巧妙设置情境 落实启发教学 提升教学实效
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[摘 要]现代教学更注重培养学生的学习能力和创新思维能力，就物说理、以物论理的启发式教学就顺应了教学潮流，它是一种高效的教学模式。实际教学中，笔者正尝试启发式教学。文章以苏科版初中物理教材《长度和时间的测量》课为例，阐述了如何设置问题情境，就物说理，以物论理，提升教学实效。
[关键词]启发式教学;问题情境;任务
[中图分类号] G633.7 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2019）14-0051-02
启发式教学是指教师在教学过程中依据教学任务和学习的客观规律，从学生的实际情况出发，采用各种手段和方法，启发学生思维，调动学生学习的主动性和积极性的一种教学方式。运用启发式教学，可以培养学生分析问题、解决问题的能力，激发学生的自主学习热情，有利于培养学生的创新能力。笔者在参与苏州市乡村骨干教师培训站活动中，开设了苏州市级公开课——《长度和时间的测量》。在这节课中，笔者巧妙设置了情境和问题，融入了物理教育家朱正元的“就物说理，以物论理”的教育观，尝试用启发式教学突出重点，突破难点，力争使课堂有效甚至高效。
情境一：布置第一个任务，测量一位同学的身高。制作好了一把量程为0 ～ 2 m，分度值为1 m的身高测量器，展示在教室醒目位置。要求学生找出0刻度线、说出量程和分度值。邀请某位学生脱去鞋子，笔直地站在测量器前的底板上，用大三角板压在学生的头顶，在立柱上画出学生头顶的位置，并设置如下问题：
1. 1 m有多长？
学生观察身高测量器，即刻了解1 m大概有多长。
2.这位同学的身高比1 m长，比2 m短，比1 m长的多余部分要不要读出来？如果要读出来，应该怎么读？
学生都认为要读出来，但不知该怎么读，教师提醒应该估读。有人估计为0.6 m ，有人估计为0.7 m，都對，但0.6 m和0.7 m差异很大，说明以上测量的误差很大，很不精确。
3.不精确，怎么办，你有没有解决问题的办法？
可以将最小分度1 m进行等分，按照习惯，应该进行十等分，每一个等分就是1 dm。十等分后发现该学生的身高比1.6 m大，比1.7 m小，也要进行估读，读作1.62 m，发现精确程度远高于前一次的测量，可见，刻度尺的分度值越小，测量的结果越精确。现场将1 m进行十等分，让学生清楚分米的由来，知道了1分米有多长。
4.测量时有一个细节，大家关注了没有？为什么要让这位同学脱鞋？
对照书本，关注使用刻度尺的注意点，原来是要让该同学的脚底与零刻度线对齐，这样的测量才是正确的。
5.为什么要笔直地站在测量器的底板上，身体紧贴立柱？又为什么要用大三角板压在学生的头顶，再把三角板所在立柱的位置画出来？
再次关注刻度尺的使用注意点，原来是使刻度尺与被测物体紧靠在一起;读数时，视线与尺面垂直，因为老师没有那么高，视线无法与立柱表面垂直，故用三角板来代替视线，达到读数正确的目的。
设置这个情境的目的是为了让学生了解刻度尺的构成要素，如单位、零刻度线、分度值和量程，让学生初步认知用刻度尺测量长度的方法。关键是通过身高的测量，让学生深刻意识到：在长度的测量过程中，必须要进行估读，体会估读值的重要性，轻松突破了估读值这个教学的难点。
情境二：布置第二个任务，测量物理课本的长度。学生手头仅有塑料三角板或塑料直尺，量程都不够，无法进行直接测量。教师给他们提供了8 K纸，要求学生利用这张8 K纸和手中的刻度尺，完成这个看似无法完成的任务。设置如下问题：
1.你们手中的刻度尺能不能直接测出物理课本的长度？为什么？不能，因为物理课本的长度超过了手中刻度尺的量程。
2.能不能将这张8 K纸制成一把量程满足测量要求的刻度尺？引导学生将8 K纸对折几次，制成了硬度尚可，以满足制作纸刻度尺的要求，制作过程中发现它的长度可达4 dm，并引导学生在其一端标上零刻度线。利用手中的刻度尺，以1 dm作为分度，依次在尺面上画出1 dm、2 dm、3 dm刻度线，就制成了量程为0～3 dm的纸刻度尺，刻度尺制成后，测得物理课本的长度为2.6 dm。
3.怎样才能让这把刻度尺变得更精确？
有了完成任务一的经验，学生自然而然地会想到把1 dm十等分成1 cm，再测物理课本，发现测得的物理课本长度为2.58 dm，的确更为精确。
4.有没有使测量变得更精确的方法？
任何测量都会存在误差，只测量一次就会产生较大的偶然误差。但是，如果采用多次测量，测得一系列的数据再求平均值，就能比较好地减小偶然误差。我们可以在物理课本不同的部位测量三次或三次以上，然后求平均值，这样测量的结果会更精确。
5. 1 cm能不能再分？
学生观察自己的刻度尺，发现1 cm还可以十等分，每个等分就是1 mm。其实1 mm还可以进行1000等分，每个等分就是1 μm，1 μm还可以进行1000等分，每个等分就是1 nm。而将1000个1 m累积起来就是1 km。
设置这个问题情境的目的是为了让学生进一步掌握刻度尺的要素，让他们能较熟练地掌握刻度尺的使用方法。通过制作纸刻度尺，不但可以提高学生的动手能力，还能培养学生利用寻常器物解决问题的能力，这样，测量教学就一点也不枯燥了，课堂就多了很多的乐趣。
情境三：布置第三个任务，制作一个摆动周期为1 s的单摆。在讲台上放置了一些摆长不同的单摆，让学生观察，它们摆动一个来回的时间是否相同，并找找可能是什么因素导致了这些单摆摆动一个来回所用的时间不同。本环节设置如下问题：
1.这些单摆有什么不同？你觉得摆球摆动一个来回的时间（周期）与什么因素有关？
拴住这些摆球的棉线的长度不同，摆球摆动一个来回的时间应该与棉线的长度有关，且棉线越长，摆球摆动一个来回的时间越长。告诉学生，摆球摆动的周期与摆长有关，单摆的摆长是指棉线悬挂点与摆球球心的距离。如果将一个单摆的摆长调整为24.8 cm，那么，这个单摆摆动的周期就是1 s，摆球的半径为1 cm，所以要将摆线调整为23.8 cm。
2.靠什么将单摆的摆长调整为23.8 cm，应该怎么操作？
要借助任务二制作好的纸刻度尺，调整单摆上端的转轮，将准确值控制为23 cm，估计值控制为0.8 cm，即完成了单摆的制作。
3.你想知道你制作的单摆是否符合要求吗？应该怎么办？
要用计时工具，物理实验室是用秒表来测时间的。让学生带着这个任务学习使用秒表，学习效果会比较好。
4.测单摆摆球来回摆动一次的时间，测量时有什么困难？
发现无法测，手指来不及按下秒表的停止按钮，测出来的时间总是偏大很多。
5.有没有办法克服以上困难，把单摆摆球来回摆动一次的时间测出来？
由于所测时间太短，很难准确测量，故应使用累积法解决问题。可以测摆球来回摆动十次的时间，再除以十，就是摆球来回摆动一次的时间。当然，如果摆球摆动次数再多一些，测量的结果就会更精确。
本次任务是量取一个长度，比测量长度的要求更高，设置这个问题情境可以进一步提高学生的测量能力，同时能将长度的测量自然过渡到时间的测量，通过任务驱动，让学生在做中学，学中做，从而获得更好的教学效果。
（责任编辑 易志毅）
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