“物理量的测量”课型的探究性设计

顾维

摘 要：“物理量的测量”是初中物理实验课的一种课型，实践性是本课型的基本特征。本文以苏科版“测量质量的工具”教学内容为范例，介绍了这种课型的一个探究性设计。

关键词：课型；质量的测量；托盘天平；初中物理实验

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）7-0024-2

1 课型产生背景

使用测量工具对物理量进行测量，是初中物理课程标准明确要求掌握的基本知识，是中考实验操作考核的重要内容，更是生活中的一项基本技能。在苏科版初中物理教材中包含温度计的使用、长度和时间的测量、使用托盘天平测量物体的质量、测量物体的体积、弹簧测力计测量力、电压表和电流表的使用等实验内容。物理量的测量是初中物理实验课的一种课型，要求学生了解测量工具的原理，认识测量工具的量程和精度，能正确规范地使用测量工具对物理量进行直接或间接的测量，理解误差产生的原因。

2 课型设计思路

实践性是“物理量的测量”课型的基本特征，但不应是简单地对照说明书练习使用器材。应将合作探究和自主发现贯穿于实验活动的始终，使学生在教师创设的情景中发现问题、解决问题，在“发现疑问”和“纠正错误”中理解测量工具的使用方法，在“思、做、议”的实践中提升学习的自主性和创造性。

3 课型范例片段：“测量质量的工具”（苏科版）

1）教材分析：托盘天平是实验室测量质量的工具。教材给出了一份托盘天平的使用说明书，要求学生自己阅读，然后进行师生的交流与协作，并用插图的形式指出几种常见的托盘天平的操作错误。但对为什么这样调节，违反操作规范带来的后果并没有详细说明。这样远离学生的生活经验，学生缺少思考，致使学生认识上和操作上潜在的错误不易暴露。

2）学情分析：在学习了质量的基本知识后，学生对质量的含义和单位有了一定认识，学生对托盘天平充满好奇与求知欲。面对天平，多数学生会急于动手操作，忽略了说明书上的操作规范。针对这样的心理特点，在教学设计中创设了三大活动主题，使学生在合作探究中学会发现、学会归纳。

3）实验器材：托盘天平（含砝码），一块果冻（约16 g），一块橡皮泥（比果冻质量大0.2 g）。

4）教学设计：

活动一：果冻和橡皮泥谁的质量更大？

在课前，教师先将砝码藏在学生课桌的抽屉内。将天平的平衡螺母调到最内侧或最外侧，破坏天平的平衡。

师：果冻和橡皮泥谁的质量更大？你们能给我称一称，告诉我结果吗？

学生活动：很多学生会忽略天平的平衡调节，直接将两个物体放在天平上称量。因为没有调节平衡螺母使天平平衡，且两个物体的质量仅相差0.2 g，所以将物体放在不同的托盘上，会得到截然相反的结果。

生：结果怎么会这样？（学生发现疑问，进一步交流讨论）老师，我发现了，原来在称量之前天平就不平衡，这样比较当然“不公平”！

师：那怎么办？在实验前你怎样让天平平衡呢？你找到的这个装置起到什么作用？和生活中的什么物体是类似的？

学生活动并总结：（略）

让盲目操作的同学“吃一堑”，引发学生对天平平衡调节的重视，认识到没有调平衡，以后的称量操作都是错误的。借助跷跷板类比天平，调节什么、怎么调节、怎样算平衡。物理知识来源于实际生活，又服于社会活动。在学生的能力范围之内，给予其自主权，发挥学习的主观能动性，让学生认识平衡螺母的作用及其调节方法。

活动二：橡皮泥比果冻质量大多少？

师：用调好的天平称量，发现橡皮泥质量大。那么，你能不用砝码称出橡皮泥比果冻质量大多少吗？

师：这时，能通过调节平衡螺母使天平平衡吗？

经过活动一，学生已经深刻认识到这时若移动平衡螺母是破坏天平自身的平衡，这样将教材中的硬性使用规定转化为学生自主探究的经验，理解深刻。而且，此时提出强调，避免孩子走不必要的弯路，把调好的天平破坏平衡。

学生活动：

生：我发现，向右移动游码的作用相当于在右盘增加砝码。

生：我还能得出左盘物体的质量等于右盘物体的质量加游码读数这一规律！

通过交流讨论和不断尝试，学生发现了利用游码向右移动，天平重获平衡可知两物体相差多少，同时认识到向右移动游码相当于向右盘加质量。

课堂是生成的，教师很难预定一个不变的程序控制学生的活动， 必须根据学生在会话中的表现进行动态的调节。比如，这个活动中也发现学生把质量大的橡皮泥放右盘，质量小的果冻放左盘，结果始终不能使天平平衡，他们自然会发现错误并对换物体的位置，这也会使他们更深地体会到向右移动游码相当于向右盘加质量，呼应第一个活动中调天平平衡时游码为什么归零。同时，得到天平平衡时m左=m右+游码示数，为下面称量物体的质量打下伏笔。

活动三：橡皮泥的质量到底是多大呢？

由于有第二个活动中天平平衡时的等式，学生都能得到物体的质量。

生：那就需要把刚才实验中的果冻换成质量已知的标准物体。

师：请大家拿出抽屉里的砝码盒，在阅读砝码使用注意事项后使用砝码称出橡皮泥的质量。

思维拓展：如果错把被称量的物体放在右盘，那么质量如何计算呢？

归纳总结：自己设计并完成一份托盘天平的使用说明书并与教材给出的说明书对比，总结优点与不足。

4 课型设计反思

“物理量的测量”这一课型适用于学习物理测量仪器操作的实验课，其作用是通过活动让学生掌握使用方法，规范操作步骤。活动的设计以发现问题和提出问题开始，以解决问题为目标，问题设计必须符合学生的知识背景、思想现状，既要遵循学生的认知规律，也要利于学生建立思维模型，养成良好的学习习惯与科学品质。在倡导合作学习、自主发现的新课程理念背景下，真正体现学生在学习中的主体地位。

（栏目编辑 刘 荣）