孔興隆+金邦建

摘 要：美國(guó)高中選用率接近50%的理科物理主流教材《物理：原理和問(wèn)題》2005年最新版本的學(xué)生實(shí)驗(yàn)有值得借鑒的地方。本文以其中的《對(duì)運(yùn)動(dòng)中的物體的探究》為例，介紹了美國(guó)教材的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，得出其特點(diǎn)：緊密結(jié)合生活實(shí)際，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，引導(dǎo)學(xué)生深入探究。并得到相應(yīng)的啟示：加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)與生活的聯(lián)系，用視頻起好輔助作用，借網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)促進(jìn)交流討論，為進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步拓展服務(wù)。

關(guān)鍵詞：美國(guó)；物理教材；學(xué)生實(shí)驗(yàn)；聯(lián)系生活；網(wǎng)絡(luò)資源；探究

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2014）11（S）-0068-3

美國(guó)高中選用率接近50%的理科物理主流教材《物理：原理和問(wèn)題》2005年最新版本（以下簡(jiǎn)稱(chēng)美國(guó)教材）的學(xué)生實(shí)驗(yàn)有值得借鑒的地方。本文以其中的《對(duì)運(yùn)動(dòng)中的物體的探究》為例，介紹了美國(guó)教材的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，得出其特點(diǎn)，并得到相應(yīng)的啟示，以供教師參考。

1 美國(guó)教材的物理實(shí)驗(yàn)介紹

對(duì)運(yùn)動(dòng)中的物體的探究

物理學(xué)是一門(mén)建立在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的科學(xué)。許多被用來(lái)描述和理解（諸如：做線(xiàn)性運(yùn)動(dòng)的物體）力學(xué)系統(tǒng)的基本原理，以后也可以用來(lái)描述更復(fù)雜的自然現(xiàn)象?，F(xiàn)在請(qǐng)你思考：你該如何測(cè)量錄像片中所示的機(jī)動(dòng)車(chē)的速度？

問(wèn)題

采用什么類(lèi)型的測(cè)量方式，可以求出機(jī)動(dòng)車(chē)的速度？

目標(biāo)

觀(guān)察錄像片中機(jī)動(dòng)車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況。

描述機(jī)動(dòng)車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況。

收集并整理機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)動(dòng)的有關(guān)數(shù)據(jù)。

計(jì)算機(jī)動(dòng)車(chē)的速度。

實(shí)驗(yàn)器材

互聯(lián)網(wǎng)上提供的錄像片。

手表或其他計(jì)時(shí)器。

實(shí)驗(yàn)步驟

（1）請(qǐng)登錄網(wǎng)站：physicspp.com/internet_lab，觀(guān)看第一部分的實(shí)驗(yàn)室錄像片段。

（2）上述錄像片是在美國(guó)中西部接近中午時(shí)段拍攝到的。在路面的右側(cè)邊緣，每隔0.322km就會(huì)出現(xiàn)一大段白色的長(zhǎng)方形標(biāo)記。許多州在進(jìn)行空中交通觀(guān)測(cè)時(shí)，都用這類(lèi)標(biāo)記作為參照物。

（3）觀(guān)察 要知道機(jī)動(dòng)車(chē)的行駛速度，你可以采取什么樣的測(cè)量方法？準(zhǔn)備一個(gè)類(lèi)似表1所示的數(shù)據(jù)表，記錄你對(duì)環(huán)境、其他的機(jī)動(dòng)車(chē)以及白色標(biāo)記的觀(guān)察。比如，攝像機(jī)對(duì)準(zhǔn)的是什么顏色的機(jī)動(dòng)車(chē)？左邊車(chē)道的貨車(chē)又是什么顏色的（圖1）？

（4）測(cè)量與估計(jì) 再看一次錄像片，留意更多的細(xì)節(jié)。比如，路面是否平滑？機(jī)動(dòng)車(chē)都朝哪個(gè)方向行駛？每輛機(jī)動(dòng)車(chē)駛過(guò)兩個(gè)白色標(biāo)記需要多少時(shí)間？記錄你的觀(guān)察結(jié)果及數(shù)據(jù)（表1）。

分析

（1）定性地總結(jié)你的觀(guān)察結(jié)果。

（2）定量地總結(jié)你的觀(guān)察結(jié)果。

（3）繪制和運(yùn)用圖像 在同一坐標(biāo)系上作出兩組數(shù)據(jù)的圖像。

（4）估計(jì) 機(jī)動(dòng)車(chē)的速度為多大？請(qǐng)分別用km/s和km/h表示。

（5）預(yù)測(cè) 各輛車(chē)在5 min內(nèi)行駛了多遠(yuǎn)的距離？

結(jié)論和應(yīng)用

（1）測(cè)量 距離和時(shí)間的測(cè)量值的精確度分別為多少？

（2）測(cè)量 你的速度測(cè)量值的精確度是多少？它與什么有關(guān)？

（3）使用變量、常量和控制量 描述本實(shí)驗(yàn)中的自變量和因變量。

（4）對(duì)比與比較 哪一輛車(chē)得出的圖線(xiàn)的斜率更大？這個(gè)斜率等于什么？

（5）推斷 如果圖像上出現(xiàn)的是一條水平線(xiàn)，那么表示什么意思？若是一條有較大斜率的直線(xiàn)呢？

進(jìn)一步探索

速度等于位移除以通過(guò)這段位移所用的時(shí)間。設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在教室里測(cè)量遙控車(chē)的速度。你會(huì)用什么作為標(biāo)記？你測(cè)量的位移和時(shí)間的精確度為多少？在測(cè)量小車(chē)經(jīng)過(guò)標(biāo)記時(shí)，如果你的視線(xiàn)與小車(chē)存在一個(gè)角度，它對(duì)測(cè)量結(jié)果會(huì)產(chǎn)生影響嗎？影響又是多大？你該如何改進(jìn)你的測(cè)量？哪些單位對(duì)速度有意義？你最遠(yuǎn)能預(yù)測(cè)到的小車(chē)的位置在何處？如果可能，請(qǐng)完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，并總結(jié)你的結(jié)果。

生活中的物理學(xué)

副駕駛座上的乘客、駕駛員、駕駛員身后座位上的乘客同時(shí)看車(chē)上的時(shí)速表，所得到的讀數(shù)分別是90 km/h、100 km/h和110 km/h。請(qǐng)解釋這種差異產(chǎn)生的原因。

交流數(shù)據(jù)

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

登錄網(wǎng)站：physicspp.com/internet_lab。張貼你在教室里進(jìn)行的測(cè)量遙控車(chē)速度的實(shí)驗(yàn)。內(nèi)容包括材料清單、具體步驟以及對(duì)實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度的預(yù)測(cè)。如果你已完成了實(shí)驗(yàn)，把數(shù)據(jù)和結(jié)果也張貼出來(lái)。

物理在線(xiàn)

若想了解更多關(guān)于測(cè)量的內(nèi)容，請(qǐng)登錄網(wǎng)站：physicspp.com。

2 美國(guó)教材學(xué)生實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)

2.1 緊密結(jié)合生活實(shí)際

物理來(lái)源于生活、應(yīng)用于生活，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際生活中學(xué)物理、用物理，是物理教學(xué)中的一個(gè)重要內(nèi)容，也是激發(fā)學(xué)生興趣的重要手段?！镀胀ǜ咧形锢碚n程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)稿）》指出：高中物理課程在內(nèi)容上應(yīng)精選學(xué)生終身學(xué)習(xí)必備的基礎(chǔ)知識(shí)與技能，加強(qiáng)與學(xué)生生活、現(xiàn)代社會(huì)及科技發(fā)展的聯(lián)系。“人教版”教材中的力學(xué)實(shí)驗(yàn)，大多都使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或電火花計(jì)時(shí)器。但是學(xué)生在生活實(shí)際中，很少用到這兩種計(jì)時(shí)器。由此，“人教版”力學(xué)實(shí)驗(yàn)與學(xué)生的生活實(shí)際結(jié)合并不密切。

認(rèn)知心理學(xué)研究指出，我們每個(gè)人都有一個(gè)詳細(xì)的自我圖示，它是一個(gè)與我們自己、我們的態(tài)度以及我們的個(gè)人經(jīng)歷相關(guān)的、有組織的內(nèi)部信息系統(tǒng)。因此，我們可以充分地、詳細(xì)地對(duì)與我們自己有關(guān)的信息進(jìn)行編碼，這勝于任何其他主題的信息。同樣，我們可以很輕松就組織好那些與我們自己有關(guān)的新信息。根據(jù)認(rèn)知心理學(xué)的研究成果，當(dāng)實(shí)驗(yàn)與學(xué)生的生活實(shí)際結(jié)合得并不密切時(shí)，學(xué)生較難對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行編碼。這或許是我們不少學(xué)生學(xué)不好實(shí)驗(yàn)的原因之一。相比之下，美國(guó)教材的實(shí)驗(yàn)比“人教版”教材更緊密結(jié)合了生活實(shí)際。

以《對(duì)運(yùn)動(dòng)中的物體的探究》為例，本實(shí)驗(yàn)并不采用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或電火花計(jì)時(shí)器，而是采用手表、路面上行駛的汽車(chē)。就從實(shí)驗(yàn)器材來(lái)看，都是學(xué)生日常生活中經(jīng)常接觸到的。在進(jìn)一步探索中，采用遙控車(chē)，是學(xué)生喜聞樂(lè)見(jiàn)的。“生活中的物理學(xué)”所設(shè)置的時(shí)速表的讀數(shù)情景，也是學(xué)生在乘車(chē)時(shí)會(huì)遇到的。當(dāng)生活實(shí)際多次與物理實(shí)驗(yàn)結(jié)合，學(xué)生會(huì)感覺(jué)到物理就在身邊，不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情和興趣，還使學(xué)生在提取相關(guān)物理知識(shí)時(shí)會(huì)更有效。

2.2 充分利用網(wǎng)絡(luò)資源

“人教版”的物理實(shí)驗(yàn)器材，幾乎都取自實(shí)驗(yàn)室。美國(guó)教材給我們提供了另一條使用實(shí)驗(yàn)器材的途徑，那就是網(wǎng)絡(luò)資源。本實(shí)驗(yàn)中，美國(guó)教材以網(wǎng)絡(luò)視頻中的汽車(chē)為研究對(duì)象，取代了小車(chē)、斜面等較枯燥無(wú)味的實(shí)驗(yàn)器材，拉近了實(shí)驗(yàn)與生活的距離。在“交流數(shù)據(jù)”這一欄目，美國(guó)教材充分利用了網(wǎng)絡(luò)的共享性、便捷性，有利于學(xué)生快速地分享、交流、討論數(shù)據(jù)。

2.3 引導(dǎo)學(xué)生深入探究

教育家施瓦布指出“如果要學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的方法，那么有什么學(xué)習(xí)比通過(guò)積極地投入到探究的過(guò)程中去更好呢？”美國(guó)教材中不僅在“分析”欄目提供探究，而且在“進(jìn)一步探索”、“生活中的物理學(xué)”等欄目中進(jìn)行更為深入的探究。

施瓦布對(duì)教材和實(shí)驗(yàn)手冊(cè)的編寫(xiě)提供了三種建議：實(shí)驗(yàn)手冊(cè)或教學(xué)材料只提出問(wèn)題和描述研究問(wèn)題的方法而不告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，這樣能夠讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)他們事先不知道的關(guān)系。教學(xué)材料可以提出問(wèn)題，但是研究方法和結(jié)論可以是開(kāi)放的，讓學(xué)生們根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)做出判斷。最為開(kāi)放的設(shè)計(jì)是，學(xué)生實(shí)驗(yàn)可以不限于教材或?qū)嶒?yàn)手冊(cè)中指定的問(wèn)題，而是自己提出要研究的問(wèn)題，收集證據(jù)，根據(jù)他們自己的實(shí)驗(yàn)提出科學(xué)的解釋。

從美國(guó)教材可以看出，美國(guó)教材剛開(kāi)始就給出了實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)步驟，但沒(méi)有告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。之后在進(jìn)一步探究中，只是提出問(wèn)題：設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在教室里測(cè)量遙控車(chē)的速度。換言之，美國(guó)教材從剛開(kāi)始提供各種支架到慢慢減少支架，逐漸增大探究的空間，這有助于學(xué)生探究能力的提高。

3 美國(guó)教材對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的啟示

3.1 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)與生活的聯(lián)系

“人教版”教材的物理實(shí)驗(yàn)與生活的聯(lián)系不多，為此，教師可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中借鑒美國(guó)教材的內(nèi)容，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)與生活的聯(lián)系。將實(shí)驗(yàn)、生活聯(lián)系在一起，可以拉近實(shí)驗(yàn)與生活的距離，體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)的親切感，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.2 用好視頻，起好輔助作用

教師大多能應(yīng)用視頻于物理課堂教學(xué)之中，起到了較好的輔助教學(xué)的作用。但視頻資源在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，則相對(duì)欠缺。無(wú)疑，美國(guó)教材給我們提供了很好的示范。例如：我們可以把電梯里人在體重計(jì)上的示數(shù)變化拍攝好，制作成視頻，讓學(xué)生研究人的體重的最大讀數(shù)、最小讀數(shù)，研究電梯在超重、失重時(shí)的最大加速度。

3.3 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)促進(jìn)交流討論

美國(guó)教材有配套的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，學(xué)生可以把實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)放在網(wǎng)絡(luò)上，供大家分享和討論?？v觀(guān)美國(guó)教材的實(shí)驗(yàn)，大多都有“交流數(shù)據(jù)”這一欄目。例如，美國(guó)教材中測(cè)量出自由落體運(yùn)動(dòng)的重力加速度后，鼓勵(lì)學(xué)生把得到的g的平均值與大家交流。并找出一張州地圖或國(guó)家地圖，把其他同學(xué)張貼在網(wǎng)上的g值數(shù)據(jù)記錄在地圖的相應(yīng)位置上。并引導(dǎo)學(xué)生：你是否可以看出不同的位置、區(qū)域和海拔對(duì)重力加速度有什么影響？教材的實(shí)驗(yàn)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，不僅有助于分享和討論數(shù)據(jù)，也有助于學(xué)生開(kāi)展更為深入的探究。

為此，我國(guó)教材也可以建設(shè)與教材相配套的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，以便學(xué)生交流討論。

3.4 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步拓展

美國(guó)教材不僅對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行“分析”，還有“結(jié)論和應(yīng)用”，“進(jìn)一步探索”，“生活中的物理學(xué)”，“交流數(shù)據(jù)”等欄目。所有這些欄目，都是對(duì)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步拓展，都有助于讓學(xué)生的探究能力得到培養(yǎng)和提高。

為此，我國(guó)教材也可以對(duì)實(shí)驗(yàn)展開(kāi)進(jìn)一步拓展，讓學(xué)生在更豐富的情境中理解實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)知識(shí)和規(guī)律解決問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]Rorbert J.Sternberg.認(rèn)知心理學(xué)[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2009.120.

[2]張亮.“探究”教學(xué)的歷史嬗變[J].當(dāng)代教育科學(xué).2008（12）：60.

[3]張密密.高中物理課堂探究性學(xué)習(xí)的實(shí)踐研究[D].濟(jì)南：山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2011.

（欄目編輯 鄧 磊）

以《對(duì)運(yùn)動(dòng)中的物體的探究》為例，本實(shí)驗(yàn)并不采用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或電火花計(jì)時(shí)器，而是采用手表、路面上行駛的汽車(chē)。就從實(shí)驗(yàn)器材來(lái)看，都是學(xué)生日常生活中經(jīng)常接觸到的。在進(jìn)一步探索中，采用遙控車(chē)，是學(xué)生喜聞樂(lè)見(jiàn)的。“生活中的物理學(xué)”所設(shè)置的時(shí)速表的讀數(shù)情景，也是學(xué)生在乘車(chē)時(shí)會(huì)遇到的。當(dāng)生活實(shí)際多次與物理實(shí)驗(yàn)結(jié)合，學(xué)生會(huì)感覺(jué)到物理就在身邊，不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情和興趣，還使學(xué)生在提取相關(guān)物理知識(shí)時(shí)會(huì)更有效。

2.2 充分利用網(wǎng)絡(luò)資源

“人教版”的物理實(shí)驗(yàn)器材，幾乎都取自實(shí)驗(yàn)室。美國(guó)教材給我們提供了另一條使用實(shí)驗(yàn)器材的途徑，那就是網(wǎng)絡(luò)資源。本實(shí)驗(yàn)中，美國(guó)教材以網(wǎng)絡(luò)視頻中的汽車(chē)為研究對(duì)象，取代了小車(chē)、斜面等較枯燥無(wú)味的實(shí)驗(yàn)器材，拉近了實(shí)驗(yàn)與生活的距離。在“交流數(shù)據(jù)”這一欄目，美國(guó)教材充分利用了網(wǎng)絡(luò)的共享性、便捷性，有利于學(xué)生快速地分享、交流、討論數(shù)據(jù)。

2.3 引導(dǎo)學(xué)生深入探究

教育家施瓦布指出“如果要學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的方法，那么有什么學(xué)習(xí)比通過(guò)積極地投入到探究的過(guò)程中去更好呢？”美國(guó)教材中不僅在“分析”欄目提供探究，而且在“進(jìn)一步探索”、“生活中的物理學(xué)”等欄目中進(jìn)行更為深入的探究。

施瓦布對(duì)教材和實(shí)驗(yàn)手冊(cè)的編寫(xiě)提供了三種建議：實(shí)驗(yàn)手冊(cè)或教學(xué)材料只提出問(wèn)題和描述研究問(wèn)題的方法而不告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，這樣能夠讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)他們事先不知道的關(guān)系。教學(xué)材料可以提出問(wèn)題，但是研究方法和結(jié)論可以是開(kāi)放的，讓學(xué)生們根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)做出判斷。最為開(kāi)放的設(shè)計(jì)是，學(xué)生實(shí)驗(yàn)可以不限于教材或?qū)嶒?yàn)手冊(cè)中指定的問(wèn)題，而是自己提出要研究的問(wèn)題，收集證據(jù)，根據(jù)他們自己的實(shí)驗(yàn)提出科學(xué)的解釋。

從美國(guó)教材可以看出，美國(guó)教材剛開(kāi)始就給出了實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)步驟，但沒(méi)有告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。之后在進(jìn)一步探究中，只是提出問(wèn)題：設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在教室里測(cè)量遙控車(chē)的速度。換言之，美國(guó)教材從剛開(kāi)始提供各種支架到慢慢減少支架，逐漸增大探究的空間，這有助于學(xué)生探究能力的提高。

3 美國(guó)教材對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的啟示

3.1 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)與生活的聯(lián)系

“人教版”教材的物理實(shí)驗(yàn)與生活的聯(lián)系不多，為此，教師可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中借鑒美國(guó)教材的內(nèi)容，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)與生活的聯(lián)系。將實(shí)驗(yàn)、生活聯(lián)系在一起，可以拉近實(shí)驗(yàn)與生活的距離，體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)的親切感，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.2 用好視頻，起好輔助作用

教師大多能應(yīng)用視頻于物理課堂教學(xué)之中，起到了較好的輔助教學(xué)的作用。但視頻資源在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，則相對(duì)欠缺。無(wú)疑，美國(guó)教材給我們提供了很好的示范。例如：我們可以把電梯里人在體重計(jì)上的示數(shù)變化拍攝好，制作成視頻，讓學(xué)生研究人的體重的最大讀數(shù)、最小讀數(shù)，研究電梯在超重、失重時(shí)的最大加速度。

3.3 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)促進(jìn)交流討論

美國(guó)教材有配套的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，學(xué)生可以把實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)放在網(wǎng)絡(luò)上，供大家分享和討論?？v觀(guān)美國(guó)教材的實(shí)驗(yàn)，大多都有“交流數(shù)據(jù)”這一欄目。例如，美國(guó)教材中測(cè)量出自由落體運(yùn)動(dòng)的重力加速度后，鼓勵(lì)學(xué)生把得到的g的平均值與大家交流。并找出一張州地圖或國(guó)家地圖，把其他同學(xué)張貼在網(wǎng)上的g值數(shù)據(jù)記錄在地圖的相應(yīng)位置上。并引導(dǎo)學(xué)生：你是否可以看出不同的位置、區(qū)域和海拔對(duì)重力加速度有什么影響？教材的實(shí)驗(yàn)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，不僅有助于分享和討論數(shù)據(jù)，也有助于學(xué)生開(kāi)展更為深入的探究。

為此，我國(guó)教材也可以建設(shè)與教材相配套的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，以便學(xué)生交流討論。

3.4 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步拓展

美國(guó)教材不僅對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行“分析”，還有“結(jié)論和應(yīng)用”，“進(jìn)一步探索”，“生活中的物理學(xué)”，“交流數(shù)據(jù)”等欄目。所有這些欄目，都是對(duì)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步拓展，都有助于讓學(xué)生的探究能力得到培養(yǎng)和提高。

為此，我國(guó)教材也可以對(duì)實(shí)驗(yàn)展開(kāi)進(jìn)一步拓展，讓學(xué)生在更豐富的情境中理解實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)知識(shí)和規(guī)律解決問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]Rorbert J.Sternberg.認(rèn)知心理學(xué)[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2009.120.

[2]張亮.“探究”教學(xué)的歷史嬗變[J].當(dāng)代教育科學(xué).2008（12）：60.

[3]張密密.高中物理課堂探究性學(xué)習(xí)的實(shí)踐研究[D].濟(jì)南：山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2011.

（欄目編輯 鄧 磊）

以《對(duì)運(yùn)動(dòng)中的物體的探究》為例，本實(shí)驗(yàn)并不采用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或電火花計(jì)時(shí)器，而是采用手表、路面上行駛的汽車(chē)。就從實(shí)驗(yàn)器材來(lái)看，都是學(xué)生日常生活中經(jīng)常接觸到的。在進(jìn)一步探索中，采用遙控車(chē)，是學(xué)生喜聞樂(lè)見(jiàn)的。“生活中的物理學(xué)”所設(shè)置的時(shí)速表的讀數(shù)情景，也是學(xué)生在乘車(chē)時(shí)會(huì)遇到的。當(dāng)生活實(shí)際多次與物理實(shí)驗(yàn)結(jié)合，學(xué)生會(huì)感覺(jué)到物理就在身邊，不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情和興趣，還使學(xué)生在提取相關(guān)物理知識(shí)時(shí)會(huì)更有效。

2.2 充分利用網(wǎng)絡(luò)資源

“人教版”的物理實(shí)驗(yàn)器材，幾乎都取自實(shí)驗(yàn)室。美國(guó)教材給我們提供了另一條使用實(shí)驗(yàn)器材的途徑，那就是網(wǎng)絡(luò)資源。本實(shí)驗(yàn)中，美國(guó)教材以網(wǎng)絡(luò)視頻中的汽車(chē)為研究對(duì)象，取代了小車(chē)、斜面等較枯燥無(wú)味的實(shí)驗(yàn)器材，拉近了實(shí)驗(yàn)與生活的距離。在“交流數(shù)據(jù)”這一欄目，美國(guó)教材充分利用了網(wǎng)絡(luò)的共享性、便捷性，有利于學(xué)生快速地分享、交流、討論數(shù)據(jù)。

2.3 引導(dǎo)學(xué)生深入探究

教育家施瓦布指出“如果要學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的方法，那么有什么學(xué)習(xí)比通過(guò)積極地投入到探究的過(guò)程中去更好呢？”美國(guó)教材中不僅在“分析”欄目提供探究，而且在“進(jìn)一步探索”、“生活中的物理學(xué)”等欄目中進(jìn)行更為深入的探究。

施瓦布對(duì)教材和實(shí)驗(yàn)手冊(cè)的編寫(xiě)提供了三種建議：實(shí)驗(yàn)手冊(cè)或教學(xué)材料只提出問(wèn)題和描述研究問(wèn)題的方法而不告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，這樣能夠讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)他們事先不知道的關(guān)系。教學(xué)材料可以提出問(wèn)題，但是研究方法和結(jié)論可以是開(kāi)放的，讓學(xué)生們根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)做出判斷。最為開(kāi)放的設(shè)計(jì)是，學(xué)生實(shí)驗(yàn)可以不限于教材或?qū)嶒?yàn)手冊(cè)中指定的問(wèn)題，而是自己提出要研究的問(wèn)題，收集證據(jù)，根據(jù)他們自己的實(shí)驗(yàn)提出科學(xué)的解釋。

從美國(guó)教材可以看出，美國(guó)教材剛開(kāi)始就給出了實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)步驟，但沒(méi)有告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)的結(jié)果。之后在進(jìn)一步探究中，只是提出問(wèn)題：設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在教室里測(cè)量遙控車(chē)的速度。換言之，美國(guó)教材從剛開(kāi)始提供各種支架到慢慢減少支架，逐漸增大探究的空間，這有助于學(xué)生探究能力的提高。

3 美國(guó)教材對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的啟示

3.1 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)與生活的聯(lián)系

“人教版”教材的物理實(shí)驗(yàn)與生活的聯(lián)系不多，為此，教師可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中借鑒美國(guó)教材的內(nèi)容，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)與生活的聯(lián)系。將實(shí)驗(yàn)、生活聯(lián)系在一起，可以拉近實(shí)驗(yàn)與生活的距離，體驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)的親切感，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.2 用好視頻，起好輔助作用

教師大多能應(yīng)用視頻于物理課堂教學(xué)之中，起到了較好的輔助教學(xué)的作用。但視頻資源在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用，則相對(duì)欠缺。無(wú)疑，美國(guó)教材給我們提供了很好的示范。例如：我們可以把電梯里人在體重計(jì)上的示數(shù)變化拍攝好，制作成視頻，讓學(xué)生研究人的體重的最大讀數(shù)、最小讀數(shù)，研究電梯在超重、失重時(shí)的最大加速度。

3.3 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)促進(jìn)交流討論

美國(guó)教材有配套的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，學(xué)生可以把實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)放在網(wǎng)絡(luò)上，供大家分享和討論?？v觀(guān)美國(guó)教材的實(shí)驗(yàn)，大多都有“交流數(shù)據(jù)”這一欄目。例如，美國(guó)教材中測(cè)量出自由落體運(yùn)動(dòng)的重力加速度后，鼓勵(lì)學(xué)生把得到的g的平均值與大家交流。并找出一張州地圖或國(guó)家地圖，把其他同學(xué)張貼在網(wǎng)上的g值數(shù)據(jù)記錄在地圖的相應(yīng)位置上。并引導(dǎo)學(xué)生：你是否可以看出不同的位置、區(qū)域和海拔對(duì)重力加速度有什么影響？教材的實(shí)驗(yàn)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，不僅有助于分享和討論數(shù)據(jù)，也有助于學(xué)生開(kāi)展更為深入的探究。

為此，我國(guó)教材也可以建設(shè)與教材相配套的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，以便學(xué)生交流討論。

3.4 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步拓展

美國(guó)教材不僅對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行“分析”，還有“結(jié)論和應(yīng)用”，“進(jìn)一步探索”，“生活中的物理學(xué)”，“交流數(shù)據(jù)”等欄目。所有這些欄目，都是對(duì)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)一步拓展，都有助于讓學(xué)生的探究能力得到培養(yǎng)和提高。

為此，我國(guó)教材也可以對(duì)實(shí)驗(yàn)展開(kāi)進(jìn)一步拓展，讓學(xué)生在更豐富的情境中理解實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用實(shí)驗(yàn)中的相關(guān)知識(shí)和規(guī)律解決問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]Rorbert J.Sternberg.認(rèn)知心理學(xué)[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2009.120.

[2]張亮.“探究”教學(xué)的歷史嬗變[J].當(dāng)代教育科學(xué).2008（12）：60.

[3]張密密.高中物理課堂探究性學(xué)習(xí)的實(shí)踐研究[D].濟(jì)南：山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2011.

（欄目編輯 鄧 磊）