物理實(shí)踐課為物理教學(xué)打開一片新天地

李洪清 劉立華

摘? ?要：“利用脈搏和步長估測走路的平均速度”物理實(shí)踐教學(xué)案例的設(shè)計(jì)，彰顯了“物理知識從實(shí)際中來，又應(yīng)用到實(shí)際中去”的實(shí)踐教學(xué)主旨，并為物理實(shí)踐教學(xué)提供了成功的借鑒。

關(guān)鍵詞：中學(xué)物理;實(shí)踐課;估測;教學(xué)探索

中圖分類號：G633.7? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? 文章編號：1009-010X（2021）32-0039-03

物理作為一門以實(shí)驗(yàn)為主的學(xué)科，測量是基礎(chǔ)，可以說在物理中，測量就是一切。學(xué)生們最開始學(xué)習(xí)物理就是從最基本的測量開始的，但是不管是教材的設(shè)計(jì)還是物理教師對這部分知識都沒有足夠的重視，認(rèn)為學(xué)生們學(xué)習(xí)了測量的方法與技巧，能運(yùn)用公式計(jì)算，并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了測平均速度的實(shí)驗(yàn)，就代表學(xué)生已經(jīng)掌握了測量的知識，然而從實(shí)踐的角度來看，這些還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。物理知識是從實(shí)際中來，又要應(yīng)用到實(shí)際中去的，因此只有讓學(xué)生親身參與、親自實(shí)踐，才能真正體會(huì)到物理與生活的緊密聯(lián)系。

怎樣才能為學(xué)生多創(chuàng)設(shè)一些進(jìn)行實(shí)踐體驗(yàn)的機(jī)會(huì)呢？對此我們從設(shè)計(jì)物理實(shí)踐活動(dòng)出發(fā)，以“利用脈搏和步長估測走路的平均速度”物理實(shí)踐教學(xué)為例進(jìn)行探索。

一、誘發(fā)認(rèn)知沖突，確定實(shí)踐活動(dòng)的主題

（一）問題的發(fā)現(xiàn)

教師組織并帶領(lǐng)學(xué)生來到學(xué)校操場的跑道上，在不提供停表和刻度尺等測量工具的條件下，實(shí)地正常行走以進(jìn)行速度的測量。那么問題來了：“不提供測量器材，如何測量距離和時(shí)間呢？沒有距離和時(shí)間怎樣進(jìn)行速度的計(jì)算呢？人體的哪些器官可以用來估測時(shí)間？人體的哪些器官可以幫助我們估測距離？”

（二）提出猜想

學(xué)生們進(jìn)行分組討論后提出猜想——人體脈搏的跳動(dòng)是有規(guī)律的，可以用脈搏估測時(shí)間;人體指甲的寬度、一拃長、雙臂間的距離、走路的步幅都是一定的，因此可以用這些固定長度來估測距離。在解決了時(shí)間和距離的測量問題之后，速度就可以根據(jù)公式v=■進(jìn)行計(jì)算，最后由師生共同確定“估測走路的平均速度”實(shí)踐活動(dòng)的主題。

二、明確實(shí)踐活動(dòng)目標(biāo)，制定實(shí)踐活動(dòng)方案

物理實(shí)踐活動(dòng)要突出體驗(yàn)性、實(shí)踐性、綜合性的能力目標(biāo)和情感目標(biāo)，并針對“利用脈搏和步長估測走路的平均速度”實(shí)踐活動(dòng)，確定以下活動(dòng)目標(biāo)：

1.通過小組活動(dòng)探究利用人體器官進(jìn)行時(shí)間、距離及速度的測量。

2.讓學(xué)生在小組活動(dòng)中，能針對問題制定相應(yīng)的方案;通過參與小組活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、估測能力，提高學(xué)生的合作探究能力;培養(yǎng)學(xué)生的合作意識，樹立團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

3.學(xué)會(huì)總結(jié)與反思，學(xué)生能明確自己在活動(dòng)過程中遇到的困惑，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)在活動(dòng)中自己的積極方面和不足之處。

4.通過活動(dòng)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和對科學(xué)的探究欲望;培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí)、尊重科學(xué)的精神;使學(xué)生敢于提出與別人不同的見解，敢于放棄或修正不正確的觀點(diǎn)。

組織學(xué)生討論：“如何用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證猜想？需要哪些實(shí)驗(yàn)器材？如何進(jìn)行小組分工？最終成果的呈現(xiàn)形式如何？”然后師生共同制定實(shí)踐活動(dòng)方案，其具體步驟是：

1.學(xué)生討論設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案：

（1）認(rèn)識人體器官在估測過程中的作用;

（2）借助測量工具確定估測標(biāo)準(zhǔn)的量值;

（3）利用脈搏和步長，估測走路的平均速度。

2.小組成員分工。

3.活動(dòng)探究及討論。

4.活動(dòng)成果的展示。

抓住物理特點(diǎn)，細(xì)化實(shí)踐活動(dòng)的實(shí)施過程。

活動(dòng)1.選擇長度的估測標(biāo)準(zhǔn)

【器材的準(zhǔn)備】刻度尺。

【活動(dòng)時(shí)間】自由活動(dòng)時(shí)間。

【活動(dòng)過程】

（1）認(rèn)識人體中可以作為估測標(biāo)準(zhǔn)的器官：

（2）利用刻度尺測出人的手指甲寬、一拃長和步長，并將其長度的測量值填入表1中：

（3）學(xué)生討論人體的哪些器官可以作為長度估測的標(biāo)準(zhǔn)，對不同的長度應(yīng)該選擇不同的估測標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行估測。

（4）利用不同的估測標(biāo)準(zhǔn)對被測物體的長度進(jìn)行估測，并將結(jié)果填入表2中：

（5）你測量行走路程的估測標(biāo)準(zhǔn)是什么？它的長度是多少？

活動(dòng)2.選擇時(shí)間的估測標(biāo)準(zhǔn)

【器材的準(zhǔn)備】鐘表。

【活動(dòng)時(shí)間】自由活動(dòng)時(shí)間。

【活動(dòng)過程】

（1）將右手（食、中、無名三指）按在左腕上，找到跳動(dòng)的脈搏。用手表測出你每分鐘的脈搏跳動(dòng)次數(shù)N=________次，由此可以計(jì)算出每次脈搏跳動(dòng)的時(shí)間t=________秒。

（2）人的脈搏是最接近“1秒”的自然節(jié)律，用你的脈搏估測從房間的一側(cè)走到另一側(cè)所用的時(shí)間t=_________秒。

（3）在進(jìn)行速度的估測時(shí)，你是否選擇脈搏作為時(shí)間的估測標(biāo)準(zhǔn)？你每次脈搏跳動(dòng)的時(shí)間是多少？

活動(dòng)3.利用脈搏和步長，估測走路的平均速度

【器材的準(zhǔn)備】用紙、筆進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄。

【活動(dòng)時(shí)間】1課時(shí)。

【活動(dòng)過程】小組成員分工合作：

（1）四人一組，第一名學(xué)生為發(fā)令員，第二名學(xué)生在發(fā)令員發(fā)出開始命令后開始走路，然后第三名學(xué)生開始記錄脈搏跳動(dòng)的次數(shù);待發(fā)令員命令停止，第四名學(xué)生記錄第二名學(xué)生的步數(shù)和第三名學(xué)生的脈搏跳動(dòng)次數(shù)，由此計(jì)算路程和時(shí)間，并利用公式v=■計(jì)算學(xué)生步行時(shí)的平均速度，然后將數(shù)據(jù)填入表格。

（2）將所得數(shù)據(jù)記入表3。

三、教學(xué)反思

室外的物理實(shí)踐課，離開了教室這個(gè)封閉的空間，對學(xué)生的紀(jì)律約束是一個(gè)考驗(yàn)。此時(shí)初中物理實(shí)踐活動(dòng)到底是什么？學(xué)生們是不明白的，尤其是第一次走出教室來到學(xué)校的操場上上物理課，學(xué)生雖然手里拿著預(yù)先設(shè)計(jì)好的活動(dòng)預(yù)案，但在實(shí)際操作中還是一片茫然，所以教師在物理實(shí)踐課中要發(fā)揮主導(dǎo)作用，以幫助學(xué)生順利完成活動(dòng)任務(wù)。

在物理綜合實(shí)踐活動(dòng)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，并在活動(dòng)過程中促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)思考、提出問題、尋找解決問題的方法和措施。同時(shí)在自主學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生相互協(xié)作完成學(xué)習(xí)任務(wù)，由此可提升學(xué)生的能力。

在實(shí)踐過程中，教師如何定位自己的角色呢？在實(shí)踐活動(dòng)實(shí)施的不同階段，教師有著不同的任務(wù)，這些任務(wù)直接影響著實(shí)踐活動(dòng)的實(shí)施成效。首先，在實(shí)踐活動(dòng)的動(dòng)員與準(zhǔn)備階段，教師要讓學(xué)生明確具體的實(shí)施方法、儲備知識與資源、制定研究方案，這些工作都要由教師親自組織完成，這時(shí)教師的角色是指導(dǎo)者。其次，在實(shí)踐活動(dòng)的開始階段，教師要參與成員的協(xié)調(diào)與組織，即在自愿的前提下教師幫助學(xué)生組建合適的研究小組，并幫助學(xué)生順利融入其中，各司其職明確責(zé)任，通過組內(nèi)的分工合作來完成相關(guān)課題的研究，同時(shí)教師還要及時(shí)了解組內(nèi)出現(xiàn)的問題，以幫助學(xué)生解決，由此可為活動(dòng)的順利開展鋪平道路，這時(shí)教師的角色是參與者。最后，在活動(dòng)的實(shí)施階段，教師要對活動(dòng)中的每位成員進(jìn)行具體的指導(dǎo)，指導(dǎo)他們通過自主探究，習(xí)得具體的研究方法。這一方面要求教師要敢于放手，保證學(xué)生親身經(jīng)歷實(shí)踐活動(dòng)，另一方面又要做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，不能放任自由讓學(xué)生的活動(dòng)漫無方向。這時(shí)為保證活動(dòng)的質(zhì)量，教師成為活動(dòng)的監(jiān)督者，做到對活動(dòng)的實(shí)施過程全程、實(shí)時(shí)監(jiān)控，并在此過程中給予學(xué)生一些建設(shè)性意見。

待活動(dòng)結(jié)束后，教師要及時(shí)收集并整理學(xué)生的活動(dòng)報(bào)告和反思，做好批示和反饋工作。只有這樣才能保證學(xué)生能夠完整、科學(xué)、高質(zhì)量地進(jìn)行課題研究。

本次的教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，學(xué)生通過尋找“脈搏跳動(dòng)的規(guī)律”認(rèn)識了時(shí)間，通過測量“走路步長”認(rèn)識了空間，如此一來初中物理學(xué)中的時(shí)空問題就基本解決了，運(yùn)動(dòng)速度的問題也基本解決了。本次實(shí)踐活動(dòng)作為測量知識實(shí)踐應(yīng)用的補(bǔ)充和拓展，把固化在書本上的物理知識變活了，踐行了物理學(xué)科核心素養(yǎng)，雖然是一次很小的嘗試，卻收到了很好的實(shí)踐效果。