格物究理物理远程培训简报（第四期）（链接）首页 新闻快递 专家论坛 案例剖析 回音壁 学员之声 芝麻开门 作业选登 栏目编辑：陈梦瑶1. 国培计划（2011）初中物理远程研修第二次专家在线研讨活动已于近日展开，本次活动以在论坛中跟帖的形式进行，参与人员包括首席专家和专家团队部分成员，物理学科全部学员、辅导老师等。本次研讨采取了分省进行的方法。4 月17 日晚 19:3021:30，为广东省、天津市、北京市的研讨；4 月 18 日同一时间段为山东省、福建省的研讨；4 月 19 日同一时间段为江苏省、辽宁省的研讨。本刊截稿时，广东、天津和北京的在线研讨已于 4 月 17 日晚举行。本次研讨的主题主要有三个：评价改革的探索和困境、初中物理探究式教学的策略与问题、有关习题教学和概念教学的探讨。17 日晚的研讨中，学员们讨论热烈，其中对物理探究式教学的相关讨论最为热烈，该讨论帖的点击量达 2181 次，回复数为 588 次。2. 随着国培计划（2011）初中物理远程研修步伐的深入，各个地区的学员们简报制作也越来越精美，内容也愈加丰富，其中不乏优秀的简报。例如广东省湛江物理四班、山东省菏泽市初中物理 9 班、福建省厦门市初中物理 7 班、江苏省南京市初中物理 1 班等。有的简报选登了部分优秀的学员作业，有的简报进行了学情通报，有的学员还将自己的教学经验拿出来分享，可见研修中学员们既付出了努力，也收获了不少成果。栏目编辑：李富强对美国理科教师协会执行主席 Gerald Wheeler 的采访Gerald Wheeler（被采访者） 廖伯琴（采访 整理）Gerald_Wheeler Gerry 简历：本科毕业于波士顿大学科学教育专业，后来获纽约州立大学实验核物理专业博士学位，曾是美国 Montana 州立大学的物理教授，美国科学促进协会项目主任，美国物理教师协会主席。他曾在多媒体技术方面获得多项奖励，也曾因教学杰出而获奖。问：你在中学阶段的物理学习，你认为什么知识最重要？ Gerry：我觉得首先是一些基础知识最为重要 ；然后是自然科学知识，使学生懂得一些基础性的东西，了解科学是什么和科学做什么；再就是一些发现问题和解决问题的基本技能。问：您为什么选择了物理专业学习？Gerry：我非常喜欢物理学习，因为我认为它有逻辑性，我不大喜欢有些其它学科，因为它们太随机，没有多大意义，我不喜欢做琐碎的事情，不擅长记忆，我喜欢逻辑与结构性强的学科。 我学习物理时，很喜欢动手，即做物理。至今我还记得让中学老师装晶体管收音机的事情，我觉得很有趣。问：以前的物理学习，对你的一生有什么影响？ Gerry：我属于那种理性思考的人，喜欢以某种特定的方式处理问题，物理学的学习对于我的思维方式的形成产生了重要影响。现在我并不从 事物理研究，但是物理学的学习对我的工作、生活、其他方面的学习大有裨益，它有助于我对问题的思考，对真理的探索。问：您现在主持一些关于教师教学、学生学习方面的研究工作，您认为学生在物理课中应学些什么？Gerry： 这要看学生的水平，不同层次的学生学习不同的内容。我认为对中等水平来说，应当了解物理这门学科的性 质和法则，但最重要的是学会调查研究；在高中，要学会把握基础知识，学会做实验验证基本原理，并开始 了解科学的本质，能够将科学与技术、艺术等区别开来；然后在大学，要能够有机会进入不同的研究领域数学、物理、电子。我觉得在很大程度上要看学生的水平。问：您这里提到的知识仅仅是知识，还是包含了科学过程、科学方法等？Gerry：我这里提到的知识包含科学事实、自然的本质、操作技能以及如何进行探究、如何进行调查等。问：您认为科学过程、科学方法应该怎么教？Gerry：这是知识和技能的结合，我这里所讲的知识是与科学方法有关的知识。我认为在美国有一种错误认识，我们总是试图谈论科学的方法，让学生学习与科学方法相关的知识，如教学生提出假设、收集证据、分析论证等等这些形式上的东西，这种对于科学方法的学习太僵化了。的确，在物理学研究中存在一些方法，我们共享资源，相互交流，但作为物理学家个人，我去观察、证明，那不是按照 1、2 、 3、4菜单式的步骤就能完成的，这是一种科学的研究，按照某些步骤去完成那不是科学方法的学习。有时候我们在学校里教科学方法，把它看作基础的训练，让学生记住一些 科学方法的表述，如观察、证明、做实验等，这是不恰当的。问：在教学中怎样使科学探究具有探究意义？Gerry：在科学探究中，当然会涉及诸如发现问题、提出问题、猜想假设、收集证据、分析论证等要素，但若使这些方法过于形式化、表面化，在实验中非常正式地提到这些方法，这对学生，尤其是低年级的学生，是不适合的。上个月，我到小学二年级一个班，用了两个小时和孩子们一起探究物体的沉浮问题。首先我让他们思考为什么物体会浮起？为什么物体会下沉？当然我不会提及阿基米德定律或者密度概念等。然后我拿出两个物体，让孩子们闭上眼睛猜猜那个物体沉？那个物体浮？接着我将这两个物体放进水中，通过实验结果来检验他们的猜想。孩子们很有兴趣，踊跃参与。我让他们自己动手实验，要求他们将物体放进水中之前，首先预测这个物体在水中是沉还浮，然后再进行实验验证自己的猜想。在这种过程中，孩子们在不断思考，他们通过实例了解到猜想或者预测与结果的不一致，这样便将观察与思考有机结合起来了。我尽量使孩子们在实验中感觉愉快，避免一些抽象的理论讲解，将科学方法内化于探究式的动手实验中，让学生在动手实验中感受科学方法，学习科学方法。对于不同年级的学生，这种内化的程度可以不同。对于高年级的学生，抽象化可以强一些。问：对于教师教学，您有什么建议？Gerry：关键是“因材施教” ，老师们要把握一个尺度，处理好知识的 “量” 、科学探究的深入和学生“ 水平”的关系。对于低年级的学生，不能过于呆板，尽量采用日常生活化的方式教学，让他们感觉愉快，很高兴互相交流。我很多年前做过一次有趣的教学尝试。我给孩子们八种纸巾，让他们设计并进行实验 ，比试那种纸巾最好。他们分组进行了实验设计并进行了实验，然后相互讨论和交流，他们从多方面讨论这 些纸巾，如从价格方面、从耐用方面、或者从纸巾的视觉效果方面进行比较等等。这些设计方案都是孩子们自己思考和探索的成果，他们自己决定该怎么做，甚至包括进行调查、征求意见等。所以对于低年级的学生，最好通过动手实验让他们学习科学探究方法。问：那么对高年级学生的教学，您有什么建议呢？Gerry：对于高年级的学生，如高中生，我认为更应注重培养其解决问题的能力，而这种能力是建立在一定基础之上的。仍然需要 强调做实验，这阶段的实验可以更为正规并更具有结构性，例如牛顿第二定律实验等。不过美国中学生实验 常常有问题，人们称之为“COOK”实验，即象照着菜单煮饭一样，学生按照老师安排好的程序和结构进行实验，为了使实验具有精确性，学生不能过于随意，不能有创造性。到了大学，美国的学生实验就更强调结构 性和严谨性了，比如做电学实验等。问：美国中学的这种教学风格，您认为怎么样？ Gerry：美国的中学其实很多情况下仍然很呆板，都是照着菜单做实验，至少不像中国同行想象的那么富有教师的个性化，尽管我们做一些探究性教学活动，假如说比中国同行做得多，但大多数还是按书本来，所以才有我们刚才说的那种 COOK 实验的情况发生。问：怎么改进呢？Gerry：尽量减少照本宣科的教法，更多强调探究式教法，尽可能地进行实证性研究，充分调动学生的积极性等。例如，当我教学生牛顿第二定律，我先提出一个与第二定律有关的实际问题，然后在实验室做些探究活动，让学生自己谈应该如何证明，有些什么解决方法，然后再根据他们的实验设计来验证他们的假设。再如，当讲速度和加速度时，我先带学生出去观察速度现象，思考和设计实验步骤等，让学生设计测试平均速度的方法等。总之，教师应注重探究课的设计，体现个性化的风格，充分调动学生的探索欲望，不能包办代替，不能限制学生独立思考的空间。问：为什么在美国通过做实验的方法来教学也困难呢？Gerry：因为要做的太多了，学生也是要考试的。虽然在美国终结性考试的压力没有中国大，但是也有一定的考试压力，如 SAT 考试。特别是准备进入美国名牌大学的学生，承担的考试压力就更大了。其实，在美国也有相似的情况，探究式的教学方法在小学阶段比较容易实现，到高年级后，教师的很多精力仍然是放在如何帮助学生更好实现其高考目标上。这也是为什么我喜欢到小学进行探究式教学的原因。 记得 60 年代，我大学毕业时，参加了编写小学教材的工作 ，我就专门写了一节“电池和灯泡” 。这里有个实例很有趣，给学生一节电池，一节电线，一个灯泡，让他们想办法让灯泡亮起来。多数孩子们这么试试，那么试试，15 分钟就尝试连接好电路，灯泡亮了。可让多数大人做时，却不行，他们受日常生活的影响，不知道形成一个回路，他们弄不亮灯泡，反而怀疑电池有问题 。这种情形非常普遍，可能随着年龄的增长，受到的约束越多。问：用这种学生动手解决问题的方法作为测试手段如何？Gerry：我希望有这样的尝试，美国现在没能解决这个问题。如果一个或几个学生，用这种方法测试是可以的，但是，面对很多很多学生，进行全国性的考试时，这种办法的难度就大了。我们也在探索、尝试。现在有计算机，可以考虑用计算机模拟某种问题情景，测试学生解决问题的能力。您介绍中国通过动手或改革试题的方法来测试学生的探究能力，这很好！正如您例中所讲，让学生猜测饺子上浮的原因，并设计实验证实自己的猜想，象这样的试题就很好，能促进科学探究教学方式的进行。栏目编辑:姜涛浮力教学案例剖析 1一 、 教 学 目 标知识与技能：1、 认识浮力及其方向。 2、知道阿基米德原理。过程与方法：通过观察、实验探究认识浮力， 经历实验探究过程，掌握探究的1撰稿：太仓市第一中学 戴红霞方法。情感与态度：激发学生学习兴趣，注重科学世界观的形成，培养学生团结合作的意识。二 、 重 点 ： 探究影响浮力大小因素和阿基米德原理。难 点 ： 启发探究浮力大小的科学方法。三 、 教 具 准 备多媒体课件、圆柱体、盛有纯水和浓盐水的容器各一个、烧杯、水、细线、石头、弹簧 测力计、小桶、乒乓球、空 饮料罐。四 、 教 学 过 程（一）创设情境，引出课题：出示画面：腾空而起的气球、压入水中的乒乓球、 轮船和游泳的人。 请同学们观察提出问题。学生讨论：物体受到了浮力的作用。引导学生从日常现象中归纳出物体受到浮力的事例。导入：今天我们就来学习浮力一节，认识和解决生活中常见的此类问题。（板书课题）（二）激发引导，操作探究1、上浮和漂浮在液面上的物体受到浮力（ 压入水中的 乒乓球、 轮船和游泳的人）通过力的三要素来具体认识浮力的特点：大小、方向、作用点，另加施力物体。方向的教学可从重力方向教学中引出思考，共同讨论分析得出验证的方法。【教师演示实验】找一个大的可乐瓶，去了底，将乒乓球用线拴住后系于原瓶口，倒过来，慢慢放水，看乒乓球浮起，然后将瓶子左右倾斜，再观察乒乓球和线的位置。从而得出浮力的方向。并要求画出下面两图中浮力的示意图。你还能举出哪些物体受到浮力的例子？2、提出问题：下沉的物体是否受到浮力的作用？（学生猜想并分析讨论，利用手边的器材进行实验设计、探究）（这个问题提得好。有些学生由于日常生活概念的影响，会认为下沉的物体就不再受到浮力作用了。通过活动，逐步把 这些学生的 错误概念转变到正确概念上来。）3、合作探究：利用桌上器材设计一个实验来检验你的猜想。请大家两人一组讨论并完成。并分析同学的操作设计是否合理可行。（学生评价。）（这个环节中包括了同伴评价。既是一个相互交流的过程，更是一个批判性反思的过程，对培养学生的 质疑精神和能力很有价值。）【学生实验】弹簧测力计、小石块、盛有水的 烧杯、细线等研究下沉的物体是否受到浮力的作用。分析得出：水中石块受到浮力。4、归纳总结概念：总结浮力的概念。（补充升空的气球，让学生观察），得出浸