思维碰撞 教学相长

马英蕊

【摘  要】二力平衡实验是一个经典實验，前人对此进行多方面的研究，提出了很多值得借鉴的改进方案.本文在尊重人教版实验方案的基础上，注重学生思维的形成，基于课堂教学中师生思维碰撞、教学相长的过程，对二力平衡实验的改进，提出自己的方案，并进行实践的检验.

【关键词】 初中物理；实验教学；二力平衡

孔子在《礼记·学记》中提出“知不足然后能自反也，知困然后能自强也.故曰教学相长也”.“教学相长”可以从两个层面上理解，一是教师的教学活动与自主学习相统一，以及学生的学习活动与自主学习相统一的“教学相长”，一是教师与学生在教与学的活动中，思维碰撞的“教学相长”.在“二力平衡”的实验教学活动中，尽管课前进行了充分的实验准备，对实验效果以及可能出现的情况进行了预设，找到了自认为不错的解决方案，可是教学实践时，依然出现了很多意想不到的状况，实验是求真的，既然有问题亟待解决，我们就一起思考解决的方案，在这个过程中，笔者与学生们有很多的思维碰撞，迸射出诸多的智慧火花，可谓是教与学相辅相成，师生相互促进，共同提高，实现了教学相长.

2022年《义务教育物理课程标准》提出，要立足学生全面发展，培养学生的物理学科核心素养，“科学探究”就是物理四个核心素养之一，在科学探究的过程中，我们要培养学生实验、交流、反思的能力、培养学生发现问题、解决问题的能力，同时在科学探究的过程中，培养学生科学态度与责任这一学科核心素养，形成严谨的实事求是的品质.我们在日常教学中，有意识地渗透，在潜移默化中落实学生的核心素养.

1  他山之石，借鉴之用

1.1  “二力平衡”实验的研究现状

他山之石，可以攻玉，哪怕前人的研究不够科学严谨，它依旧拥有宝贵的借鉴价值，况且有很多前人的研究是非常行之有效的.对于二力平衡实验，不同版本的教材也进行了不同的取舍，很多教师对于二力平衡的四个条件——等大、反向、共线、同体，是否需要进行一一探究、是否需控制变量探究也提出了质疑，并进行了理论、实践的推理或验证.前人诸多的改进方案，可能并非完美得无懈可击，但都从某些角度或对某些条件对实验进行了改进，让我们从不同视角来考虑二力平衡探究实验问题，在此本文不做优劣的评价，仅供大家借鉴之用，这也是备课时，所参考的资料，现将有关“二力平衡”探究实验的部分改进方案列举如表1：

1.2  学生的现状

二力平衡实验的改进方案有很多，也有很多行之有效的改进措施，老师见得多，了解得多，而且了解得很透彻，可是对于学生而言，这是全新的知识.学生仅能凭借自己的生活积累，以及微小的知识储备来对实验及其实验中的问题提出自己的观点.这些观点或对或错，方案或可行，或不可行，可是学生们需要经历这样一个深入思考，自我探索的过程.初中物理教学就是基于情境，始于问题成于探究过程的，给学生思考的空间，师生才能碰撞出更多的智慧火花.在教学预设时不能先入为主，要充分考虑不同层次学生的最近发展区，要结合学生的思维发展，留空间、留时间让学生充分思辨，八年级的学生们正处于思维活跃期，更乐于探索未知.

2  思维碰撞，教学相长

2.1  教材中“二力平衡”实验的不足之处

我们选用的是人教版的教材，设置的是二力平衡的经典实验，教材配套实验装置如图1所示，我们实验室也是按照课本实验进行了探究实验仪器的配置，所以在教学中，我们首先要给学生的实验也必然是这个实验.在实际操作过程中，我们发现一个最大的难点就是，“同一直线”这一条件不易于验证，往往扭转小车至一定角度，松手后，小车没办法回到同一直线状态.

2.2  师生实验过程中的智慧火花

课堂教学中，我采用的是课本配套实验，并同时参考他人的改进方案，做了两个实验改进装置，但我并未将改进装置直接呈现给学生们，更没有将诸多的改进办法一股脑地灌输给学生们，而是让他们按部就班地进行实验，体验着实验的成功与失败，思考着实验的不足之处，然后我们一起来讨论为什么出现了问题？怎样解决这些问题？

学生的思维很灵活，他们会迸发出很多奇思妙想，也许他们会天马行空的给出一些不着边际的方案，这有什么关系呢，我们就是要采用这样一种放养模式，不禁锢学生思维，让他们发散思维，我们的角色就是适时的把学生们某些太离谱的思维拉回来，适时的给出自己的一些小建议，并吸收学习着学生们的奇妙构想.或许学生们给不出什么高大上的实验改进措施，但他们的很多方法是可行的，是实用的，是针对课本实验问题提出的有效的改进方案.这堂课，学生们提出了很多方案，其中有7种对于课本实验的改进方案是可行的，并在这个过程中，学生发现了造成这一问题很大原因是摩擦，在没办法改变摩擦的情况下，我们也可以通过改变其他因素达成实验目的.学生们给出的“二力平衡”探究实验的7种方案如表2所示：

3  行成于思，不落窠臼

源于课本，拓展创新，这是我们对于二力平衡实验的改进基本思路，而且在平时的练习与测试中，课本实验是基本模型.结合课堂教学中与学生们一起探讨出的实验改进方案，我对实验装置进行了一些低调而实用的改进，当学生们看到自己的想法被付诸实践，并行之有效时，那种满足感、那份自信心是没办法是语言来赘述的，那份开心与幸福是溢于言表的.

3.1  可观性创新

由于实验室的配套支架比较矮，两侧悬挂的绳子稍微一长，就不便于操作了，而且作为演示仪器的话，装置太矮，学生们不便于观察，所以将支架调整为可伸缩的支架.最初理性化的支架如图2所示，可是乌鲁木齐市市场上不好寻觅，且升降高度有限，最终选择了图3的伸缩支架，伸缩支架可根据学生的身高最适当地调整.

3.2  探究“同一直線”条件的创新

对于探究“同一直线”条件，我们主要从减小摩擦和改变物重两个方面进行了改进.将木板调整为光滑的亚克力板或者铁板，如图4所示，玻璃易碎，未采用.将小车的铁块、轮子取掉，重新设计成这种带滚珠的小车，如图5所示，这样小车就可以360°旋转，更灵活，摩擦更小.将悬挂的重物调整为磁铁块，易于增减物重，通过增加两侧物重，小车也更便于回到同一直线静止.

3.3  探究“同一物体”条件的创新

对于二力平衡条件中“同一物体”这一条件，很多人认为是无需探究的，因为我们研究的就是一个物体的受力情况，可是，在研究相互作用的力与平衡力的区别时，我们必然是要看这两个力是作用在一个物体上，还是两个物体上，所以我们还是有必要让学生体验一下的.对于实验室配套仪器我们不便于探究这一条件，所以有人用纸片来代替小车，将纸片从中间剪开以探究“同一物体”这一条件.我们采取的方案是选取两辆小车，中间粘上不粘胶，或者用学生的切切乐玩具来探究“同一物体”这一条件.

4结语

“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行.”学习是一个悟道明理、学思践悟的过程，要透彻地认识事物必须亲自实践，实验探究的过程就是学生将理论运用于实践，并通过实践得出物理理论的过程.学习的过程就是在汲取前人智慧的基础上，通过思考与实践，形成自己思想与思维的过程，“二力平衡”探究实验，深入了解了前人的研究成果，并针对教学实践中的问题，进行思考、创新来达到科学探究的目的.在实验探究的过程中，我们师生思维碰撞、教学相长，思维碰撞，必然会迸发出智慧的火花，教学相长，必然形成融洽的“相互为师”的师生关系，在这个过程中，我们一起探索方案、发现并反思问题，将实验过程中的不理想现象当作一种挑战、一种机遇，用严谨而不拘泥的科学态度探究问题，进行有效的交流，尝试进行科学的解释，逐步落实学生的学科核心素养.

参考文献：

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