教科书是最重要的课程资源,因此教科书要起到适当的引领作用。
一、现在的人教版教科书《义务教育课程标准实验教科书 物理》又被编者冠名为《探索物理》,那它就应起到引领探索的作用。
比如“探究 平面镜成像的特点”这一实验,人教版教科书这样说:“把一只点燃的蜡烛放在玻璃板的前面,可以看到它在玻璃板后面的像。再拿一支没有点燃的同样的蜡烛,竖立着在玻璃板后面移动,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合。”显然,“完全重合”这样的设计对应的是验证实验而不是探究实验,是在已知实验结论的情况下才会有的,因而上述设计不应该出现在《探索物理》中。
那么,“探究 平面镜成像的特点”实验又该如何设计呢?
在你照镜子的时候可以在镜子里看到另外一个“你”,镜子里的“你”就是你的像。“镜子里”是生活用语,不科学;科学地说是“镜子后”。从一个小镜子可以看到大物体,可见看到的物体并不在镜子里,因而像离镜子有一定的距离。
照镜子时,会看到自己的像。像的位置、大小跟你的位置、大小有什么关系呢?粗看,当你离镜子远时,像离镜子也远。若要细测两个距离从而了解其关系,如何办呢?显然需要在像处放一个物体标记出像的位置。若要比较像、物的大小,又该怎么办?你到后面比比?显然不行。找个替身(双胞胎兄弟或姐妹)到后面比比行吗?行,只是需要同时看到替身与像。这容易办到,只需实验中用玻璃板充当平面镜。为此,实验中需要两个相同的物体,比如两支相同的蜡烛。这样的实验设计,就有些“探索物理”的味道了。有了这样的实验设计,学生对“实验中为什么要用两支相同的蜡烛,第二支蜡烛的作用是什么?”、“实验为什么要用玻璃板作平面镜,玻璃板宜厚还是宜薄?”等问题就有了清晰的了解,自然这些问题便都不再是难题。更重要的是,这样的设计有利于学生养成思考的习惯,有利于提高学生学习的兴趣。
再如,关于“探究凸透镜成像的规律”实验,我觉得人教版教科书第三自然段可以这样设计:“不同的凸透镜成像情况会有不同,表示凸透镜特征的最重要的量是焦距,因此,在研究成像情况之前,应先测出它的焦距,以便谈论物距大小时有一个参照。测出它的焦距后,我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方,然后逐渐移近,观察成像的情况。在这探索过程中会发现像的大小逐渐改变,并且有一个特殊时候成等大的像。分析此时物距与焦距的关系,有u= 2f。于是接下来我们应关注物距与二倍焦距的关系。在这探索过程中还会发现一个特殊时候(又一个转折点),你同样可以判断一下相应的物距与焦距的关系。有了初步的发现以后,重新把物体放在距凸透镜较远的地方,然后逐渐移近,观察成像的情况,看能不能找出凸透镜成像的规律。”这样的探索一步步深入,一步步向规律靠近,也更符合学生心理。事实上,较复杂的规律的得出都不会一蹴而就。
二、现在有一种理念,提倡“从生活走向物理”,那就应更多地从司空见惯的生活事例中提出物理问题、发现物理规律,少从不多见的实验现象提出物理问题(当然,由于一些实验现象有特殊效果,还是应该出现在课堂上的)。教科书在这方面也应起到引领作用。
比如,关于“声与能量”,人教版教科书用实验“对着火焰敲橡皮膜,火焰会摇动”演示。我觉得,先回顾生活事例:“当有人放炮时,近处房屋的玻璃会哗哗地响,甚至有人耳鼓膜被震破。由此,你会想到点什么吗?”然后再用实验“对着火焰敲橡皮膜,火焰会摇动”演示,更好些。
再如,关于“额定功率”,人教版教科书用实验“取一个‘36V 25W’的灯泡。把它接在36V的电路中,它正常发光;把它接在24V的电路中,它发光暗淡;把它接在40V的电路中,它强烈发光”演示。我觉得回顾(大多数学生生活中已经结识过)并演示“取一个‘2.5V’的灯泡。把它接在两节新干电池上,它正常发光;把它接在一节干电池上,它发光暗淡;把它接在三节新干电池上,它强烈发光,甚至很快烧坏”更好些,这样学生会对物理知识更有亲近感,也更易接受。
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