巧妙設置情境 落實啟發教學 提升教學實效
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[摘 要]現代教學更注重培養學生的學習能力和創新思維能力，就物說理、以物論理的啟發式教學就順應了教學潮流，它是一種高效的教學模式。實際教學中，筆者正嘗試啟發式教學。文章以蘇科版初中物理教材《長度和時間的測量》課為例，闡述了如何設置問題情境，就物說理，以物論理，提升教學實效。
[關鍵詞]啟發式教學;問題情境;任務
[中圖分類號] G633.7 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-6058（2019）14-0051-02
啟發式教學是指教師在教學過程中依據教學任務和學習的客觀規律，從學生的實際情況出發，采用各種手段和方法，啟發學生思維，調動學生學習的主動性和積極性的一種教學方式。運用啟發式教學，可以培養學生分析問題、解決問題的能力，激發學生的自主學習熱情，有利于培養學生的創新能力。筆者在參與蘇州市鄉村骨干教師培訓站活動中，開設了蘇州市級公開課——《長度和時間的測量》。在這節課中，筆者巧妙設置了情境和問題，融入了物理教育家朱正元的“就物說理，以物論理”的教育觀，嘗試用啟發式教學突出重點，突破難點，力爭使課堂有效甚至高效。
情境一：布置第一個任務，測量一位同學的身高。制作好了一把量程為0 ～ 2 m，分度值為1 m的身高測量器，展示在教室醒目位置。要求學生找出0刻度線、說出量程和分度值。邀請某位學生脫去鞋子，筆直地站在測量器前的底板上，用大三角板壓在學生的頭頂，在立柱上畫出學生頭頂的位置，并設置如下問題：
1. 1 m有多長？
學生觀察身高測量器，即刻了解1 m大概有多長。
2.這位同學的身高比1 m長，比2 m短，比1 m長的多余部分要不要讀出來？如果要讀出來，應該怎么讀？
學生都認為要讀出來，但不知該怎么讀，教師提醒應該估讀。有人估計為0.6 m ，有人估計為0.7 m，都對，但0.6 m和0.7 m差異很大，說明以上測量的誤差很大，很不精確。
3.不精確，怎么辦，你有沒有解決問題的辦法？
可以將最小分度1 m進行等分，按照習慣，應該進行十等分，每一個等分就是1 dm。十等分后發現該學生的身高比1.6 m大，比1.7 m小，也要進行估讀，讀作1.62 m，發現精確程度遠高于前一次的測量，可見，刻度尺的分度值越小，測量的結果越精確?，F場將1 m進行十等分，讓學生清楚分米的由來，知道了1分米有多長。
4.測量時有一個細節，大家關注了沒有？為什么要讓這位同學脫鞋？
對照書本，關注使用刻度尺的注意點，原來是要讓該同學的腳底與零刻度線對齊，這樣的測量才是正確的。
5.為什么要筆直地站在測量器的底板上，身體緊貼立柱？又為什么要用大三角板壓在學生的頭頂，再把三角板所在立柱的位置畫出來？
再次關注刻度尺的使用注意點，原來是使刻度尺與被測物體緊靠在一起;讀數時，視線與尺面垂直，因為老師沒有那么高，視線無法與立柱表面垂直，故用三角板來代替視線，達到讀數正確的目的。
設置這個情境的目的是為了讓學生了解刻度尺的構成要素，如單位、零刻度線、分度值和量程，讓學生初步認知用刻度尺測量長度的方法。關鍵是通過身高的測量，讓學生深刻意識到：在長度的測量過程中，必須要進行估讀，體會估讀值的重要性，輕松突破了估讀值這個教學的難點。
情境二：布置第二個任務，測量物理課本的長度。學生手頭僅有塑料三角板或塑料直尺，量程都不夠，無法進行直接測量。教師給他們提供了8 K紙，要求學生利用這張8 K紙和手中的刻度尺，完成這個看似無法完成的任務。設置如下問題：
1.你們手中的刻度尺能不能直接測出物理課本的長度？為什么？不能，因為物理課本的長度超過了手中刻度尺的量程。
2.能不能將這張8 K紙制成一把量程滿足測量要求的刻度尺？引導學生將8 K紙對折幾次，制成了硬度尚可，以滿足制作紙刻度尺的要求，制作過程中發現它的長度可達4 dm，并引導學生在其一端標上零刻度線。利用手中的刻度尺，以1 dm作為分度，依次在尺面上畫出1 dm、2 dm、3 dm刻度線，就制成了量程為0～3 dm的紙刻度尺，刻度尺制成后，測得物理課本的長度為2.6 dm。
3.怎樣才能讓這把刻度尺變得更精確？
有了完成任務一的經驗，學生自然而然地會想到把1 dm十等分成1 cm，再測物理課本，發現測得的物理課本長度為2.58 dm，的確更為精確。
4.有沒有使測量變得更精確的方法？
任何測量都會存在誤差，只測量一次就會產生較大的偶然誤差。但是，如果采用多次測量，測得一系列的數據再求平均值，就能比較好地減小偶然誤差。我們可以在物理課本不同的部位測量三次或三次以上，然后求平均值，這樣測量的結果會更精確。
5. 1 cm能不能再分？
學生觀察自己的刻度尺，發現1 cm還可以十等分，每個等分就是1 mm。其實1 mm還可以進行1000等分，每個等分就是1 μm，1 μm還可以進行1000等分，每個等分就是1 nm。而將1000個1 m累積起來就是1 km。
設置這個問題情境的目的是為了讓學生進一步掌握刻度尺的要素，讓他們能較熟練地掌握刻度尺的使用方法。通過制作紙刻度尺，不但可以提高學生的動手能力，還能培養學生利用尋常器物解決問題的能力，這樣，測量教學就一點也不枯燥了，課堂就多了很多的樂趣。
情境三：布置第三個任務，制作一個擺動周期為1 s的單擺。在講臺上放置了一些擺長不同的單擺，讓學生觀察，它們擺動一個來回的時間是否相同，并找找可能是什么因素導致了這些單擺擺動一個來回所用的時間不同。本環節設置如下問題：
1.這些單擺有什么不同？你覺得擺球擺動一個來回的時間（周期）與什么因素有關？
拴住這些擺球的棉線的長度不同，擺球擺動一個來回的時間應該與棉線的長度有關，且棉線越長，擺球擺動一個來回的時間越長。告訴學生，擺球擺動的周期與擺長有關，單擺的擺長是指棉線懸掛點與擺球球心的距離。如果將一個單擺的擺長調整為24.8 cm，那么，這個單擺擺動的周期就是1 s，擺球的半徑為1 cm，所以要將擺線調整為23.8 cm。
2.靠什么將單擺的擺長調整為23.8 cm，應該怎么操作？
要借助任務二制作好的紙刻度尺，調整單擺上端的轉輪，將準確值控制為23 cm，估計值控制為0.8 cm，即完成了單擺的制作。
3.你想知道你制作的單擺是否符合要求嗎？應該怎么辦？
要用計時工具，物理實驗室是用秒表來測時間的。讓學生帶著這個任務學習使用秒表，學習效果會比較好。
4.測單擺擺球來回擺動一次的時間，測量時有什么困難？
發現無法測，手指來不及按下秒表的停止按鈕，測出來的時間總是偏大很多。
5.有沒有辦法克服以上困難，把單擺擺球來回擺動一次的時間測出來？
由于所測時間太短，很難準確測量，故應使用累積法解決問題。可以測擺球來回擺動十次的時間，再除以十，就是擺球來回擺動一次的時間。當然，如果擺球擺動次數再多一些，測量的結果就會更精確。
本次任務是量取一個長度，比測量長度的要求更高，設置這個問題情境可以進一步提高學生的測量能力，同時能將長度的測量自然過渡到時間的測量，通過任務驅動，讓學生在做中學，學中做，從而獲得更好的教學效果。
（責任編輯 易志毅）
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