(浙江省常山縣紫港中學(xué)，浙江 衢州 324200)

1 試題呈現(xiàn)

在研究“平拋運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)中：(1) 圖1是橫檔條卡住平拋小球，用鉛筆標(biāo)注小球最高點(diǎn)，確定平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的方法，坐標(biāo)原點(diǎn)應(yīng)選小球在斜槽末端時(shí)的__________。

圖1

A. 球心 B. 球的上端 C. 球的下端

在此實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法正確的是__________。

A. 斜槽軌道必須光滑

B. 記錄的點(diǎn)應(yīng)適當(dāng)多一些

C. 用光滑曲線把所有的點(diǎn)連接起來(lái)

D.y軸的方向根據(jù)重垂線確定

(2) 圖2是利用圖1裝置拍攝小球做平拋運(yùn)動(dòng)的頻閃照片，由照片可以判斷實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤的是__________。

圖2

A. 釋放小球時(shí)初速度不為零

B. 釋放小球的初始位置不同

C. 斜槽末端切線不水平

(3) 圖3是利用穩(wěn)定的細(xì)水柱顯示平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的裝置，其中正確的是

圖3

參考答案：(1) B、BD；(2) C；(3) B。

2 試題評(píng)析

這是2017年浙江省4月高考實(shí)驗(yàn)題，該題源于教材而又有別于教材。在與同行探討的時(shí)候，有教師認(rèn)為這題目是故意刁難學(xué)生，《浙江省普通高中物理必修2實(shí)驗(yàn)手冊(cè)》(以下簡(jiǎn)稱《實(shí)驗(yàn)手冊(cè)》)是省內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主要教材[1]，在“探究平拋運(yùn)動(dòng)”中提到：將球心投影到坐標(biāo)紙(白紙)上，確定小球做平拋運(yùn)動(dòng)的拋出點(diǎn)O，不同學(xué)校的實(shí)驗(yàn)器材不同，圓心記錄的位置也不同；盡管題干中有所提示，但是由于學(xué)生存在思維定勢(shì)，易選A；關(guān)于第二問(wèn)B選項(xiàng)，《實(shí)驗(yàn)手冊(cè)》中提到：將坐標(biāo)紙(白紙)上的一系列點(diǎn)用光滑的曲線連接起來(lái)，與選項(xiàng)中“所有點(diǎn)”類似，導(dǎo)致得分率很低。第三問(wèn)涉及大氣壓強(qiáng)，不在考試范圍，且該實(shí)驗(yàn)并非學(xué)生實(shí)驗(yàn)，超出考試大綱的要求。然而，筆者認(rèn)為該題符合浙江省物理實(shí)驗(yàn)題鑒別“做過(guò)實(shí)驗(yàn)與沒做過(guò)實(shí)驗(yàn)的”“做實(shí)驗(yàn)與認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)”的要求，得分率不高恰恰暴露出實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在問(wèn)題：教師實(shí)驗(yàn)前過(guò)分主導(dǎo)，沒有給學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)；實(shí)驗(yàn)中又一味地照本宣科，僅僅要求學(xué)生依據(jù)教材指定的步驟按部就班地操作；實(shí)驗(yàn)后不能主動(dòng)發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題，也沒有對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展和升華，這樣下去學(xué)生在考試中丟失的是分?jǐn)?shù)，但在人生中可能失去的就是思考的能力、謹(jǐn)慎的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)和科學(xué)探究的品質(zhì)。

3 對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的啟示

教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)將課堂還給學(xué)生，不做權(quán)威者，給學(xué)生充分的思考與操作時(shí)間，傾聽學(xué)生在實(shí)驗(yàn)不同環(huán)節(jié)中的意見，設(shè)置提問(wèn)、交流、改錯(cuò)等環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)的不同方法和途徑，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維。筆者針對(duì)“實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)”教學(xué)的前、中、后三個(gè)環(huán)節(jié)，談?wù)勛约旱南敕?，以拋磚引玉。

3.1 實(shí)驗(yàn)前引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案

物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)具有一定的邏輯性，需關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，一言堂的教學(xué)模式只能教會(huì)學(xué)生怎么做實(shí)驗(yàn)，扼制了學(xué)生的發(fā)散性思維。如果按教材的方法按部就班地講解，其弊端亦不言自明。教師只有對(duì)學(xué)生積極引導(dǎo)，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的分解，幫助學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，才有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，并在其中發(fā)現(xiàn)學(xué)生的閃光點(diǎn)。

教學(xué)片段1：獲取平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的方案討論

師：上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了平拋運(yùn)動(dòng)，探討了解決平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的方法，物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是研究運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基礎(chǔ)，怎樣才能得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡呢？

生1：可以利用頻閃照相。

師：你能具體說(shuō)說(shuō)么？

生1：我們以前在研究自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律時(shí)學(xué)習(xí)過(guò)頻閃照相，就是每隔相同時(shí)間拍一張相片，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)處理，觀察不同時(shí)刻小球的位置。

師：很好，知道利用研究自由落體運(yùn)動(dòng)軌跡的方法。同學(xué)們還有別的方法么？

生2：水槍射出的水的運(yùn)動(dòng)也是平拋運(yùn)動(dòng)，可觀察水流的形狀。

師：你很擅長(zhǎng)觀察生活，那你覺得和頻閃照相比起來(lái)，哪個(gè)更適合研究？

生2：頻閃照相，因?yàn)轭l閃照相得到的是靜態(tài)的圖片，而水槍的水流軌跡會(huì)發(fā)生變化。

師：水流軌跡為什么會(huì)發(fā)生變化？

生2：水槍對(duì)水做功不同，將導(dǎo)致水離開槍口的速度變化，軌跡不一致。

通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)，給學(xué)生充足的思考時(shí)間，利用開放式提問(wèn)，即時(shí)點(diǎn)評(píng)，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、解決問(wèn)題。在同一實(shí)驗(yàn)情境下設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)方案，展現(xiàn)解決問(wèn)題的多種可能性，特別是當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的想法與書本中的內(nèi)容不謀而合時(shí)，此中的成就感不是教師的幾句夸獎(jiǎng)所能給予的。

3.2 實(shí)驗(yàn)中幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)步驟

在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，不是只讓學(xué)生簡(jiǎn)單地機(jī)械重復(fù)，而是要讓學(xué)生知道為什么這樣操作，使學(xué)生清楚每一個(gè)步驟背后所蘊(yùn)含的科學(xué)道理，達(dá)到真正的理解，從而融會(huì)貫通。當(dāng)實(shí)驗(yàn)條件發(fā)生如前述高考題的變化時(shí)，學(xué)生也不會(huì)迷茫。

教學(xué)片段2：實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)設(shè)問(wèn)解惑

問(wèn)題1：為什么要調(diào)節(jié)斜槽末端水平？怎么調(diào)節(jié)？

問(wèn)題2：重垂線的作用是什么？

問(wèn)題3:為什么要保持小球飛出的軌跡平面與豎直木板平面平行？

問(wèn)題4：為什么要將球心投影到坐標(biāo)紙(白紙)上，可以投影其他位置么？

問(wèn)題5：為什么要從標(biāo)記位置處無(wú)初速釋放，能變換位置么？

問(wèn)題6：實(shí)驗(yàn)需要得到幾個(gè)投影點(diǎn)？

在確定好實(shí)驗(yàn)方案后，教師并沒有直接給出實(shí)驗(yàn)步驟，而是提出一系列問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考實(shí)驗(yàn)步驟背后所蘊(yùn)含的道理，這樣讓學(xué)生帶著問(wèn)題認(rèn)真觀察，動(dòng)腦動(dòng)手，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。

教師也可以在學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)以后，關(guān)注所有學(xué)生的操作情況，用手機(jī)記錄下部分學(xué)生的操作過(guò)程，特別是操作規(guī)范出現(xiàn)問(wèn)題的實(shí)況。然后通過(guò)展示，讓學(xué)生自己比較、評(píng)判，并重做實(shí)驗(yàn)，通過(guò)學(xué)生自主評(píng)價(jià)，完善實(shí)驗(yàn)步驟。

3.3 實(shí)驗(yàn)后指導(dǎo)學(xué)生拓展實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)教學(xué)不應(yīng)只停留在應(yīng)試層面，教師應(yīng)該組織學(xué)生分組研討，群策群力設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并在教師的幫助下進(jìn)行不同方案的實(shí)驗(yàn)，使課堂教學(xué)在課后有所延伸，這樣不但能使學(xué)生更牢靠地掌握知識(shí)，還能提升探究能力。

教學(xué)片段3：觀察水流平拋運(yùn)動(dòng)軌跡

利用穩(wěn)定水流觀察平拋運(yùn)動(dòng)軌跡是教材中給出的三個(gè)實(shí)驗(yàn)方案之一，筆者任教班級(jí)的物理實(shí)驗(yàn)興趣小組在課后自行設(shè)計(jì)，并制作實(shí)驗(yàn)裝置完成了該實(shí)驗(yàn)：選空飲料瓶一只、木板一塊、方格紙一張、廢中性筆芯A(粗)和圓珠筆芯B(細(xì))各一根，飲料水瓶?jī)?nèi)裝滿混有黑色顏料的水，在瓶蓋上打大小與筆芯直徑一致的兩個(gè)孔，分別插入中性筆芯和圓珠筆芯，其中圓珠筆芯彎成直角狀，末端盡量水平(如圖4)，以粘在木板上的方格紙作為背

圖4

圖5

景，觀察水流的平拋軌跡并利用手機(jī)拍攝水流在空中運(yùn)動(dòng)的照片，學(xué)生利用方格紙(如圖5)讀數(shù)，并根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律估算水流的初速度。

學(xué)生在教師的指導(dǎo)下完成了該實(shí)驗(yàn)，在更好地理解解決平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題方法的同時(shí)，也學(xué)到了在課本中學(xué)不到的東西，并激發(fā)了學(xué)習(xí)物理的興趣，掌握了科學(xué)探究方法，提高了科學(xué)思維能力。教師在教學(xué)中，應(yīng)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)自探究的環(huán)境，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)和方法，自主開展研究活動(dòng)，讓他們像科學(xué)家那樣“獨(dú)立地應(yīng)用各種方法研究問(wèn)題”，只有在真實(shí)情境中的自主探究，才能培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和科學(xué)素養(yǎng)[2]。

4 結(jié)語(yǔ)

在物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)充分關(guān)注學(xué)生的多方面需要和發(fā)展可能，正視和賞識(shí)學(xué)生自行設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，給學(xué)生充足的時(shí)間和機(jī)會(huì)，才能發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。

[1] 浙江省教育廳教研室.浙江省普通高中物理實(shí)驗(yàn)手冊(cè)(必修2)[M].杭州:浙江科學(xué)技術(shù)出版社，2015.

[2] 曾晗.優(yōu)化課堂教學(xué)策略 提升物理核心素養(yǎng)——以一節(jié)“動(dòng)力學(xué)專題”復(fù)習(xí)課為例[J].物理教師,2017,(5).