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"CIC"高中物理實(shí)驗(yàn)課的初步探索———練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
"CIC"高中物理實(shí)驗(yàn)課的初步探索———練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器鐘云杰
（江蘇省常州市北郊高級(jí)中學(xué)）
摘 要：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用是高中物理實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)，從教學(xué)設(shè)計(jì)的角度介紹如何開展一節(jié)別開生面的實(shí)驗(yàn)課，并首次提出"CIC"高中物理實(shí)驗(yàn)課，將之付諸實(shí)踐并上升為理論成果，嘗試為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展開辟出新的道路。
關(guān)鍵詞：CIC;物理實(shí)驗(yàn)；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
高中物理必修一第一章和第二章包含2個(gè)實(shí)驗(yàn)，本質(zhì)上就是練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。在傳統(tǒng)的課堂中，通常采用的方法是講解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器原理、實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，然后學(xué)生實(shí)驗(yàn)，處理數(shù)據(jù)。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)里面，有很多問題困擾著學(xué)生很多年，例如，為何要先開電源，再釋放小車？為何要用Dx=aT2這樣的公式來(lái)計(jì)算加速度？為何要用逐差法來(lái)處理數(shù)據(jù)？
雖然，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)有利于學(xué)生完成紙質(zhì)實(shí)驗(yàn)題目，但還是不能夠很好地鍛煉學(xué)生應(yīng)該具備的實(shí)驗(yàn)技能。鑒于傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)課堂的各種弊端，筆者嘗試尋找一種新式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，并首次將之實(shí)踐，然后上升為理論成果——"CIC"式高中物理實(shí)驗(yàn)課。"CIC"是三個(gè)英文單詞的縮寫，即合作（Cooperation）、探究（Inquisition）、交流（Communication）的英文首字母縮寫。
一、"CIC"高中物理實(shí)驗(yàn)課理論基礎(chǔ)
著名教育家巴班斯基在20世紀(jì)初提出"教學(xué)過(guò)程最優(yōu)化"這樣的思想，并從一般教學(xué)論等層面深刻探討此問題。他特別強(qiáng)調(diào)要在教學(xué)中發(fā)揮學(xué)生的自覺性、積極性和獨(dú)立性。然而，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，這樣的要求離不開合作、探究、交流。
合作（Cooperation）是實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行的根本組織形式。小組合作可以保證照顧到學(xué)生的不同需要，能為學(xué)生的合作活動(dòng)和相互監(jiān)督開辟較大的天地。但是，巴班斯基同時(shí)也指出，此種教學(xué)組織形式會(huì)使個(gè)別學(xué)生處于消極的狀態(tài)，懶于思考，他們可能會(huì)利用成績(jī)好的學(xué)生所取得的成果。探究（Inquisition）是實(shí)驗(yàn)完滿進(jìn)行的有效教學(xué)方法。
但他同時(shí)也指出，要防止夸大探究性和啟發(fā)性教學(xué)方法的作用，因?yàn)檫@些方法沒有實(shí)在的知識(shí)作一定的基礎(chǔ)，就不可能順利的運(yùn)用。交流（Communication）是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中克服實(shí)驗(yàn)過(guò)程中一些障礙的必要活動(dòng)。在所有的社會(huì)活動(dòng)中，交流是基礎(chǔ)、是關(guān)鍵。
二、"CIC"高中物理實(shí)驗(yàn)課初步探索
為了更好地闡述關(guān)于"CIC"式物理課堂的應(yīng)用，現(xiàn)舉例一節(jié)實(shí)驗(yàn)課。教學(xué)對(duì)象為常州市北郊高級(jí)中學(xué)高一（14）班學(xué)生，人數(shù)47人，隨機(jī)分成8個(gè)組。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，掌握紙帶數(shù)據(jù)處理和測(cè)量瞬時(shí)速度的方法。
2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，體驗(yàn)如何從實(shí)驗(yàn)研究中獲取數(shù)據(jù)，學(xué)會(huì)利用公式處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
3.知道小車在重物牽引下運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。
4.學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中體會(huì)團(tuán)體合作的益處和重要性，嘗試解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題。
教學(xué)重點(diǎn)：認(rèn)識(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。
重點(diǎn)突破：在認(rèn)識(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之前，先讓學(xué)生做一個(gè)"筆畫紙帶"的小實(shí)驗(yàn)，為認(rèn)識(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器埋下伏筆。
教學(xué)難點(diǎn)：學(xué)會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。
難點(diǎn)突破：在學(xué)會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的過(guò)程中，先講解其原理和使用方法，然后學(xué)生第一次使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做實(shí)驗(yàn)，拍下5個(gè)組的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，立即拷貝到電腦里面，反饋給學(xué)生，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn)的問題。此時(shí)，第二次使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做實(shí)驗(yàn)，鞏固打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用。
教學(xué)素材：五個(gè)相機(jī)，數(shù)據(jù)線，鉛筆，紙帶，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，小車，軌道，重物，細(xì)線。
【引入課題】
展示蘋果下落圖片。
【提問】
問題1:蘋果做什么運(yùn)動(dòng)？
問題2:描述運(yùn)動(dòng)的物理量有哪些？
問題3:哪些物理量更容易觀察并測(cè)量？
【展示圖片】
展示古代計(jì)時(shí)器圖片。
學(xué)生思考、回答。
【新課教學(xué)】
【活動(dòng)1】
學(xué)生做手拉紙帶實(shí)驗(yàn)。
【活動(dòng)2】
�。�1）展示學(xué)生做出來(lái)的紙帶，分析如何才能使之更加完善。引出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是測(cè)量發(fā)展的必然結(jié)果。
�。�2）講解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作原理。簡(jiǎn)要介紹電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。
�。�3）配合圖片講解實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)。
【活動(dòng)3】
�。�1）學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，教師巡視，錄下個(gè)別小組視頻。
（2）教師巡視，指導(dǎo)。
【活動(dòng)4】
播放小組實(shí)驗(yàn)的視頻。讓大家看到實(shí)驗(yàn)中容易失誤的地方。
【活動(dòng)5】
�。�1）小組重復(fù)實(shí)驗(yàn)。
�。�2）處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
學(xué)生積極開心地做實(shí)驗(yàn)，觀看、思考。讓學(xué)生感受打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的初步模型。這樣一個(gè)反饋，再次實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，可以給實(shí)驗(yàn)失敗的小組一個(gè)矯正的機(jī)會(huì)，也會(huì)使其他小組比之前做得更好。
【課后反思】
�。�1）什么原因造成紙帶上的點(diǎn)很密集？
�。�2）對(duì)于很密集的點(diǎn)，我們?cè)谶M(jìn)行數(shù)據(jù)處理的時(shí)候應(yīng)該怎么辦？
三、總結(jié)和反思
傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課一般是將步驟直接告訴學(xué)生，學(xué)生按照步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。但是這樣限制了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)本身的認(rèn)知，實(shí)驗(yàn)本身就是一個(gè)不斷嘗試、不斷失敗，失敗后再嘗試的一個(gè)過(guò)程。若是連基本的實(shí)驗(yàn)操作都不讓他們?nèi)ンw會(huì)、去碰壁，他們又怎么會(huì)知道前人的不易，實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的艱難呢？
因此，需要突破傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生在合作中成長(zhǎng)，在探究中收獲，在交流中變得更加強(qiáng)大�？傮w來(lái)說(shuō)，本節(jié)課達(dá)到了預(yù)定的教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)效果，受到校內(nèi)師生的一致好評(píng)。但是對(duì)于"CIC"式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)一步深入應(yīng)用仍然任重道遠(yuǎn)。
總體來(lái)說(shuō)，本節(jié)課的創(chuàng)新之處在于：（1）在正式使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之前，先讓學(xué)生體驗(yàn)人工打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，這是認(rèn)識(shí)提高的過(guò)程，人工打點(diǎn)的不足才使得機(jī)械打點(diǎn)計(jì)時(shí)器出現(xiàn)。（2）將個(gè)別實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)過(guò)程拍下反饋給學(xué)生，讓學(xué)生意識(shí)到自己的不足，給學(xué)生再次嘗試、再次修正的機(jī)會(huì)。
本節(jié)課的不足之處在于花太多的時(shí)間去做實(shí)驗(yàn)以及重復(fù)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在課堂上沒有時(shí)間處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。因此，對(duì)于如何處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及三個(gè)推論的應(yīng)用，有可能無(wú)法深入人心。
參考文獻(xiàn)：
尤·克·巴班斯基。教學(xué)過(guò)程最優(yōu)化：一般教學(xué)論方面[M].人民教育出版社，2007.
作者簡(jiǎn)介：鐘云杰，1987年12月出生，漢族，江蘇省常州人，就職于常州市北郊高級(jí)中學(xué)。
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