| 标题 | 物理教材的个性化演绎 |
| 范文 | 张忠一 摘 要：本文从学科知识的逻辑顺序、教材栏目结构的设置、教材编排的材料内容等角度讨论教材是如何根据课程标准进行个性化演绎的；继而，又从认知误区扫描排查、化简为繁发现规律、活动体验化解难点、科学探究提升素养、开放实验培养思维等角度讨论如何基于课堂教学更好的开发教材。 关键词：课程标准；物理教材；课堂教学 中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2014）10（S）-0028-4 教师的教学行为是围绕教学目标，组织学生依据教材等教学资源，进行有目的、有计划的学习过程。教材是编者根据中华人民共和国教育部制定的课程标准的基本要求，在深刻理解课程标准内涵和科学方法的基础上，个性化组织材料，形成教学蓝本。教材是课程标准的演绎，教师的课堂教学是教材的演绎。教师只有正确理解课程标准的理念，领悟教材的编写思想，才能不囿于教材给定的材料，个性化的设计课堂教学的内容和方法，科学地组织教学活动。 1 基于课程标准的个性化教材演绎 课程标准是国家规定某一学科的课程性质、课程目标、内容目标、实施建议的教学指导性文件，是面向全体学生的学习基本要求。义务教育物理课程内容由“科学探究”和“科学内容”两部分组成，其中科学内容包括物质、运动和相互作用、能量三个部分。科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式。将科学探究列人“课程内容”，旨在让学生经历与科学工作者进行的相似的探究过程，主动获取物理知识，领悟科学探究方法，发展科学探究能力，体验科学探究的乐趣，养成实事求是的科学态度和勇于创新的科学精神。 教材的编写要全面落实物理课程目标，为科学探究创设条件和情境，每种教材都有自己的特色，具体体现在内容的选择、结构、呈现方式等方面。教材的编写是一个再创造的过程，体现了编者对课程标准的理解。下面通过对人民教育出版社（以下简称“人教版”）和江苏科学技术出版社（以下简称“苏科版”）编写的教材的对比分析，了解编者对课程标准的不同演绎。 1.1 学科知识的逻辑顺序 从学科知识的逻辑顺序上来看，对“力和运动”部分的编写则不同。 人教版教材的知识逻辑体系：①多彩的物质世界（微观粒子的相互作用、质量和密度）；②运动和力（运动描述、时间和长度、力的作用效果、惯性）；③力和机械（重力、弹力、摩擦力、简单机械）；④压强和浮力（压强概念、液体压强、大气压强、气体压强与流速、浮力）。共分四个版块，层次分明，结构严谨，符合学生的认知发展规律。 苏科版教材的知识逻辑体系：①物体的运动（长度和时间、速度、运动的相对性）；②物质的物理属性（质量、密度）；③从粒子到宇宙（微观粒子的相互作用、宇宙）；④力（力、弹力、重力、摩擦力）；⑤力与运动（二力平衡、牛顿第一定律、力与运动的关系）；⑥压力和浮力（压强、液体压强、气体压强、浮力）；共分六个版块，其中“简单机械”归入到后面的“能量”部分。从苏科版教材的编写可以看出，当学科的逻辑顺序与学生的心理发展规律相冲突时，教材调整了编排顺序，重建符合学生心理发展规律的教材结构，这样的结构符合学生认识世界从现象到本质的过程。 1.2 教材设置的栏目结构 从教材栏目设置来看，人教版分为“科学世界”、“STS”、“演示”、“探究”、“想想议议”、“想想做做”、“动手动脑学物理”、“我还想知道”等栏目，符合学生对物质世界从感性到理性的认知规律。 苏科版分为“活动”、“学生实验”、“信息快递”、“生活·物理·社会”、“方法与技巧”、“www（what，why，how）”、“小结与评价”、“信息库”等栏目，注重物理方法的渗透，注重从生活走向物理，从物理走向社会。 1.3 教材编排的材料内容 从教材编排的内容上来看，亦是大相径庭。以“压强”为例，人教版教材中，首先通过阅读“蝉可以把口器插入树皮，吸允树汁”，“骆驼具有宽大的脚掌，是沙漠之舟”这两幅图，提出压强的概念。然后将不同宽度的细木条放在橡皮泥上，通过弹簧测力计使木条对橡皮泥产生压力来探究压力的作用效果跟什么因素有关。再通过一个例题计算书对桌面的压强，熟悉压强的公式。最后用三幅图片：推土机具有宽大的履带、斧头具有很窄的刃、铁轨铺在一根根路枕上等来讨论通过什么方法增大压强和减小压强。 苏科版教材中，首先通过画出铁锤对钉子的作用力和运动员对平衡木的作用力的示意图，知道压力的特点。然后通过活动探究压力的作用效果：①提出问题：小明和小华都站在沼泽地上，小明为什么陷得深？②体验猜想：左手平压气球，右手食指尖顶住气球，气球形变有何不同？用两只手的食指分别压住一端削尖的铅笔的两端，感觉有何不同？③实验验证：选择合适的器材（钉子做腿的小桌、海绵、砝码、木板、盛水的矿泉水瓶、装有沙子的容器等）设计实验，验证你的猜想。④实验结论。再通过一个例题计算坦克行驶时对地面的压强，熟悉压强的公式。最后用五幅图片：载重汽车装有许多车轮、压路机上的碾子的质量很大、冰鞋上装有冰刀、房子建在承重面积更大的地基上、飞镖的箭头很尖等来讨论通过什么方法增大压强和减小压强。 两种版本的教材编排的材料内容不同，但教学的组织形式、教学的重点和教学的目标是一致的。人教版编排的亮点在于通过控制变量法定量研究压力的作用效果与压力的大小和受力面积的关系，苏科版编排的亮点在于让学生自行选择实验器材，设计实验方案，通过控制变量法定性研究压力的作用效果与压力的大小和受力面积的关系。 2 基于课堂教学的个性化教材演绎 教材是根据课程标准理念编写的，教师不能把教材只看成教学任务的安排表，而应看作是学生学习资源的一部分，教师和学生根据教学需要，还可以自行收集用于教学使用的其他资源，个性化地进行整合和演绎，科学地组织课堂教学，使学生在这些课堂学习活动中获得知识、增强能力、体验科学。 2.1 认知误区扫描排查 苏科版教材上初识凸透镜和凹透镜：通过凸透镜和凹透镜观察书上的文字（透镜距书较近），你会发现：通过凸透镜所看到的物体的像是放大的，通过凹透镜所看到的物体的像是缩小的。通过日常生活中的放大镜观察熊猫图案的邮票，看到“正立、放大的像”。有些教师在上课时甚至追加一个问题：请同学们拿起你们课桌上的凸透镜，看看老师是不是也变大了？然后就得出上述结论。这样的教学过程就会让学生形成一种思维定势：物体通过凸透镜所成的像是放大的，物体通过凹透镜所成的像是缩小的。 在这部分内容的教学中，教师一定要强调透镜“靠近”物体，才会成放大的像，并且让学生用透镜观察不同距离处的物体所成的像有何区别，从而让学生知道物体通过日常生活中的放大镜并不一定都成放大的像，称凸透镜为放大镜并不科学，从而也为以后“凸透镜成像规律”的教学埋下伏笔。 2.2 化繁为简发现规律 苏科版教材中有一道练习：一个盛满水的圆柱形水杯后放置一个彩色小泥娃，改变水杯与泥娃的距离，描述你所看到的像的特点，并分析产生这一现象的原因。 根据凸透镜成像规律，学生的答案一般为：泥娃放大、等大、缩小或看不见。在观察过程中，学生会产生一个错觉：泥娃整体都放大或缩小了。实际上，盛满水的圆柱形玻璃杯左右看相当于凸透镜，而上下是相同的，不会起到放大或缩小的作用。产生错觉的原因是泥娃是一个不规则的几何体，难以发现局部的不同变化，若将泥娃改成如图1所示的规则的三个几何图形，学生就会惊喜地发现：正方形会变成不同的长方形，圆形会变成不同的椭圆形，十字形的竖线会变粗或变细。图像的横向在不断变化，而纵向不变。若是泥娃，它应该变“胖”或变“瘦”，而身“高”不变。 图1 三个规则的几何图形 2.3 活动体验化解难点 平面镜成像是学生熟知的生活现象，但平面镜成像原理和所成的像为什么是虚像，学生难以理解。教师可以指导学生动手制作教具模拟光束遇到平面镜后的反射现象，通过活动的内化作用来认识平面镜成像的原理和虚像。在红纸上画出发光点S发出的一束光线，剪成如图2（1）所示的图案。光在传播过程中遇到平面镜会反射，这时在平面镜位置将纸片的右半边向左折回，如图2（2）所示。人会认为光线是从平面镜后发出的，反向延长反射光线，交点S'不是实际光线的交点，所以是S的虚像，如图2（3）所示。 （1） （2） （3） 图2 平面镜成像教具示意图 2.4 科学探究提升素养 阿基米德原理是初中物理教学的一个难点，尤其是怎么让学生想到浮力的大小就等于被物体排开的液体所受的重力。按现行人教版教材安排，学生验证了一个事实，即F浮=G排，至于为什么想到这个方法、得到这个结论，学生全然不知，学生的思维没有得到发展和提高。苏科版中，通过将圆柱体浸入水中不同的位置和不同的液体中，得到浮力的大小与其排开液体的体积和液体的密度有关这一结论。事实上，学生根据生活经验，可能猜想物体所受浮力的大小与物体的密度、物体在液体中的深度等因素有关，如，重力相同的石块和木块放入水中，木块浮在水面上，石块沉入水底。 在这部分内容的教学中，教师可以引导学生运用控制变量法来探究影响浮力大小的因素： ①将一个圆柱体的铝块（密度约为水的2.7倍，浮力的变化相对于铝块的重力较明显）在高度上四等分，标上刻度，用弹簧测力计测出重力。 ②将铝块竖直放入水中，分别测出液面在 、 、 、刚好全部没入和液面下一定深度处的浮力，记录在设计好的表格中，根据所得的数据表明，物体所受浮力的大小跟物体在水中的体积成正比，跟物体浸没水中的深度无关。 ③将铝块分别浸没在已知密度的酒精（0.8）、水（1.0）、浓盐水（1.2）中，测出浮力的大小，记录在设计好的表格中。根据所得的数据表明，物体所受浮力的大小跟物体所在液体的密度成正比。 ④将形状相同的塑料、铁块和铝块放入水中，水面在物体的 刻度处，测出它们所受的浮力相等，因此，物体所受浮力的大小跟物体的密度无关。 ⑤如何测量圆柱体的体积呢？先将烧杯装满水，接着将圆柱体放入烧杯中，然后取出圆柱体，用量筒将烧杯中的水再加满，量筒倒水前后的读数差就是圆柱体的体积。学生在这一情景的暗示下也能想到“物体在液体中的体积”就等于“被物体排开的液体的体积”。 ⑥将上述测量数据带入F浮=kρ液V排液，从而计算出k≈g，所以F浮=G排。 2.5 开放实验培养思维 有的实验可以根据实验原理的不同选用不同的器材，进行不同的实验设计，得到相同的实验结论。例如测量大气压强的数值，常用的有三种方法：托里拆利实验、注射器和弹簧测力计、吸盘和弹簧测力计。教师在引导学生设计实验方案时不要局限于某一教材上的一种方法，大胆地让学生展开想象，培养学生的发散思维。 人教版教材中是通过托里拆利实验来测量大气压强的，实验器材有长约1m一端封闭的玻璃管、水银、水银槽、直尺等。先在玻璃管中灌满水银，用手指将管口堵住。然后倒插在水银槽中，测量大气压所能托起的水银柱的高度h。把大气压转换成等大的水银柱产生的压强，从而根据精确地测算出大气压的数值。 苏科版教材是利用注射器和弹簧秤来测量大气压的。先把注射器的活塞推至底端，排尽筒内空气，用橡皮帽封住注射器的小孔。然后将细线的一端拴住注射器活塞的颈部，另一端与弹簧测力计的挂钩相连，水平缓慢地拉动注射器筒。当活塞开始滑动时，记录弹簧测力计的示数F（近似等于大气对活塞的压力）。再用刻度尺测出注射器刻度部分的长度l，求得活塞的横截面积S= 。最后由P= 计算此时大气压的数值。 很多教师在课前引入时提到家庭厨房和卫生间瓷砖上挂钩的吸盘，是利用大气压吸附在墙上悬挂物件的，根据这一情境，我们可以用带塑料挂钩的吸盘、弹簧测力计和光滑面板来测量大气压。先将蘸水的塑料挂钩的吸盘紧压在光滑面板上，挤尽里面的空气，然后用弹簧测力计钩着挂钩缓慢往上拉，直到吸盘脱离面板，记录刚脱离时弹簧测力计的示数F。再算出吸盘与面板的接触面积S=π（ ）2，最后根据P= 计算此时大气压的大小。 在课堂教学中，教师应深刻理解课程标准理念，深挖教材内涵，根据教学目标和教学内容的要求， 采用探究式教学方法，灵活设计课堂教学方案，培养学生的科学思维，提升学生的科学素养。 参考文献： [1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准[S].北京：北京师范大学出版集团，2011. [2]任欢菁.“三个环节”显“神通”[J].中学物理教学参考，2012，（12）：61. （栏目编辑 李富强） 2.1 认知误区扫描排查 苏科版教材上初识凸透镜和凹透镜：通过凸透镜和凹透镜观察书上的文字（透镜距书较近），你会发现：通过凸透镜所看到的物体的像是放大的，通过凹透镜所看到的物体的像是缩小的。通过日常生活中的放大镜观察熊猫图案的邮票，看到“正立、放大的像”。有些教师在上课时甚至追加一个问题：请同学们拿起你们课桌上的凸透镜，看看老师是不是也变大了？然后就得出上述结论。这样的教学过程就会让学生形成一种思维定势：物体通过凸透镜所成的像是放大的，物体通过凹透镜所成的像是缩小的。 在这部分内容的教学中，教师一定要强调透镜“靠近”物体，才会成放大的像，并且让学生用透镜观察不同距离处的物体所成的像有何区别，从而让学生知道物体通过日常生活中的放大镜并不一定都成放大的像，称凸透镜为放大镜并不科学，从而也为以后“凸透镜成像规律”的教学埋下伏笔。 2.2 化繁为简发现规律 苏科版教材中有一道练习：一个盛满水的圆柱形水杯后放置一个彩色小泥娃，改变水杯与泥娃的距离，描述你所看到的像的特点，并分析产生这一现象的原因。 根据凸透镜成像规律，学生的答案一般为：泥娃放大、等大、缩小或看不见。在观察过程中，学生会产生一个错觉：泥娃整体都放大或缩小了。实际上，盛满水的圆柱形玻璃杯左右看相当于凸透镜，而上下是相同的，不会起到放大或缩小的作用。产生错觉的原因是泥娃是一个不规则的几何体，难以发现局部的不同变化，若将泥娃改成如图1所示的规则的三个几何图形，学生就会惊喜地发现：正方形会变成不同的长方形，圆形会变成不同的椭圆形，十字形的竖线会变粗或变细。图像的横向在不断变化，而纵向不变。若是泥娃，它应该变“胖”或变“瘦”，而身“高”不变。 图1 三个规则的几何图形 2.3 活动体验化解难点 平面镜成像是学生熟知的生活现象，但平面镜成像原理和所成的像为什么是虚像，学生难以理解。教师可以指导学生动手制作教具模拟光束遇到平面镜后的反射现象，通过活动的内化作用来认识平面镜成像的原理和虚像。在红纸上画出发光点S发出的一束光线，剪成如图2（1）所示的图案。光在传播过程中遇到平面镜会反射，这时在平面镜位置将纸片的右半边向左折回，如图2（2）所示。人会认为光线是从平面镜后发出的，反向延长反射光线，交点S'不是实际光线的交点，所以是S的虚像，如图2（3）所示。 （1） （2） （3） 图2 平面镜成像教具示意图 2.4 科学探究提升素养 阿基米德原理是初中物理教学的一个难点，尤其是怎么让学生想到浮力的大小就等于被物体排开的液体所受的重力。按现行人教版教材安排，学生验证了一个事实，即F浮=G排，至于为什么想到这个方法、得到这个结论，学生全然不知，学生的思维没有得到发展和提高。苏科版中，通过将圆柱体浸入水中不同的位置和不同的液体中，得到浮力的大小与其排开液体的体积和液体的密度有关这一结论。事实上，学生根据生活经验，可能猜想物体所受浮力的大小与物体的密度、物体在液体中的深度等因素有关，如，重力相同的石块和木块放入水中，木块浮在水面上，石块沉入水底。 在这部分内容的教学中，教师可以引导学生运用控制变量法来探究影响浮力大小的因素： ①将一个圆柱体的铝块（密度约为水的2.7倍，浮力的变化相对于铝块的重力较明显）在高度上四等分，标上刻度，用弹簧测力计测出重力。 ②将铝块竖直放入水中，分别测出液面在 、 、 、刚好全部没入和液面下一定深度处的浮力，记录在设计好的表格中，根据所得的数据表明，物体所受浮力的大小跟物体在水中的体积成正比，跟物体浸没水中的深度无关。 ③将铝块分别浸没在已知密度的酒精（0.8）、水（1.0）、浓盐水（1.2）中，测出浮力的大小，记录在设计好的表格中。根据所得的数据表明，物体所受浮力的大小跟物体所在液体的密度成正比。 ④将形状相同的塑料、铁块和铝块放入水中，水面在物体的 刻度处，测出它们所受的浮力相等，因此，物体所受浮力的大小跟物体的密度无关。 ⑤如何测量圆柱体的体积呢？先将烧杯装满水，接着将圆柱体放入烧杯中，然后取出圆柱体，用量筒将烧杯中的水再加满，量筒倒水前后的读数差就是圆柱体的体积。学生在这一情景的暗示下也能想到“物体在液体中的体积”就等于“被物体排开的液体的体积”。 ⑥将上述测量数据带入F浮=kρ液V排液，从而计算出k≈g，所以F浮=G排。 2.5 开放实验培养思维 有的实验可以根据实验原理的不同选用不同的器材，进行不同的实验设计，得到相同的实验结论。例如测量大气压强的数值，常用的有三种方法：托里拆利实验、注射器和弹簧测力计、吸盘和弹簧测力计。教师在引导学生设计实验方案时不要局限于某一教材上的一种方法，大胆地让学生展开想象，培养学生的发散思维。 人教版教材中是通过托里拆利实验来测量大气压强的，实验器材有长约1m一端封闭的玻璃管、水银、水银槽、直尺等。先在玻璃管中灌满水银，用手指将管口堵住。然后倒插在水银槽中，测量大气压所能托起的水银柱的高度h。把大气压转换成等大的水银柱产生的压强，从而根据精确地测算出大气压的数值。 苏科版教材是利用注射器和弹簧秤来测量大气压的。先把注射器的活塞推至底端，排尽筒内空气，用橡皮帽封住注射器的小孔。然后将细线的一端拴住注射器活塞的颈部，另一端与弹簧测力计的挂钩相连，水平缓慢地拉动注射器筒。当活塞开始滑动时，记录弹簧测力计的示数F（近似等于大气对活塞的压力）。再用刻度尺测出注射器刻度部分的长度l，求得活塞的横截面积S= 。最后由P= 计算此时大气压的数值。 很多教师在课前引入时提到家庭厨房和卫生间瓷砖上挂钩的吸盘，是利用大气压吸附在墙上悬挂物件的，根据这一情境，我们可以用带塑料挂钩的吸盘、弹簧测力计和光滑面板来测量大气压。先将蘸水的塑料挂钩的吸盘紧压在光滑面板上，挤尽里面的空气，然后用弹簧测力计钩着挂钩缓慢往上拉，直到吸盘脱离面板，记录刚脱离时弹簧测力计的示数F。再算出吸盘与面板的接触面积S=π（ ）2，最后根据P= 计算此时大气压的大小。 在课堂教学中，教师应深刻理解课程标准理念，深挖教材内涵，根据教学目标和教学内容的要求， 采用探究式教学方法，灵活设计课堂教学方案，培养学生的科学思维，提升学生的科学素养。 参考文献： [1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准[S].北京：北京师范大学出版集团，2011. [2]任欢菁.“三个环节”显“神通”[J].中学物理教学参考，2012，（12）：61. （栏目编辑 李富强） 2.1 认知误区扫描排查 苏科版教材上初识凸透镜和凹透镜：通过凸透镜和凹透镜观察书上的文字（透镜距书较近），你会发现：通过凸透镜所看到的物体的像是放大的，通过凹透镜所看到的物体的像是缩小的。通过日常生活中的放大镜观察熊猫图案的邮票，看到“正立、放大的像”。有些教师在上课时甚至追加一个问题：请同学们拿起你们课桌上的凸透镜，看看老师是不是也变大了？然后就得出上述结论。这样的教学过程就会让学生形成一种思维定势：物体通过凸透镜所成的像是放大的，物体通过凹透镜所成的像是缩小的。 在这部分内容的教学中，教师一定要强调透镜“靠近”物体，才会成放大的像，并且让学生用透镜观察不同距离处的物体所成的像有何区别，从而让学生知道物体通过日常生活中的放大镜并不一定都成放大的像，称凸透镜为放大镜并不科学，从而也为以后“凸透镜成像规律”的教学埋下伏笔。 2.2 化繁为简发现规律 苏科版教材中有一道练习：一个盛满水的圆柱形水杯后放置一个彩色小泥娃，改变水杯与泥娃的距离，描述你所看到的像的特点，并分析产生这一现象的原因。 根据凸透镜成像规律，学生的答案一般为：泥娃放大、等大、缩小或看不见。在观察过程中，学生会产生一个错觉：泥娃整体都放大或缩小了。实际上，盛满水的圆柱形玻璃杯左右看相当于凸透镜，而上下是相同的，不会起到放大或缩小的作用。产生错觉的原因是泥娃是一个不规则的几何体，难以发现局部的不同变化，若将泥娃改成如图1所示的规则的三个几何图形，学生就会惊喜地发现：正方形会变成不同的长方形，圆形会变成不同的椭圆形，十字形的竖线会变粗或变细。图像的横向在不断变化，而纵向不变。若是泥娃，它应该变“胖”或变“瘦”，而身“高”不变。 图1 三个规则的几何图形 2.3 活动体验化解难点 平面镜成像是学生熟知的生活现象，但平面镜成像原理和所成的像为什么是虚像，学生难以理解。教师可以指导学生动手制作教具模拟光束遇到平面镜后的反射现象，通过活动的内化作用来认识平面镜成像的原理和虚像。在红纸上画出发光点S发出的一束光线，剪成如图2（1）所示的图案。光在传播过程中遇到平面镜会反射，这时在平面镜位置将纸片的右半边向左折回，如图2（2）所示。人会认为光线是从平面镜后发出的，反向延长反射光线，交点S'不是实际光线的交点，所以是S的虚像，如图2（3）所示。 （1） （2） （3） 图2 平面镜成像教具示意图 2.4 科学探究提升素养 阿基米德原理是初中物理教学的一个难点，尤其是怎么让学生想到浮力的大小就等于被物体排开的液体所受的重力。按现行人教版教材安排，学生验证了一个事实，即F浮=G排，至于为什么想到这个方法、得到这个结论，学生全然不知，学生的思维没有得到发展和提高。苏科版中，通过将圆柱体浸入水中不同的位置和不同的液体中，得到浮力的大小与其排开液体的体积和液体的密度有关这一结论。事实上，学生根据生活经验，可能猜想物体所受浮力的大小与物体的密度、物体在液体中的深度等因素有关，如，重力相同的石块和木块放入水中，木块浮在水面上，石块沉入水底。 在这部分内容的教学中，教师可以引导学生运用控制变量法来探究影响浮力大小的因素： ①将一个圆柱体的铝块（密度约为水的2.7倍，浮力的变化相对于铝块的重力较明显）在高度上四等分，标上刻度，用弹簧测力计测出重力。 ②将铝块竖直放入水中，分别测出液面在 、 、 、刚好全部没入和液面下一定深度处的浮力，记录在设计好的表格中，根据所得的数据表明，物体所受浮力的大小跟物体在水中的体积成正比，跟物体浸没水中的深度无关。 ③将铝块分别浸没在已知密度的酒精（0.8）、水（1.0）、浓盐水（1.2）中，测出浮力的大小，记录在设计好的表格中。根据所得的数据表明，物体所受浮力的大小跟物体所在液体的密度成正比。 ④将形状相同的塑料、铁块和铝块放入水中，水面在物体的 刻度处，测出它们所受的浮力相等，因此，物体所受浮力的大小跟物体的密度无关。 ⑤如何测量圆柱体的体积呢？先将烧杯装满水，接着将圆柱体放入烧杯中，然后取出圆柱体，用量筒将烧杯中的水再加满，量筒倒水前后的读数差就是圆柱体的体积。学生在这一情景的暗示下也能想到“物体在液体中的体积”就等于“被物体排开的液体的体积”。 ⑥将上述测量数据带入F浮=kρ液V排液，从而计算出k≈g，所以F浮=G排。 2.5 开放实验培养思维 有的实验可以根据实验原理的不同选用不同的器材，进行不同的实验设计，得到相同的实验结论。例如测量大气压强的数值，常用的有三种方法：托里拆利实验、注射器和弹簧测力计、吸盘和弹簧测力计。教师在引导学生设计实验方案时不要局限于某一教材上的一种方法，大胆地让学生展开想象，培养学生的发散思维。 人教版教材中是通过托里拆利实验来测量大气压强的，实验器材有长约1m一端封闭的玻璃管、水银、水银槽、直尺等。先在玻璃管中灌满水银，用手指将管口堵住。然后倒插在水银槽中，测量大气压所能托起的水银柱的高度h。把大气压转换成等大的水银柱产生的压强，从而根据精确地测算出大气压的数值。 苏科版教材是利用注射器和弹簧秤来测量大气压的。先把注射器的活塞推至底端，排尽筒内空气，用橡皮帽封住注射器的小孔。然后将细线的一端拴住注射器活塞的颈部，另一端与弹簧测力计的挂钩相连，水平缓慢地拉动注射器筒。当活塞开始滑动时，记录弹簧测力计的示数F（近似等于大气对活塞的压力）。再用刻度尺测出注射器刻度部分的长度l，求得活塞的横截面积S= 。最后由P= 计算此时大气压的数值。 很多教师在课前引入时提到家庭厨房和卫生间瓷砖上挂钩的吸盘，是利用大气压吸附在墙上悬挂物件的，根据这一情境，我们可以用带塑料挂钩的吸盘、弹簧测力计和光滑面板来测量大气压。先将蘸水的塑料挂钩的吸盘紧压在光滑面板上，挤尽里面的空气，然后用弹簧测力计钩着挂钩缓慢往上拉，直到吸盘脱离面板，记录刚脱离时弹簧测力计的示数F。再算出吸盘与面板的接触面积S=π（ ）2，最后根据P= 计算此时大气压的大小。 在课堂教学中，教师应深刻理解课程标准理念，深挖教材内涵，根据教学目标和教学内容的要求， 采用探究式教学方法，灵活设计课堂教学方案，培养学生的科学思维，提升学生的科学素养。 参考文献： [1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准[S].北京：北京师范大学出版集团，2011. [2]任欢菁.“三个环节”显“神通”[J].中学物理教学参考，2012，（12）：61. （栏目编辑 李富强） |
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