張抗抗 邢紅軍

摘 要：本文針對(duì)初中長(zhǎng)度測(cè)量教材編寫(xiě)中存在的問(wèn)題，通過(guò)長(zhǎng)度單位的規(guī)定性、長(zhǎng)度測(cè)量的比較性及實(shí)踐性3個(gè)環(huán)節(jié)，深入揭示了長(zhǎng)度測(cè)量的本質(zhì)內(nèi)涵，使教學(xué)完成了從物理知識(shí)到物理方法，從物理方法到物理思想的逐步升華，并提出相應(yīng)的啟示。

關(guān)鍵詞：初中物理；物理教學(xué)；長(zhǎng)度測(cè)量；物理思想；實(shí)踐性

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（2016）7-0024-3

長(zhǎng)度是初中學(xué)生物理學(xué)習(xí)首次接觸的物理量，同時(shí)是物理學(xué)中最基礎(chǔ)的物理量，其測(cè)量亦是物理實(shí)驗(yàn)的起點(diǎn)，是學(xué)生物理學(xué)習(xí)的奠基課。因此，對(duì)長(zhǎng)度教學(xué)的深入研究具有重要意義。

1 各版本初中物理教材分析

對(duì)人教版、北師大版、滬科版、上教版4個(gè)版本教材的研究發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)度編寫(xiě)主要沿尋兩個(gè)思路[1-4]。第一種以人教版和北師大版為代表，先通過(guò)實(shí)例或數(shù)字引入長(zhǎng)度測(cè)量，然后指出長(zhǎng)度測(cè)量需要規(guī)定單位，旋即給出長(zhǎng)度的國(guó)際單位制，符號(hào)及進(jìn)制關(guān)系，最后安排測(cè)量實(shí)驗(yàn)。第二種以滬科版和上教版為例，主要從測(cè)量角度展開(kāi)，先通過(guò)日常生活需要或歷史引入測(cè)量的必要性，然后指出測(cè)量需要標(biāo)準(zhǔn)，接著給出國(guó)際單位制、單位、進(jìn)制關(guān)系。基于文獻(xiàn)綜述及深入研究，筆者認(rèn)為，上述教材編寫(xiě)思路存在一定問(wèn)題。

首先，教材編排弱化了長(zhǎng)度單位的人為規(guī)定性。1983年國(guó)際計(jì)量大會(huì)規(guī)定了長(zhǎng)度的單位，并定義了1米的含義。這一點(diǎn)不僅是正確測(cè)量長(zhǎng)度的關(guān)鍵，同時(shí)對(duì)于理解長(zhǎng)度概念具有重要意義，應(yīng)該作為長(zhǎng)度教學(xué)的一個(gè)環(huán)節(jié)突出出來(lái)。遺憾的是，各個(gè)版本的教材編寫(xiě)均未認(rèn)識(shí)到其對(duì)長(zhǎng)度內(nèi)涵展開(kāi)及教學(xué)流暢行進(jìn)的重要意義，而是安排到教材后面不起眼的地方，這就使長(zhǎng)度概念內(nèi)涵的詮釋難以實(shí)現(xiàn)。

其次，教材編寫(xiě)未能凸顯科學(xué)方法與物理思想。長(zhǎng)度測(cè)量實(shí)質(zhì)上就是將待測(cè)物體與給定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，也即是一個(gè)比較的過(guò)程。整個(gè)測(cè)量的過(guò)程，既是測(cè)量這一科學(xué)方法的運(yùn)用過(guò)程，又透射出比較思想，這一思想應(yīng)當(dāng)貫穿長(zhǎng)度測(cè)量的整個(gè)過(guò)程。然而，教材未能重視比較方法的重要意義，將其編排在不突出的地方。另一方面，教材編寫(xiě)也未能洞察出測(cè)量過(guò)程蘊(yùn)含的比較思想。這就使得長(zhǎng)度測(cè)量教學(xué)既缺乏科學(xué)方法，又缺乏物理思想，從而淪為知識(shí)的傳授和技能的介紹。

最后，教材編寫(xiě)將測(cè)量實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單化為實(shí)驗(yàn)操作步驟介紹，對(duì)長(zhǎng)度測(cè)量的實(shí)踐性意義理解生硬簡(jiǎn)化。4個(gè)版本的教材均將重心放于長(zhǎng)度測(cè)量的操作步驟上，主要是以刻度尺測(cè)長(zhǎng)度為主，并在實(shí)驗(yàn)步驟介紹完直接跳到測(cè)量誤差的介紹。這樣的編寫(xiě)，在內(nèi)容上并不符合長(zhǎng)度從以實(shí)物做標(biāo)準(zhǔn)估測(cè)到專(zhuān)門(mén)儀器出現(xiàn)使測(cè)量逐步精確的演變過(guò)程。在教學(xué)邏輯上，毫無(wú)鋪墊與過(guò)渡的編排使教學(xué)展開(kāi)過(guò)于生硬，不利于教學(xué)邏輯的順暢表達(dá)。

2 初中長(zhǎng)度測(cè)量的高端備課

基于對(duì)長(zhǎng)度本質(zhì)的洞察及已有文獻(xiàn)的深入研究，我們沿尋教學(xué)的邏輯，逐步滲透物理思想，凸顯物理本質(zhì)，對(duì)長(zhǎng)度教學(xué)展開(kāi)新的探索。

2.1 明確長(zhǎng)度單位的“規(guī)定性”

長(zhǎng)度測(cè)量教學(xué)的展開(kāi)，首先應(yīng)當(dāng)明確長(zhǎng)度單位的人為規(guī)定性，這實(shí)際上是對(duì)如何測(cè)量長(zhǎng)度的解讀。因此，明確長(zhǎng)度單位的規(guī)定性，就具備教學(xué)邏輯起點(diǎn)和思維起點(diǎn)的雙重功能。我們知道，長(zhǎng)度單位——“米”作為七個(gè)國(guó)際單位之一，是人為規(guī)定而來(lái)的，是長(zhǎng)度內(nèi)涵不可或缺的部分，教材編寫(xiě)中弱化長(zhǎng)度單位的人為規(guī)定性，必然難以顯現(xiàn)長(zhǎng)度的本質(zhì)，使長(zhǎng)度內(nèi)涵模糊，不利于學(xué)生正確構(gòu)建對(duì)客觀世界尺度的物理認(rèn)識(shí)。實(shí)際上，追溯長(zhǎng)度的演變歷史，可以知曉長(zhǎng)度測(cè)量的演變過(guò)程蘊(yùn)含豐富的歷史，教師可以通過(guò)引入長(zhǎng)度單位的演變歷史，使學(xué)生明確長(zhǎng)度的規(guī)定性。在明確長(zhǎng)度規(guī)定性的基礎(chǔ)上，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)1米，就自然而然地成為規(guī)定性的延伸一步，這樣教師就可進(jìn)一步為學(xué)生講述測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)1米的含義，即把光在真空中秒內(nèi)所走路程的長(zhǎng)度定義為1米。

在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)牢牢把握長(zhǎng)度測(cè)量教學(xué)的中心，讓學(xué)生明確長(zhǎng)度的人為規(guī)定性，也使學(xué)生理解了測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的含義，從而初步闡明了如何測(cè)量長(zhǎng)度，使得長(zhǎng)度教學(xué)撥云開(kāi)霧，找到正確方向。

2.2 強(qiáng)調(diào)長(zhǎng)度測(cè)量的“比較性”

明確長(zhǎng)度的規(guī)定性指明了長(zhǎng)度教學(xué)的方向，但是長(zhǎng)度如何測(cè)量還未呈現(xiàn)，這是本環(huán)節(jié)要解決的問(wèn)題。

當(dāng)前長(zhǎng)度測(cè)量教學(xué)的做法是，教師告訴學(xué)生將直尺的零刻度對(duì)準(zhǔn)待測(cè)物體的一端，觀察待測(cè)物體另一端對(duì)應(yīng)直尺的位置，讀取數(shù)字即是待測(cè)物體的長(zhǎng)度。學(xué)生則往往是機(jī)械的模仿：對(duì)齊，讀數(shù)。然而，學(xué)生并不明白為什么要這樣操作。究其原因，就在于傳統(tǒng)長(zhǎng)度教學(xué)未能強(qiáng)調(diào)長(zhǎng)度測(cè)量的比較性。測(cè)量作為一種基本且重要的科學(xué)方法， 實(shí)際上是待測(cè)物體與標(biāo)準(zhǔn)物比較的過(guò)程，但測(cè)量并非簡(jiǎn)單的兩物尺寸對(duì)照這一動(dòng)作，而是蘊(yùn)含著 “比較”的思想。因此，教師不能僅著眼于技能操作，而應(yīng)強(qiáng)調(diào)長(zhǎng)度測(cè)量的比較性，并進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生頭腦中比較思想的生成。具體來(lái)說(shuō)，教師可以用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)1米作為比較起點(diǎn)，使學(xué)生最終明確物體的長(zhǎng)度就是單位長(zhǎng)度的若干倍或者若干分之一。至此，才算真正揭開(kāi)長(zhǎng)度測(cè)量的“面紗”，同時(shí)亦使教學(xué)完成了從知識(shí)到方法，從方法到思想的升華。

2.3 重視長(zhǎng)度測(cè)量的實(shí)踐性

所謂紙上得來(lái)終覺(jué)淺，絕知此事要躬行。重視長(zhǎng)度測(cè)量的實(shí)踐性，一方面由于長(zhǎng)度測(cè)量是初中學(xué)生物理學(xué)習(xí)的入門(mén)理論課與實(shí)驗(yàn)課，應(yīng)當(dāng)在揭示教學(xué)本質(zhì)的同時(shí)輔之以實(shí)踐，這樣才有利于學(xué)生深入理解教學(xué)內(nèi)容。另一方面，重視測(cè)量的實(shí)踐性亦符合物理學(xué)科的特點(diǎn)，同時(shí)有利于學(xué)生建立實(shí)驗(yàn)探索的意識(shí)。

設(shè)置這一環(huán)節(jié)，首先是為長(zhǎng)度測(cè)量提供 “練兵場(chǎng)”。換句話(huà)說(shuō)，為學(xué)生應(yīng)用測(cè)量知識(shí)，訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)技能提供了場(chǎng)所。其次，為學(xué)生認(rèn)識(shí)測(cè)量誤差提供了直觀的教學(xué)場(chǎng)所，使學(xué)生在操作過(guò)程中 “觸摸”誤差的存在。教師可在測(cè)量操作的開(kāi)始，為學(xué)生講述羅馬帝國(guó)的查理曼一世規(guī)定以他的腳長(zhǎng)為“一羅馬尺”的有趣故事，以及我國(guó)傳統(tǒng)“近取諸身，遠(yuǎn)取諸物”的測(cè)量方法，即以身體的某一部位長(zhǎng)度和身邊某物長(zhǎng)度作為測(cè)量工具的測(cè)量淵源[5-6]。再講述當(dāng)代精密測(cè)量?jī)x器的使用，從而使學(xué)生建立不斷減小誤差的意識(shí)。進(jìn)而教師安排估測(cè)，直尺測(cè)量等測(cè)量實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生在提升實(shí)驗(yàn)操作技能的同時(shí)深刻理解誤差，并最終建立誤差只能減小不能消除的觀念。

3 啟示與反思

3.1 抓住物理教學(xué)的重心

教學(xué)的展開(kāi)并非漫無(wú)目的，而是在合適的張力下始終圍繞一個(gè)重心，使教學(xué)既不散漫，又不機(jī)械呆板。傳統(tǒng)長(zhǎng)度測(cè)量教學(xué)存在著眼知識(shí)細(xì)節(jié)，丟失教學(xué)重心的弊端，反觀本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)，則牢牢抓住長(zhǎng)度的本質(zhì)，通過(guò)長(zhǎng)度單位的“規(guī)定性”、長(zhǎng)度測(cè)量的“比較性”及長(zhǎng)度測(cè)量的“實(shí)踐性”3個(gè)環(huán)環(huán)相扣的環(huán)節(jié)，從而逐步揭開(kāi)長(zhǎng)度的“面貌”。

3.2 體現(xiàn)物理教學(xué)的層次

在物理教學(xué)中，僅著眼物理知識(shí)的呈現(xiàn)是膚淺的，教學(xué)應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)出物理教學(xué)的層次。長(zhǎng)度測(cè)量的整個(gè)教學(xué)過(guò)程從知識(shí)出發(fā)并不止于知識(shí)，而是通過(guò)邏輯緊扣的3個(gè)環(huán)節(jié)逐層展開(kāi)，體現(xiàn)著從物理知識(shí)到物理方法，從物理方法到物理思想的教學(xué)層次，這樣充滿(mǎn)層次感的教學(xué)，既展現(xiàn)了物理教學(xué)的豐富內(nèi)涵，也使得教學(xué)的效果得以深入。

3.3 促進(jìn)物理知識(shí)的應(yīng)用

真正的物理教學(xué)，并非是學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念和原理那么簡(jiǎn)單，而是能在此基礎(chǔ)上將所學(xué)知識(shí)自主的應(yīng)用。因此，促進(jìn)物理知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合是實(shí)現(xiàn)真正意義上物理教學(xué)的重要一步。初中長(zhǎng)度測(cè)量的高端備課在物理知識(shí)傳（下轉(zhuǎn)第27頁(yè)）（上接第25頁(yè)）授的同時(shí)，重視長(zhǎng)度測(cè)量的實(shí)踐性，為學(xué)生提供了應(yīng)用知識(shí)的平臺(tái)。同時(shí)，通過(guò)物理學(xué)史的介紹，使學(xué)生既理解了測(cè)量誤差的內(nèi)涵，又培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，從而完成了真正意義上的物理教學(xué)。

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（欄目編輯 劉 榮）