浅谈“教学做合一”在高中物理教学中的应用

梁晓芳 许龙

【摘要】陶行知先生的教育理论丰富而多彩，本文将以其理论之一的“教学做合一”为中心，并结合自身课堂教学的实践展开论述，从各个方面分析如何“教”，怎么“学”，怎样“做”，才能增强教学效果.

【关键词】“教学做合一”；物理教学；玻意耳定律

我国近代著名教育家陶行知先生提出的“教学做合一”思想，至今仍然指引着我们教育改革前进的方向.“教学做合一”是他教育思想的精髓.“教”是学问的传授，“行”重在实践.让学生自己动手操作，探究和思考物理知识，使之融会贯通，在实践中运用理论知识的过程，就是“教学做合一”的内涵.下面笔者为大家简单介绍一下“教学做合一”的使用方法.

1 从思中教，引导学生积极主动学习

热学和运动学不一样，其理论抽象，不易理解，这就要求教学中不能“满堂灌”，不然学生不容易理解，教师教得也很乏味.教师在教学中要利用学生性格活泼的特点，由生活出发，引问题，提思考，发挥学生能动性，让学生感兴趣的基础上学到正确的知识，这是教师在教学中应该具备的基本素养.

如在“气体的等温变化”这一节课中，要从生活实际入手，由生活经验升华到理论教学.同时，可以开展有趣的课前小实验，激发学生的兴趣，让学生在学习中更具有积极性.

如图1所示，将气球放在塑料瓶中，并向气球中吹气，观察气球的大小变化，想一想，这个现象产生的原因是什么？让学生观察实验现象，深入思考，揣摩现象产生的原因，给学生创造一个轻松愉快的学习环境，使学生在学习中兴致盎然，融会贯通，学以致用.

2 从做中学，在实践中探究和学习

在高中物理教学中，教师在“做中学”中带领学生进行实验的动手操作学习，可以分为两个环节：一是在动手操作中进行实验学习；二是在做题中提高，以备课堂练习之用.通过学生在实验中的动手操作，学生首先需要明确知识，并且在动手做的过程中运用知识，促进学生学习能力和解决问题能力的提高和进步.教师要创造必要条件，让学生在“做”的过程中发现问题、提出问题、解决问题，根据学生的特点、认知规律和教学内容学习知识、巩固知识，在“做”中锻炼独立思考的本领.

2.1 课前热身，合理猜想

通过课前小实验让学生知道我们研究气体性质时用到的三个状态参量：压强、体积和温度.在研究状态参量关系时采用控制变量法.课前实验是温度不变时，研究压强随体积的变化而变化的关系.

就此引入本节课研究问题：一定质量的气体，在温度不变时，它的压强和体积会发生怎样的变化？

接着让学生自己动手实验：将一定的气体用注射器密封，缓慢推动活塞，观察密闭空气体积的变化，如图2，并思考内部气体压强如何变化.

实验现象：注射器内密封气体不断减少，气体压强不断增大.教师解释“缓慢”的涵义：在体积变化过程中要有足够长的时间使注射器内气体与外界进行充分热交换，这样才能保持研究对象的恒温.

通过实验学生很容易想到在温度不变的情况下：体积越小，压强越大.

接着向学生提出问题：这只是定性分析压强与体积的关系，定量情况如何？是不是像某些学生说的压强与体积成反比？这就需要我们用实验定量研究这两个量的关系了.

通过实验，学生初步了解两个量的变化关系，并明确了实验方向.

2.2 发散思维，设计实验

“做”，强调理论与实践相结合，是教育教学工作的着眼点，也是教育教学的归宿.《高中物理课程标准》指出，教师要有一定的自主学习能力，能够通过自己的努力，灵活运用所学知识解决实际问题，引导学生在学习中遇到一些物理问题时，能够对自己的学习过程进行计划和调控，并对问题加以解决.在学生实验的同时教师可以适时点拨.

如图3，实验研究对象是封闭在注射器管内的一定质量的气体，气体的体积可由管壁上的刻度读出，上端的强压计可以直接读出气体的强压值.进行实验，并填写实验表格.

同时提醒学生注意保证气体温度不变.

根据生活经验可知：不应快速下压注射器，应缓慢下压，密封气体与外部环境进行充分的热交换，才能保持气体与外部环境温度相等；同时，不能用手触碰注射器，以免手掌对注射器传热而影响实验精度.

2.3 数据处理，验证猜想

提示学生如何寻找压强p与体积V的关系.组织学生讨论：寻找函数关系、画出图象……可以让学生利用Excel表格处理数据，寻找压强p与体积V关系.在此笔者展示了一组学生的实验数据，如表1.

由以上数据用Excel作图，可得如图4的p－V图象.

该图象是一条曲线，并不一定是之前猜想的反比关系，也可能是抛物线的一段，也可能是椭圆的一部分.如何证明p与V是反比关系呢？可以提示学生：在学习探究加速度与质量关系时，也是类似的图象，我们画出了a－1m的图象为一条过原点的倾斜直线.进而证明了a与m成反比关系.类似的，也可以作出p－1V图象，看是否是一条过原点的直线.

重新处理上组数据，得到如下表格（表3），并画出p－1V图象，如图5，提示学生充分利用Excel计算功能，添加趋势线，对图象适当延长，看能否真正过原点，同时计算出表达式.

根据图象性质进行理论分析：在气体的体积为无穷大时，即1V→0，气体接近真空，压强为零.但我们画的图象不经过坐标原点，图象与纵轴有一个交点，说明该实验存在实验误差.

根据现象思考实验误差产生的原因.

学生思考分析：可能是注射器管口体积没有考虑进去.

教师进一步追问：应该如何减小实验误差？

学生思考后答道：若用容积较大的注射器，实验中也不能将气体体积压得过小，使注射器管口的气体的体积相对于注射器容积而言可以忽略不计.

让学生体验探究过程，利用科学探究的方法让学生探究出p与V之间的关系，使得学生从 “被动接受”到“自主建构”，引导学生建构物理知识的同时，重视使学生形成科学的思维方法，使他们养成实事求是的科学态度，有助于今后的深度学习、自主学习.

2.4 归纳总结，得到结论

由上述探究过程可以让学生自主总结实验结论：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强与体积成反比关系.

这个定律称为玻意耳定律.并顺势给出玻意耳定律计算的几种表达式：pV=C或p1V1=p2V2，而式中C是由气体的质量、种类和温度共同决定的.

p－V图象中的双曲线一支反映了一定质量的气体在等温条件下，气体压强跟体积成反比的规律.曲线上的一个点，代表气体的一个状态，曲线表示了一定质量的气体由一个状态向另一个状态变化的过程，称为等温过程，这条曲线叫做等温线.若绘得的p－1V图象，为过原点倾斜直线，该图象也是等温线.

2.5 回归实验，寻根究源

回到课前实验，可以强调学习主体，加深学生印象，同时还能引起共鸣.在总结实验结论和条件后，回归课前实验，解释在瓶中的气球始终吹不大的原因.让学生讨论分析：原来在瓶子和气球中间密封了一定的气体，初始压强为一个标准大气压，当吹气球时，瓶中体积减小，压强反而增大，继而阻止气球继续变大，所以即使使劲儿吹气球也不容易把气球吹起来.

3 随堂练习，巩固知识

例如 一根粗细均匀长1.0m的直玻璃管，上端封闭，下端开口，将它竖直地缓慢插入深水池中，直到管内水面距管上端0.50m．已知水的密度为1.0×103kg/m3，重力加速度为10m/s2，大气压强为1.0×105Pa，则这时管内、外水面的高度差为多少米？

4 应用生活，升华物理结论

物理来源于生活，也应用于生活，可以让学生在课后寻找生活中应用玻意耳定律的实例，培养学生的实践能力，鼓励学生走出课堂，在生活中来观察、研究、思考，并以此来巩固对原本知识的理解.重视用书本知识来解决生活中的问题.如气球的充气问题、农药喷雾器打气问题、燃气罐充气问题……

5 结语

物理是以实验为基础的自然学科.“教学做合一”的思想要在“做”上做文章.“做实验”是“教实验”的出发点，又是“学实验”的归宿.通过“做实验”使教师授课与学生学习相结合，既提高了教师的能力，又帮助学生在实践中领会物理知识的应用，促进学生掌握知识，提高学生的能力.

学生对自己亲手所做的实验，亲眼所看到的物理现象会理解更加到位，记忆更加持久，也会激发他们的兴趣.让学生自主地去发现实验现象，并总结归纳实验现象.学生通过自己的探究形成自己的理解，在探究中不断提高自身能力，理解实验原理，掌握物理知识.

教师应认真学习陶行知先生的教育思想，并努力把这种理念贯穿于自己日常的教育教学之中，将陶行知先生的教育理论不断传承、发展、丰富于每一堂课、每一个生活的点滴之中.

【基金项目：本文是阜阳师范大学校地联合项目2020年资助课题“基于高三‘微专题复习的教学实践有效性研究”（项目编号：2020JCJY05）】