張抗抗 邢紅軍

摘 要：本文針對初中長度測量教材編寫中存在的問題，通過長度單位的規(guī)定性、長度測量的比較性及實踐性3個環(huán)節(jié)，深入揭示了長度測量的本質內涵，使教學完成了從物理知識到物理方法，從物理方法到物理思想的逐步升華，并提出相應的啟示。

關鍵詞：初中物理；物理教學；長度測量；物理思想；實踐性

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2016）7-0024-3

長度是初中學生物理學習首次接觸的物理量，同時是物理學中最基礎的物理量，其測量亦是物理實驗的起點，是學生物理學習的奠基課。因此，對長度教學的深入研究具有重要意義。

1 各版本初中物理教材分析

對人教版、北師大版、滬科版、上教版4個版本教材的研究發(fā)現(xiàn)，長度編寫主要沿尋兩個思路[1-4]。第一種以人教版和北師大版為代表，先通過實例或數(shù)字引入長度測量，然后指出長度測量需要規(guī)定單位，旋即給出長度的國際單位制，符號及進制關系，最后安排測量實驗。第二種以滬科版和上教版為例，主要從測量角度展開，先通過日常生活需要或歷史引入測量的必要性，然后指出測量需要標準，接著給出國際單位制、單位、進制關系?；谖墨I綜述及深入研究，筆者認為，上述教材編寫思路存在一定問題。

首先，教材編排弱化了長度單位的人為規(guī)定性。1983年國際計量大會規(guī)定了長度的單位，并定義了1米的含義。這一點不僅是正確測量長度的關鍵，同時對于理解長度概念具有重要意義，應該作為長度教學的一個環(huán)節(jié)突出出來。遺憾的是，各個版本的教材編寫均未認識到其對長度內涵展開及教學流暢行進的重要意義，而是安排到教材后面不起眼的地方，這就使長度概念內涵的詮釋難以實現(xiàn)。

其次，教材編寫未能凸顯科學方法與物理思想。長度測量實質上就是將待測物體與給定的標準進行比較，也即是一個比較的過程。整個測量的過程，既是測量這一科學方法的運用過程，又透射出比較思想，這一思想應當貫穿長度測量的整個過程。然而，教材未能重視比較方法的重要意義，將其編排在不突出的地方。另一方面，教材編寫也未能洞察出測量過程蘊含的比較思想。這就使得長度測量教學既缺乏科學方法，又缺乏物理思想，從而淪為知識的傳授和技能的介紹。

最后，教材編寫將測量實驗簡單化為實驗操作步驟介紹，對長度測量的實踐性意義理解生硬簡化。4個版本的教材均將重心放于長度測量的操作步驟上，主要是以刻度尺測長度為主，并在實驗步驟介紹完直接跳到測量誤差的介紹。這樣的編寫，在內容上并不符合長度從以實物做標準估測到專門儀器出現(xiàn)使測量逐步精確的演變過程。在教學邏輯上，毫無鋪墊與過渡的編排使教學展開過于生硬，不利于教學邏輯的順暢表達。

2 初中長度測量的高端備課

基于對長度本質的洞察及已有文獻的深入研究，我們沿尋教學的邏輯，逐步滲透物理思想，凸顯物理本質，對長度教學展開新的探索。

2.1 明確長度單位的“規(guī)定性”

長度測量教學的展開，首先應當明確長度單位的人為規(guī)定性，這實際上是對如何測量長度的解讀。因此，明確長度單位的規(guī)定性，就具備教學邏輯起點和思維起點的雙重功能。我們知道，長度單位——“米”作為七個國際單位之一，是人為規(guī)定而來的，是長度內涵不可或缺的部分，教材編寫中弱化長度單位的人為規(guī)定性，必然難以顯現(xiàn)長度的本質，使長度內涵模糊，不利于學生正確構建對客觀世界尺度的物理認識。實際上，追溯長度的演變歷史，可以知曉長度測量的演變過程蘊含豐富的歷史，教師可以通過引入長度單位的演變歷史，使學生明確長度的規(guī)定性。在明確長度規(guī)定性的基礎上，測量標準1米，就自然而然地成為規(guī)定性的延伸一步，這樣教師就可進一步為學生講述測量標準1米的含義，即把光在真空中秒內所走路程的長度定義為1米。

在整個教學過程中，通過牢牢把握長度測量教學的中心，讓學生明確長度的人為規(guī)定性，也使學生理解了測量標準的含義，從而初步闡明了如何測量長度，使得長度教學撥云開霧，找到正確方向。

2.2 強調長度測量的“比較性”

明確長度的規(guī)定性指明了長度教學的方向，但是長度如何測量還未呈現(xiàn)，這是本環(huán)節(jié)要解決的問題。

當前長度測量教學的做法是，教師告訴學生將直尺的零刻度對準待測物體的一端，觀察待測物體另一端對應直尺的位置，讀取數(shù)字即是待測物體的長度。學生則往往是機械的模仿：對齊，讀數(shù)。然而，學生并不明白為什么要這樣操作。究其原因，就在于傳統(tǒng)長度教學未能強調長度測量的比較性。測量作為一種基本且重要的科學方法， 實際上是待測物體與標準物比較的過程，但測量并非簡單的兩物尺寸對照這一動作，而是蘊含著 “比較”的思想。因此，教師不能僅著眼于技能操作，而應強調長度測量的比較性，并進而促進學生頭腦中比較思想的生成。具體來說，教師可以用測量標準1米作為比較起點，使學生最終明確物體的長度就是單位長度的若干倍或者若干分之一。至此，才算真正揭開長度測量的“面紗”，同時亦使教學完成了從知識到方法，從方法到思想的升華。

2.3 重視長度測量的實踐性

所謂紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行。重視長度測量的實踐性，一方面由于長度測量是初中學生物理學習的入門理論課與實驗課，應當在揭示教學本質的同時輔之以實踐，這樣才有利于學生深入理解教學內容。另一方面，重視測量的實踐性亦符合物理學科的特點，同時有利于學生建立實驗探索的意識。

設置這一環(huán)節(jié)，首先是為長度測量提供 “練兵場”。換句話說，為學生應用測量知識，訓練實驗技能提供了場所。其次，為學生認識測量誤差提供了直觀的教學場所，使學生在操作過程中 “觸摸”誤差的存在。教師可在測量操作的開始，為學生講述羅馬帝國的查理曼一世規(guī)定以他的腳長為“一羅馬尺”的有趣故事，以及我國傳統(tǒng)“近取諸身，遠取諸物”的測量方法，即以身體的某一部位長度和身邊某物長度作為測量工具的測量淵源[5-6]。再講述當代精密測量儀器的使用，從而使學生建立不斷減小誤差的意識。進而教師安排估測，直尺測量等測量實驗，使學生在提升實驗操作技能的同時深刻理解誤差，并最終建立誤差只能減小不能消除的觀念。

3 啟示與反思

3.1 抓住物理教學的重心

教學的展開并非漫無目的，而是在合適的張力下始終圍繞一個重心，使教學既不散漫，又不機械呆板。傳統(tǒng)長度測量教學存在著眼知識細節(jié)，丟失教學重心的弊端，反觀本節(jié)課的教學設計，則牢牢抓住長度的本質，通過長度單位的“規(guī)定性”、長度測量的“比較性”及長度測量的“實踐性”3個環(huán)環(huán)相扣的環(huán)節(jié)，從而逐步揭開長度的“面貌”。

3.2 體現(xiàn)物理教學的層次

在物理教學中，僅著眼物理知識的呈現(xiàn)是膚淺的，教學應當體現(xiàn)出物理教學的層次。長度測量的整個教學過程從知識出發(fā)并不止于知識，而是通過邏輯緊扣的3個環(huán)節(jié)逐層展開，體現(xiàn)著從物理知識到物理方法，從物理方法到物理思想的教學層次，這樣充滿層次感的教學，既展現(xiàn)了物理教學的豐富內涵，也使得教學的效果得以深入。

3.3 促進物理知識的應用

真正的物理教學，并非是學生學習物理概念和原理那么簡單，而是能在此基礎上將所學知識自主的應用。因此，促進物理知識與實踐相結合是實現(xiàn)真正意義上物理教學的重要一步。初中長度測量的高端備課在物理知識傳（下轉第27頁）（上接第25頁）授的同時，重視長度測量的實踐性，為學生提供了應用知識的平臺。同時，通過物理學史的介紹，使學生既理解了測量誤差的內涵，又培養(yǎng)了學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，從而完成了真正意義上的物理教學。

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（欄目編輯 劉 榮）