的科学思维之一。在教学中抓住学生有质疑的知识点作为突破口，不仅是抓住了学生在学习方面的短板，更是进一步培养学生在物理实验中敢于质疑的探究精神。有质疑才会有进一步学习的动力，有质疑说明学生在用脑思考，因此，教师在教学中一定要以学生的质疑为起点，将学生带入物理学习的海洋。虽然这样的课堂可能不能按照教师的预期完成教学任务，但是，这样的课堂才是最真实的，才是真正把学生作为主体，注重学生的真实感受，才能体现师生互动的课堂教学价值。
二、教师的导学为过程
在这个环节中,设计学生自主探究实验，给学生准备杯底打孔的直壁薄水杯、薄的塑料板、水。首先让学生观察水杯，然后请学生完成覆杯实验。
学生通过自主探究发现用手堵住小孔给杯子里面倒水，盖上塑料片后倒置，水和塑料片都不掉落。但是，当放开堵住小孔的手，水和塑料片掉落。此时，教师帮助学生分析，手堵住小孔时，与覆杯实验的条件完全相同，当条件改变，也就是当露出杯底的小孔时，塑料片和水仍然相接触，水的粘滞性仍然存在，但是水和塑料片都掉落。利用控制变量法的思想引导学生找到水和塑料片掉落的原因与改变的物理量有关，也就是小孔上方接触到的空气会给水一个向下的大气压强。当学生肯定了这个结论后，再进一步进行分析，以塑料片为分析对象，不计塑料片自身重力，由于杯底有小孔，塑料片上下均受到大气压力的作用，且相互抵消，那么由于水给塑料片的压力，水和塑料片掉落。引导学生思考，并得出结论：覆杯实验的原理与水的粘滞性无关。同时提出问题，引出下一环节，覆杯实验的原理到底是什么。
此环节的设计意图是通过教师导学，利用自主探究实验引导学生从错误的认知顺理成章的转化到正确的探究过程上来。在这个过程中，学生的探究热情非常高，学习兴趣浓厚，理论分析阶段表现的积极主动。这个过程没有教师生硬的知识传递，而是通过教师的引导，学生自己一步步得出正确的结论，一切发生在润物细无声中。在教师的引导下，学生通过自己动手实验，理论分析，得出的结论认知性更高，教学效果比教师的直接讲授要更好。
三、师生的探究为目的
要探究覆杯实验的原理，对覆杯实验再一次进行改进，将覆杯实验移动到玻璃罩内进行。将水杯粘在底盘上，底盘通过细管与抽气泵相连，然后向杯内倒水，盖上塑料片，倒置，最后盖上玻璃罩。因为最初学生认为覆杯实验与大气压强无关，所以就顺着学生的思维设计实验，向玻璃罩外抽气，此时，让学生观察实验现象。当学生观察到抽气过程中水和塑料片掉落后，师生一起来分析实验原理。用抽气泵向外抽气过程中，玻璃罩里的气体压强逐渐变小，当玻璃罩里的气体压强小于水杯内水柱的压强时，水和塑料片掉落。与直接在空气中做覆杯实验作对比，可以得出覆杯实验中托住水和塑料片的是大气压强，从而说明覆杯实验可以证明大气压强的存在。
此环节的设计意图是通过抽气实验与传统覆杯实验做对比，更好的说明了覆杯实验中水和塑料片不掉落的原因正是由于大气压强的作用，从而证实了覆杯实验可以说明大气压强的存在。这里的抽气实验与传统覆杯实验进行对比，锻炼了学生的理论分析能力，也为学生今后的学习提供了一个切实可行的方法。本环节让学生经历探究过程，不仅是培养学生在物理实验中的科学探究能力，还是养成学生良好的科学态度，更是培养学生的实事求是精神。使学生明白任何结论都是基于实验实事的基础上，而不是凭空捏造的。此探究过程中，通过对比实验，引发了学生的主动思考、形成了正确的知识理解，培养了学生科学探究能力、养成了正确的科学探究态度。
本节课是从学生提出的质疑入手，通过教师对实验进行的改进，一步步引导学生最终完成实验探究，而不是直接将所要讲授的内容强加给学生。将一个覆杯实验改进为三个实验，从肯定学生提出的水具有粘滞性，到用改进实验证明覆杯实验与水的粘滞性无关，再到抽气实验证明覆杯实验是由于大气压强的存在，一步步的延伸，以学生的感知为主线，符合学生的认知规律，同时锻炼了学生的动手能力、培养了学生的科学思维。
“质疑——导学——探究”这种实验教学模式体现的是对学生每一个独立个体的尊重，在每一个环节中都是师生和谐的共同探讨。在这里教师不是知识的搬运工，而是学生学习的引路人，通过一系列的实验，让学生自主的在头脑中建构出正确的知识体系。这样的课堂中充满的是智慧的碰撞，是师生平等的对话，是师生共同享受的课堂。
参考文献
[1] 黎莎.“大气压强”教学中“覆杯实验”的改进与思考[J].物理通报，2018.12
[2] 张希国.“覆杯实验”教学探讨[J].教育与装备研究，2019.2
[3] 孙涛.“活动—合作—提升”教学方法的实践 [J].物理通报，.2015.5