毛海玲

（南京市板橋中學(xué) 江蘇 南京 210039）

南京市2010年中考試卷第28題，考查的是學(xué)生設(shè)計(jì)、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格的能力.通過(guò)測(cè)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的得分率只有20%.反映出的問(wèn)題是，審題不清、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟幻?、?shí)驗(yàn)步驟錯(cuò)亂；表格設(shè)計(jì)不規(guī)范；不知道要記錄哪些物理量，物理量的標(biāo)注不完整等.這一道看似不難的題目，錯(cuò)誤統(tǒng)計(jì)率卻達(dá)到80%，怎么會(huì)出現(xiàn)這樣的情況呢？最主要的原因還是教師在教學(xué)中對(duì)表格設(shè)計(jì)問(wèn)題沒(méi)有講清楚.為了解決這個(gè)問(wèn)題，筆者通過(guò)剖析一個(gè)測(cè)動(dòng)滑輪機(jī)械效率的表格，總結(jié)出了解決這類問(wèn)題的方法和步驟.在講評(píng)此題過(guò)程中采用了“方法指導(dǎo)、錯(cuò)因分析、變式訓(xùn)練”三個(gè)環(huán)節(jié)教學(xué)，收到了很好的教學(xué)效果.

【原題】小明利用定滑輪、鐵架臺(tái)、細(xì)線、鉤碼和彈簧測(cè)力計(jì)探究使用定滑輪是否省力.請(qǐng)你在下面的方框中幫他設(shè)計(jì)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格.

上課一開(kāi)始，筆者簡(jiǎn)單地通報(bào)了學(xué)生答題中存在的問(wèn)題后，對(duì)學(xué)生說(shuō)，我們暫且不管這個(gè)題目的答案是什么，先解剖一個(gè)表格.

圖1

1 方法指導(dǎo)

小明同學(xué)為用如圖1所示的裝置測(cè)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率時(shí)所設(shè)計(jì)的一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格（表1）.

表1 小明設(shè)計(jì)的測(cè)動(dòng)滑輪的機(jī)械效率的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表

這個(gè)表格看起來(lái)很復(fù)雜，有7個(gè)要記錄的物理量.表的第一列是實(shí)驗(yàn)次數(shù)，第一行是要記錄的物理量，其余部分是數(shù)據(jù)欄，用來(lái)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).

這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵是怎樣才能快速、準(zhǔn)確地確定這7個(gè)物理量.首先，從實(shí)驗(yàn)?zāi)康某霭l(fā)，本實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)動(dòng)滑輪機(jī)械效率，所以，第一個(gè)要確定記錄的物理量就是“機(jī)械效率η”.第二步，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的原理（機(jī)械效率公式），機(jī)械效率等于有用功除以總功.所以，又確定了要記錄“有用功W有／J”和“總功W總／J”兩個(gè)物理量.第三步，根據(jù)有用功和總功的定義，有用功等于鉤碼所受的重力G乘以鉤碼上升的高度h；總功等于拉力F（彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)）乘以繩子移動(dòng)的距離s.于是就得出了要記錄的另外4個(gè)物理量，即“鉤碼重量G，鉤碼上升的高度h，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F，繩子移動(dòng)的距離s”.這樣，自然而然地得到了表中7個(gè)要記錄的物理量.

接著，又帶著學(xué)生對(duì)表中的物理量進(jìn)行分類，從右向左看，機(jī)械效率是實(shí)驗(yàn)要測(cè)量的最終物理量，有用功和總功是中間要計(jì)算的物理量，剩下的4個(gè)物理量都是實(shí)驗(yàn)中要直接測(cè)量的物理量.也就是說(shuō)要記錄的物理量有3類，即直接測(cè)出量、中間計(jì)算量和最終計(jì)算量.

再看表格中每個(gè)單元格里的物理量必須要寫(xiě)全物理量的中文名稱、符號(hào)及單位三要素，才算表達(dá)完整.三者缺一不可.

通過(guò)分析、解剖有如下發(fā)現(xiàn)：

（1）基本的表格格式.將要記錄的物理量填入表格中的第一行或第一列（一般選行），第一列為實(shí)驗(yàn)序號(hào).

（2）從左到右，要記錄的物理量的順序應(yīng)該是直接測(cè)出量、中間計(jì)算量及最終計(jì)算量.

（3）設(shè)計(jì)表格的方法——倒推法.即從實(shí)驗(yàn)?zāi)康某霭l(fā)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)步驟倒推出要記錄的全部物理量.

根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理確定實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量、記錄哪些物理量，以決定表格的內(nèi)容和項(xiàng)目.弄清實(shí)驗(yàn)步驟，以決定表格中物理量安排的順序.在表格的標(biāo)題欄中要注明物理量的名稱、符號(hào)及單位.數(shù)據(jù)欄中只需記錄測(cè)量的數(shù)值，無(wú)需重復(fù)書(shū)寫(xiě)單位.

通過(guò)上面的分析，學(xué)生很快就理解了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表格的方法.接下來(lái)，請(qǐng)學(xué)生剖析測(cè)試卷中出現(xiàn)的問(wèn)題.

2 錯(cuò)因剖析

抽取兩個(gè)學(xué)生的測(cè)試卷，如表2和表3.在這個(gè)環(huán)節(jié)筆者請(qǐng)學(xué)生完成3個(gè)任務(wù).

任務(wù)1，在所給的兩份表格中找問(wèn)題并進(jìn)行糾正.任務(wù)2，在自己的答卷中找問(wèn)題并進(jìn)行糾正.任務(wù)3，重做本題.

表2 抽取學(xué)生甲設(shè)計(jì)的表格

表2 抽取學(xué)生乙設(shè)計(jì)的表格

任務(wù)一布置下來(lái)，學(xué)生都爭(zhēng)先恐后地舉手發(fā)言.通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，學(xué)生甲的主要問(wèn)題是，審題不清，表格不規(guī)范；有兩個(gè)物理量與本題探究的目的無(wú)關(guān)；憑空捏造實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)欄中重復(fù)書(shū)寫(xiě)單位.學(xué)生乙的主要問(wèn)題是，有兩個(gè)物理量與本題探究的目的無(wú)關(guān)；物理量的要素不全，缺符號(hào)和單位；缺少應(yīng)有的物理量——鉤碼重G.接著，學(xué)生們也輕松地在答卷中發(fā)現(xiàn)了錯(cuò)誤的原因并進(jìn)行了糾正.重做本題時(shí)，發(fā)現(xiàn)該題實(shí)際上是一道簡(jiǎn)單的表格設(shè)計(jì)題，只有兩個(gè)物理量要記錄.一個(gè)同學(xué)說(shuō)出了他的思維過(guò)程，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹皠?dòng)滑輪是否省力”，要知道省力還是不省力，就得比較鉤碼重和彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)，所以，必須有 “鉤碼重G”和“彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F”，有這兩個(gè)物理量就足夠了.許多學(xué)生情不自禁地發(fā)出感嘆：原來(lái)如此簡(jiǎn)單！

為檢測(cè)學(xué)習(xí)效果和鞏固成果，筆者又設(shè)計(jì)了一道變式訓(xùn)練題.故意對(duì)學(xué)生說(shuō)，老師想用天平和量筒測(cè)量不規(guī)則小石頭的密度，請(qǐng)你幫老師設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格.學(xué)生們信心滿滿，躍躍欲試.

3 變式訓(xùn)練

請(qǐng)你為“用天平和量筒測(cè)小石頭密度”設(shè)計(jì)一個(gè)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格（表4）.提示：從實(shí)驗(yàn)?zāi)康某霭l(fā)，弄清實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)步驟.

表4 需設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)表格

學(xué)生們很輕松地完成了練習(xí)，筆者特意找了幾位平時(shí)學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生在實(shí)物投影儀上進(jìn)行了當(dāng)眾批改，他們的表現(xiàn)非常令人滿意.

根據(jù)對(duì)諾貝爾獲獎(jiǎng)獲得者的調(diào)查，他們?cè)趯W(xué)習(xí)期間更關(guān)注的是導(dǎo)師的工作方法和思考、處理問(wèn)題的方法，以及看待事物的角度.正如陶行知先生所說(shuō)：“我認(rèn)為好的先生不是教書(shū)……乃是教學(xué)生學(xué).對(duì)于一個(gè)問(wèn)題，不是要先生拿出現(xiàn)成的解決方法來(lái)教學(xué)生，而是要把這個(gè)解決方法如何找來(lái)的手續(xù)安排停當(dāng)、指導(dǎo)他.”

本節(jié)課之所以成功，在于方法指導(dǎo)的成功.對(duì)于學(xué)生出現(xiàn)的錯(cuò)誤，筆者并沒(méi)有急于直接告訴學(xué)生正確的答案，而是先把問(wèn)題放下來(lái)，通過(guò)研究、解剖一個(gè)典型的表格案例，從中總結(jié)出解決設(shè)計(jì)表格一類問(wèn)題的方法，然后運(yùn)用這個(gè)方法解決此類問(wèn)題.

在物理教學(xué)中，讓學(xué)生掌握解決物理問(wèn)題的思維方法，初步運(yùn)用這些方法來(lái)解決問(wèn)題，對(duì)于提高學(xué)生的基本科學(xué)素養(yǎng)和培養(yǎng)科學(xué)創(chuàng)新精神無(wú)疑是大有幫助的.

1 王占平.一次“評(píng)教導(dǎo)課”活動(dòng)引發(fā)的思考.物理教學(xué)探討，2007（6）

2 廖伯琴.物理教學(xué)探討，2008，（6）：13～15

3 安忠.劉炳升.中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究.北京：高等教育出版社，1986

4 物理課程標(biāo)準(zhǔn)研制組.走進(jìn)課堂——初中物理新課程案例與評(píng)析.北京：高等教育出版社，2004