为了加强实验教学,系统拓展实验渠道,开发实验资源,我校和华东师范大学教师专业发展中心签订教育合作协议书。2012年6月19日,我校的物理、化学和生物的任课老师一行参观了华东师范大学实验中心,就男生班与大学合作开展探究性实验的事宜达成了初步共识。
开学之后,我们初步根据学习内容定下了实验内容,然后通过电子邮件、电话、面谈的方式及时沟通交流,根据大学实验具体情况及时调整实验内容、实验讲授的方式和活动开展等各项细节。
2012年12月15日和16日两个男生班分赴华东师范大学实验教学中心开展探究实验的活动。
实验主要分成三个模块:
1.参观探究物理实验室。
类似于科技馆的布置,主要分为力学、电学和光学三个部分。一个班级分成3组分别由大学老师带领进行参观。首先让学生亲身体验,形成感性认识,然后由老师讲解内在的物理原理。活动中,学生兴趣盎然,大胆提出心中的困惑,师生间互动频繁。
2.实验中心主任舒信隆老师介绍探究性实验的理念。
在高中,物理教师讲授实验课的形式主要是讲清实验原理、器材、步骤、数据记录和处理和误差分析等,舒老师的立意显然上了一个台阶,他把讲授的重点放在了实验设计上,从实验问题的定位、实验方案的策划、实验系统的构建、实验步骤的策划、实验数据的采集、实验数据的处理、实验方法的拓展、实验认知的反思这些方面对探究实验的思路做了系统的分析。在讲授中舒老师不断地抛出问题:你做这个实验的目的是什么?根据你的目的你需要怎样的器材?设置怎样的情景?为什么你会想到这样的设计?如何记录数据?何时可以开始记录数据了?函数图线如何处理?若测量中某些数据偏差过大,你能找出原因吗?男生班的学生积极思考,积极应答老师的问题。平心而论,舒老师的有些问题对高中生来说还是有难度的,但学生初生牛犊不怕虎,有可能回答并没有答到点子上,但在与舒老师的互相问答中也能被引导出正确的方向。
3.实际动手实验。实验分成两个板块:
一是瞬时速度的测量。高一第一个月就在课堂中做过DIS实验,但限于学生认知能力浅尝即止,大学物理实验的方法真正解决了由于Δt实验时无法趋近于零给学生带来的思维困惑。
二是自由落体运动的研究。由三个子实验构成,分别从基于图像-函数拟合的实验认知、基于假设或猜想的实验认知和基于逻辑推理的实验认知三方面全面地探究了自由落体运动的规律。