从纸锅烧水看中学物理科学教学

潘世通+邢丹花

摘 要 “纸锅烧水”是初中物理教学中一个非常有趣的实验，可有效地激发学生的学习兴趣，有些学生在课下实验时会使用塑料袋做实验，失败后却无法找到原因。基于这一广泛存在的问题，对当前分科制的中学科学教学进行探讨，以便更好地培养学生良好的科学素养。

关键词 中学物理 教学 科学素养

1由“纸锅烧水”引发的科学教学问题

1.1物理小实验所引发的教学问题

在人教版初中物理八年级上册物态变化一章中，有一个“纸锅烧水”的小实验。用纸折成的小纸锅内装上水，放到火上加热，锅里的水竟然可以沸腾，而纸锅并不会燃烧起来。

生活的常识告诉我们，将一张纸放在火上，纸就会迅速的燃烧起来，这一实验就使学生产生了强烈的认知冲突。在物理课堂当中，教师在小实验后提出“装上水的纸锅为什么没有燃烧起来”这一的问题，并对此进行层层设问、逐步解释，可以让学生对“着火点”这一概念有更深刻、明确的理解。

一些好奇心强的学生，在课下也会使用生活中常见的塑料袋、矿泉水瓶等物品来重复这一实验。而在用这些材料进行的重复实验当中，学生却无法体会到成功的喜悦——塑料袋和矿泉水瓶稍一加热就变形、损毁，导致实验无法成功。这往往会让学生产生一个无法解决的疑问——为什么比纸还要结实的塑料瓶却无法将水加热到沸腾呢？

1.2初中学生无法解决这一问题的原因浅析

在生活中，学生常拿来进行重复实验的材料多为塑料袋和矿泉水瓶。常见的塑料袋多为聚乙烯或低密度聚乙烯材质，而矿泉水瓶则几乎都是聚酯材料，这三种材料的热变形温度均低于100℃，即均低于水的沸点，学生在用这些材料进行烧水实验的时候，往往还没等到水沸腾塑料袋或矿泉水瓶就已经软化变形，机械强度降低，导致实验失败。在日常生活中，若我们将烧开的水装进矿泉水瓶，也能够发现矿泉水瓶产生明显的形变，这就是聚酯材料性能发生变化而导致的结果。而纸张的着火点大约为183℃，且在燃烧前其机械强度不会像塑料材料一样发生较为明显的变化，因此，用纸折成的小锅，就可以成功地将水加热到沸腾。

以初中学生的物理、化学知识储备，学生往往很难明白纸张和塑料这两种材料在理化性质上所存在的差别，因此，教师也就无法向学生解释清楚“为什么塑料瓶不行，纸锅却可以将水加热到沸腾”这一问题。到了高中阶段，随着学习压力的增大，学生往往会忽略这个他们曾经很在意、此时却与自己最终考试无关的问题，也更不用说一部分学生在高一年级之后选择了文科，在之后很长的时间里他们再也不会想到这个问题。

之所以产生这一问题，同当前中学阶段的教学模式有着莫大的关系。

2中学科学课程分科教学的利与弊

2.1分科教学的优势

在我国现行的教育体系当中，从初中阶段开始，学生所接触到的科学教学基本上就以分科教学为主，生物、物理、化学、地理科目分科设置，学生对同一自然现象可能会在不同的科目中都有所学习，只是研究的侧重点各有不同。这种分科教学，无疑有着其巨大的教学方面的优势。首先，分科教学对知识的传授效果好、效率高，通过不同科目当中不同侧重点的学习，学生可以迅速地掌握知识，构建较为良好的学科知识体系；其次，分科教学当中教师的工作量相对较小，有利于一名教师对不同班级进行授课和管理；同时，单一科目教学能尽可能少地涉及到对开放性知识和内容的考察，对学生所学知识的考查和检测较为容易。

2.2分科教学的弊端

首先，分科教学人为地割裂了自然科学学科内部的逻辑和联系，以生活中常见的燃烧现象为例，学生分别要在物理、化学科目当中学习这一现象的不同性质，导致学生对真实科学现象的认知理解不够完整；其次，由于不同学科研究内容的限制，学校的教师不会引导学生从多个方向对同一问题进行分析、思考及探讨，因为很大程度上来说，边缘学科的知识或涉及到其他科目的知识并非教师所长，学生解决问题时很少将不同学科的知识交叉使用，分科教学在一定程度上限制了学生的发散性思维能力，限制了学生从多个角度分析、解决问题的能力；最后，自然科学领域许多新发现、新研究都产生在学科边缘，分科制教学在一定程度上限制了学生创新能力的发展。

3对中学科学教学的思考

进入新世纪以来，科学教学在各个国家都被赋予了更多的意义和价值，我国的《义务教育物理课程标准》和《普通高中物理课程标准》也与时俱进，对中学阶段的物理学科教学提出了更高的要求。全日制义务教育物理课程标准中提出了包括以下几点在内的课程基本理念：面向全体学生、提高学生科学素养，注意学科渗透，促进学生发展；普通高中物理课程标准的基本理念也指出，在课程目标上应注重提高全体学生的科学素养。

这些理念的提出，指引着基础教育科学教学从学科教学转变为真正的“科学教学”，我们也可以看到，在这些理念的指导下，中学阶段的科学教学方式及侧重点有了较大的改变，虽然现阶段中学阶段的分科制教学尚无法改变，但作为教师，在课堂当中也可更加注重对学生科学素养能力的培养。

作为教师，在教学工作中应注重自身对边缘学科的知识的了解和掌握；在授课过程中，能够理论联系实际，在对生活实际问题进行探讨的过程中引导学生善于发现、提出、解决学科边缘问题，促进学生对不同学科间知识内容的综合运用；在日常的学校工作当中，不同学科间的教师应多交流，共同探讨、研究横跨不同领域的科学问题，互相学习，以便更好地做好科学课程的教学工作，切实有效地促进学生良好科学素养的养成、促进学生的全面发展。

参考文献

[1] 人民教育出版社课程教材研究所.义务教育教科书物理八年级上册[M].人民教育出版社，2012.

[2] 中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2011年版）[M].北京：北京师范大学出版社，2001.

[3] 中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（实验）[M].北京：人民教育出版社，2003.