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“用教材教”≠放弃教科书

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摘要：《国家基础教育课程改革指导纲要》中的：“教师在教学过程中应依据课程标准，灵活地、创造性地使用教材，并充分利用校内外多样的课程资源。”被很多老师解读为“用教材教”而不是“教教材”。这没有问题，问题是有些老师为了考试成绩过度解读，在教学中仍然采用题海战术，完全放弃了教科书中的一些精彩设计。当下越来越多的学生对物理学习存在畏难情绪，以致出现在有些省份高考报名时很多考生需要想方设法避开物理学科的情况，处在教学第一线的物理教师必须要配合多媒体教学手段，科学利用教材，鼓励学生进行逻辑思考，设计创新实验，激发学生的学习兴趣，调动学生探究问题的积极性，培养学生的物理学科素养，储备更多有志于学习研究物理的后备人才，这才是物理教学的根本。

关键词：用教材教;学科素养;物理教学

作为任教过高中、初中十多年的一位物理教师，笔者观察到一个现象：有很多老师上课时完全放弃教科书，而是导学案开路，PPT跟进，课后作业基本采用类似《课时作业本》的配套练习或者是学校教研组备课组编订的所谓校本教材。实际上就是习题集，只在中考或高考前才有一段时间“回归课本”。

当然很多老师的PPT非常精彩，即使不用教科书，通过大量的习题练习，也能教出不错的成绩。可说起来，学生学物理，成绩固然是主要的，但物理思维培养、实验操作及探究能力的锻炼也是非常必要的。“教材看似简单的课本和薄薄的册子，实则关系到培养什么人、怎样培养人、为谁培养人的大问题……甚至课本里的一句话、一幅图、一个字，以至于一个标点符号，都有可能影响学生一辈子。”教科书是众多教材编写人员智慧的体现，汲取了众多教师在教学实践中探索的宝贵经验。教师应当潜心研究教材，了解教材的编写特点和意图，分析教材的优势和弱点，认认真真地用好教材，充分发挥教材的积极作用。若老师不对教科书的使用做出指导，学生一学期下来教科书上干干净净就成为现实。

笔者在教学中针对“用教材教”进行了探索。以苏科版八年级下册第七章《从粒子到宇宙》为例，这一章不是中考的重要内容，但在《义务教育物理课程标准（2011年版）》相关要求的基础上，能够让学生对世界万物的本原产生思考，了解中西方在万物本原这一问题上做出的推理探究过程，掌握一些基本的实验技巧和方法，这比中考取得高分更重要。

一、深挖教材，教活学生

第一节章节引入

教科书第23页章节开篇就提出了一连串问题：

1.世界万物是由什么组成的？

2.它们有最小的结构吗？如果有，那是什么呢？

3.眨着眼睛的小星星是什么精灵？

4.滋润万物生长的太阳会不会熄灭？

5.天上的银河是一条河吗？

这对初二年级的孩子来说有些幼稚，但笔者考虑到孩子们学习水平的差异还是带着孩子们展开了讨论。从五花八门的答案中笔者能感觉到孩子们的两极分化。前三个问题有的孩子能够回答出“原子”或“分子”，这对还未开始化学学科学习的孩子难能可贵;有的孩子则很茫然，他们从未思考过类似问题;针对“小星星”的问题，有回答“太阳”“月亮”的，有回答“恒星”“行星”的;针对“太阳熄灭”的问题，大部分同学的回答是肯定的;针对“银河是一条河”的问题，孩子们调皮地回答“是的”。我并未统一问题的答案，但笔者希望孩子们在学完本章之后再来思考这些问题。

书本上的问题告一段落，笔者抛出了下列问题：

1.“易有太极，是生两仪，两仪生四象，四象生八卦”是什么意思？

2.“端，体之无序而最前者也”是什么意思？

3.“一尺之棰，日取其半，万世不竭”是什么意思？

4.“道生一、一生二、二生三、三生万物”是什么意思？

5.谁知道泰勒斯、德谟克利特、亚里士多德？

6.谁知道道尔顿、汤姆生、卢瑟福、查德威克、盖尔曼？

7.谁知道托勒玫、哥白尼？

8.谁知道勒梅特？

9.谁知道太阳系的八大行星？

10.《流浪地球》中地球为什么要逃离太阳系奔向比邻星？

这十个问题一下子激发了孩子们的热情，就连最不喜欢物理的孩子也情緒高涨，纷纷举手要求抢答。前四个问题有学生回答得非常完美，遗憾的是，后面的问题大部分孩子只能回答最后两个，比邻星还是笔者在春节假期后第一节课给他们介绍《流浪地球》时讲过的，对于问题中的十一位西方人士他们只能大概地说一说亚里士多德和哥白尼。这个时候，笔者请出了十位学生助手，他们依次上台通过PPT展示了自己在课余时间查找的相关资料，给全班孩子们解答了这些哲学家、物理学家、科学家在探究世界本原的历史过程中所作的贡献。

一节课的时间很快过去，笔者在孩子们或“恍然大悟”或“原来如此”的表情和感叹声中宣布：后面的学习我们将在巨人的肩膀上向物质世界的两极进军！

二、利用经典，补充新知

第二节走进分子世界

第二节课，笔者首先提问：“我们看到的各种形态的物体如水、树叶、粉笔、皮肤等都是连续的，组成它们的各种物质的分子也是这样吗？”参照教科书第24页的活动7.1“选择一种模型”的活动安排，笔者先将一张用铅笔画了线的白纸放在投影仪下请学生观察，随着倍数的放大，原本连续的黑线变得斑斑点点、断断续续。孩子们若有所悟。随后笔者指导孩子们开始进行水和酒精混合的实验，在看到总体积变小的现象后，所有的孩子都坚定地选择了“模型3：物质是由微粒组成的，微粒之间有空隙”。此时一个孩子举起了手，他问：“混合实验中为什么先加水再加酒精？”笔者向他竖起了大拇指表扬他观察细致，又向全班同学征集答案，根据前面第六章学过的水的密度大于酒精密度的知识，孩子们很快就七嘴八舌搞定了。

随后，针对书本上提到的“常见的物质由大量分子组成”，为了避免孩子们感到抽象，笔者进行了阿伏伽德罗常数这一知识的补充，告诉孩子们“1摩尔18克水含有6.02×1023个水分子，而2500万个水分子一个排一个长度仅仅只有1cm。”

关于本节第二个知识点“分子的运动”，笔者用校园里总是“花香阵阵”，一个喜欢用香水的女孩子周围总是“香气飘飘”，我们在教室也能闻到餐厅饭菜的“香气扑鼻”从而判断中午有什么菜，一个爱踢球孩子所在的宿舍总是“臭气熏天”等事例让孩子们总结，孩子们对分子的无规则运动很快就掌握了。以至于笔者准备的风油精刚拿出来就被孩子们强烈要求收起来，他们不喜欢这个味道。这里，笔者还指导孩子们进行了NO2扩散和红墨水在冷热水中扩散的实验，孩子们围在一起认真观察，切实理解了扩散的概念并得出温度越高扩散现象（分子运动）越剧烈的结论。实验中同样有一个孩子注意到装有NO2气体的瓶子要放在下面，我们也分析了原因。另外，笔者对有些资料上提到的同样可以说明分子在做永不停息无规则运动的“布朗运动”做了补充介绍，让孩子们不要和扩散现象混为一谈。

学到这里，笔者制止了要向下翻书的孩子们，并请他们思考学过了“分子模型”“分子的运动”，是否感到奇怪：组成物质的分子为什么不跑出来？孩子们纷纷说分子受到了约束，就像老师在上课时不让他们跑出教室一样。这个比喻非常棒！在孩子们的讨论中，笔者拿起事先准备好的两个一端表面光滑而另一端栓有绳套的铅块，请一个孩子将光滑端互相挤压一会后，两铅块粘在一起。此时用绳套挂起两个50 g的钩码，铅块不会分开。笔者据此点出第三个知识点，即分子间存在吸引力，并进一步根据固体和液体很难被压缩得出：分子间不仅存在吸引力，而且还存在排斥力。当然，因为力的概念（第八章）此时学生还未学到，这里只能笼统地进行介绍。

接下来，笔者请孩子们对教科书第26～27页的“读一读”内容做一个方便我们进行比较的表格，大部分孩子能够有模有样地设计出来，如下：

三、合理整合，用教材教

第三节探索更小的微粒、静电现象

考虑到第一节有学生介绍汤姆生、卢瑟福等科学家，第三节课笔者没有按照教科书的顺序先进行第二节“静电现象”再进行第三节“探索更小的微粒”，而是顛倒过来，先进行了“探索”，再去解决生活中的“静电现象”。

我们首先用PPT进行了回顾：1897年汤姆生通过对阴极射线的研究发现了比原子小得多的带负电荷的电子，从而证明原子是可分的。1904年汤姆生提出了关于原子结构的“葡萄干布丁模型”。1911年卢瑟福通过“α粒子散射实验”建立了类似行星绕日的原子核式结构模型：原子中有一个体积很小的带正电的核，这个核具有原子的绝大部分质量，电子沿着轨道绕核旋转，像行星环绕太阳运转一样。1917年，卢瑟福在氮原子核中发现质子。1932年，查德威克发现中子;人们意识到原子核由质子和中子构成，质子带正电荷，中子不带电，两者统称为核子。1964年，盖尔曼等科学家又提出质子和中子都是由被称为夸克的更小微粒构成的。人们的探索从未止步，迄今为止，科学家们已经发现了400多种基本粒子。通过教科书第32页“图7-18粒子世界概貌”，孩子们对微观粒子的层次结构有了更直观的认识。

介绍到这里，笔者请孩子们阅读教科书第31页的“读一读”。“不同物质的原子核束缚电子的本领不同，两个不同物质的物体互相摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它的一些电子就会转移到另一个物体上，失去电子的物体就会带正电，得到电子的物体就会因为有多余电子而带等量的负电。”读到这里，孩子们恍然大悟，原来他们早在小学科学课上接触到的摩擦起电是这么回事！

翻回到教科书第28页，孩子们迫不及待地拿起塑料尺在头上摩擦，然后去吸引事先准备好的小纸屑。笔者则掏出两块磁铁和一些铁屑、铁钉、硬币等，孩子们发现了笔者操作的不同之处，很多孩子充满了疑问：“老师，咱们俩都在吸引物体，它们的原因是一样的吗？”笔者不配合他们：“你们猜？”几个着急的孩子立刻就拿着塑料尺试图吸引笔者手中的磁铁和铁钉、铁屑等，当然他们没吸到。笔者示意孩子们安静，进行了解释。磁铁有磁性，可以吸引铁磁性物质如“铁、钴、镍”等;摩擦过的塑料尺带了电荷，能够吸引轻小物体。接着笔者试着提起了“丝玻正、毛橡负”六个字，孩子们很快反应过来这是摩擦带正负电荷的经典操作。随后，根据教科书第28页活动7.5“探究带电物体间的相互作用”，孩子们依次将两根丝绸摩擦过的有机玻璃棒、两根毛皮摩擦过的橡胶棒、一根丝绸摩擦过的玻璃棒和一根毛皮摩擦过的橡胶棒相互靠近，孩子们众口一词地说出了“同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引”的规律。

笔者趁热打铁，又带着孩子们了解了“自然界和生活中的静电现象”，并重点提到了静电应用和防止，效果非常不错。

四、归纳总结，巩固提升

第四节宇宙探秘

第四节课相对来说比较轻松，笔者主要把课堂交给学生，让孩子们谈天论地。不少孩子们对宇宙探索方面的知识非常感兴趣，从“地心说”“日心说”到宇宙大爆炸理论，从行星、恒星到星系、星云、星团等通过孩子们自己制作的PPT展现出来。笔者补充了“1光年（l.y.）=9.461×1015米（m）;地球到太阳的平均距离为一个天文单位（AU），1AU=1.496×1011米（m）;宇宙谱线红移”等几个小知识后又带着孩子们阅读了课本第37页的“生活·物理·社会”，让孩子们系统地了解了中国载人航天工程的进展。

在最后的本章复习环节，笔者除了充分利用教科书第39页的“小结与评价”中“知识梳理”“反思与评价”中的内容让孩子们整理自己的知识体系，还利用各种资料整理了19个问答题，通过一问一答的方式让孩子们对知识的掌握更加牢固。如：

1.分子模型理论的内容是什么？

答：分子是能保持物质化学性质的最小颗粒。一般分子直径的数量级为10-10米。

（1）物质是由大量分子组成的（1mol即18g水中水分子有6.02×1023个分子）。

（2）分子处在永不停息的无规则运动中（扩散现象、布朗运动等）。

（3）分子间存在着相互作用的引力和斥力（两个铅块挤压后能粘在一起、固体液体很难被压缩）。

（4）分子间有空隙（水和酒精混合后总体积变小）。

2.分子由什么组成？

答：分子是由原子组成的。不同原子组成的分子构成化合物分子（H2O），相同原子组成的分子组成单质分子（H2、O2）。

3.原子由什么组成？原子核由什么组成？

答：任何物质的原子都是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成。带正电的质子和不带电的中子组成原子核。

4.电子是谁发现的？其意义是什么？

答：电子是1897年J.J.汤姆生发现的。电子的发现，说明原子是可分的。

5.发现质子和提出原子行星绕日模型的科学家是谁？

答：发现质子提出原子行星绕日模型的科学家是卢瑟福，质子带正电。

6.原子结构如何描述？

答：卢瑟福通过α粒子散射實验认为：

（1）原子都是由带正电的原子核和带负电的核外电子组成，且正负电荷数量相等。通常情况下，原子呈不带电的中性状态。

（2）原子核占有原子质量的绝大部分，位于原子的中心。

（3）电子受原子核吸引，绕核高速运动。

7.发现中子的和提出夸克模型的分别是谁？

答：发现中子的是查德威克，中子不带电，提出夸克模型的是盖尔曼。质子和中子由夸克组成。

五、后记

《从粒子到宇宙》的授课到此为止。笔者按照自己的方法粗浅地实践了“用教材教”，比之盲目地照搬教科书或者完全舍弃教科书对学生进行题海战术或者记忆轰炸，笔者和学生都感觉很有收获。印象最深刻的是一个平时上课走神、下课抄作业的孩子兴奋地过来对我说：“老师，今天的课我都听懂了！”

“用教材教”≠放弃教科书，不同的教材、不同的章节有不同的教法来激励学生，愿我们物理教师能够在合理科学利用教材的基础上，让学生积极研究生活中的物理现象，勇于探究物理问题，在学习物理前辈知识体系的同时培养学生的逻辑思维，真正喜欢上物理这门科学！

参考文献：

[1]郭戈.重温邓小平关于中小学教材建设的思想[J].课程·教材·教法，2018（10）：5.

[2]郭奕玲，沈慧君.物理学史（第1版）[M].北京：清华大学出版社，1991：181-187.

[3]青峰.简明物理学史[M].南京：南京大学出版社，2007：115.

[4]TomJackson.物理之旅[M].柳海培，译.北京：人民邮电出版社，2015：87，95，109.

作者简介：于荣宁，毕业于山东师范大学物理教育专业，现任职北京新东方扬州外国语学校教科研中心副主任。曾获得临沂市罗庄区优秀教学奖、扬州市中学物理教学改革创新大赛一等奖，北京新东方教育科技集团优秀基层管理者等称号。

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