(無錫市山明中學，江蘇 無錫 214035)

1 問題的引出

在一次區(qū)青年教師評優(yōu)課比賽中，關于重力大小的教學實錄如下：

師：重力的大小跟什么因素有關呢？請同學們大膽猜想.

生1：重力的大小跟物體的體積有關.

生2：重力的大小跟物體的質量有關.

生3：重力的大小跟物體的密度有關.

生4：重力的大小跟物體的形狀有關.

生5：重力的大小跟星球有關.

師：由于條件的限制，重力大小跟星球有關，我們今天在這里就不研究了，可以在課后去研究.

師：我們剛剛學習過密度，當我們確定了質量與體積之后，密度也就確定了.因此，我們下面用給出的器材，驗證物體的重力與物體的體積、形狀、質量是否有關.

師：如果研究重力與形狀的關系，你準備選擇什么對象進行實驗？要控制什么不變？

生：橡皮泥.

師：為什么選橡皮泥？

生：橡皮泥容易改變形狀，而且體積與質量不變.

師：很好，下面請大家分組進行實驗.

師：你們得到什么結論？

生：物體的重力與物體的形狀沒有關系.

師：如果我們研究物體的重力與物體的體積是否有關，你選擇什么對象進行實驗？要控制什么？

生：選擇面包.

師：為什么？

生：因為面包方便改變體積，且能保證質量不變.

師：分析得很好，下面分組實驗.

師：你們得到什么結論？

生：物體的重力與物體的體積沒有關系.

接著進入到重力大小與質量關系的探究環(huán)節(jié)……

2 一個困惑——重力與物體的體積、形狀、密度到底有怎樣的邏輯關系？

在上述的教學片斷中，整個過程能突出學生的探究活動，看似有條不紊地進行著猜想與實驗，但教學的邏輯順序還有待厘清；教師“建議保留體積和質量”(為何不保留其它)略顯牽強；教學中諸如“物體的重力與物體的體積無關”等說法也不夠嚴密.關鍵是教師有一個困惑：重力的大小與物體的形狀、體積、密度到底有怎樣的邏輯關系？

當學生應用發(fā)散性思維提出種種猜想時，最大的困難是對相關因素和獨立變量的判斷.學生從“經驗”出發(fā)，提出重力與物體的質量、體積、形狀、密度有關.老師解釋說，物體的質量、體積、密度三個量是有關聯的，只要確定其中兩個量，第三個量就確定了，建議保留體積和質量.因此，排除了密度，從而進行“物體受到的重力大小，與物體的形狀、體積、質量的關系”的探究.這里關鍵是沒有理解好“獨立變量”.物體的質量是與其體積和密度有關系，當體積一定時，密度改變質量就會改變；當密度一定時，體積改變質量也會改變.因此，“質量”、“密度”、“體積”，不能成為相互獨立的因素.質量可以用體積和密度兩個因素來替代.所以，猜想表述為“物體受到的重力大小，與物體的形狀、體積、質量的關系”是不合適的.由此所進行的實驗也是不合適的，如探究第二步：選用面包，控制質量不變，改變體積，雖然伴隨有形狀的變化，但在第一步已經發(fā)現重力的大小與形狀無關.在這一步，發(fā)現重力與物體的體積無關.把它作為一個普遍的結論是不對的，如果密度不變，體積改變，質量是不可不變的，重力也就要改變；如果密度改變，體積改變，保持質量不變，重力也就不變.如果我們得到物體的重力與質量有關，而與物體的體積、密度無關，這是錯誤的.質量與體積、密度有關，重力與質量有關，重力也就與體積、密度有關.公式可直接表述為G=ρgV.我們同樣可以說重力與體積成正比，與密度成正比.

在學生提出的諸多因素中，形狀是無關因素(但可以猜想)，質量、體積、密度都是相關因素，只不過不是獨立的相關因素，我們在研究重力與哪些因素有關時，研究了重力與質量的關系，也就研究了重力與體積、密度的關系.該課的教學中反映出的問題是：教師的思考不到位，給課堂教學帶來了困惑.

3 一個爭論——是否一定要進行猜想？

評課中存在一個爭論，爭論的焦點是“要不要探究物體所受的重力G與物體的體積、密度、形狀等的關系？”也就是要不要讓學生在這里進行重力的大小與什么因素有關的猜想？根據教師上評比課(或展示課)的慣例，“探究”是必要的，而且要比較全面.

按照蘇科版教科書的處理，這里沒有安排猜想，有教師就是這樣處理的：

師：一瓶水、一桶水，哪一個重？

生：一桶水重.

師：物體的重力跟什么因素有關呢？

生：物體的重力跟物體的質量有關.

師：下面我們一起來探究物體重力大小與物體質量的關系……

關于教材的編寫意圖，我們請教了蘇科版物理教科書的主編、南京師大的劉炳昇教授.他的意見是：教材在重力這一節(jié)，之所以沒有提出讓學生猜想是因為：要分辨諸多因素，學生的經驗和知識不充分，要求過高，不要在這里過多討論獨立變量問題；另外，在質量一節(jié)中，已經討論過質量與形狀、物體狀態(tài)的關系，因此既然已討論了重力與質量的關系，也就沒有必要再討論重力與形狀、物體狀態(tài)等的關系了.

筆者認為教師對教科書的處理，不但要知其然，還要知其所以然.這里是可以不猜想，可以給學生留個缺口.但是，不管是否進行充分的猜想，教師本身一定要知其所以然，在學生提出這方面的疑問時，能從容地、合乎邏輯地給予引導與解答.

4 一個難點——如何對猜想進行處理？

筆者認為，《重力》一課大家其實都進行了猜想，只是限定的范圍不一樣罷了.使用教科書，是建立在解讀教科書的基礎之上的，這里不是不可以猜想，但關鍵看怎樣處理猜想.吳加澍先生提出教學過程可按這樣的邏輯順序展開：(1)猜想：重力大小與物體的質量、體積、形狀、密度有關.(2)驗證：排除形狀因素，確認重力與質量、體積、密度有關.(3)推理：根據m=ρV，體積、密度的變化可歸結為質量因素，于是問題簡化成：重力大小與物體的質量有關.(4)探究：研究“G與m的關系”……在探究教學中，是否一定要讓學生猜想和如何引導學生猜想，這是要看教學要求和具體情況.我們可以對教科書采取增加、刪減、替換的策略，根據學生、學校、教師等因素，有選擇地利用教科書.

5 一點啟示——教師需要做什么？

隨著課程改革的深入，教師的理念或多或少的發(fā)生著變化，但在實施理念、踐行理論的技能方面沒有能很好的跟進，成為制約課程改革深度推進的重要因素.沒有理念不行，但光有理念沒有能力也不行，教學可能變成“海市蜃樓”.因此，教師在接受新的理念的同時要不斷學習，提升人文素養(yǎng)、拓展學科專業(yè)素養(yǎng)和提高教學技藝，才能適應教育新的要求.通過《重力》一課的觀摩、對比、討論和學習，筆者得到一點啟示：教師需要的不僅僅是理念的更新，更需要教學技能和學科知識的提升.