初中长度测量的高端备课

张抗抗 邢红军

摘 要：本文针对初中长度测量教材编写中存在的问题，通过长度单位的规定性、长度测量的比较性及实践性3个环节，深入揭示了长度测量的本质内涵，使教学完成了从物理知识到物理方法，从物理方法到物理思想的逐步升华，并提出相应的启示。

关键词：初中物理；物理教学；长度测量；物理思想；实践性

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2016）7-0024-3

长度是初中学生物理学习首次接触的物理量，同时是物理学中最基础的物理量，其测量亦是物理实验的起点，是学生物理学习的奠基课。因此，对长度教学的深入研究具有重要意义。

1 各版本初中物理教材分析

对人教版、北师大版、沪科版、上教版4个版本教材的研究发现，长度编写主要沿寻两个思路[1-4]。第一种以人教版和北师大版为代表，先通过实例或数字引入长度测量，然后指出长度测量需要规定单位，旋即给出长度的国际单位制，符号及进制关系，最后安排测量实验。第二种以沪科版和上教版为例，主要从测量角度展开，先通过日常生活需要或历史引入测量的必要性，然后指出测量需要标准，接着给出国际单位制、单位、进制关系。基于文献综述及深入研究，笔者认为，上述教材编写思路存在一定问题。

首先，教材编排弱化了长度单位的人为规定性。1983年国际计量大会规定了长度的单位，并定义了1米的含义。这一点不仅是正确测量长度的关键，同时对于理解长度概念具有重要意义，应该作为长度教学的一个环节突出出来。遗憾的是，各个版本的教材编写均未认识到其对长度内涵展开及教学流畅行进的重要意义，而是安排到教材后面不起眼的地方，这就使长度概念内涵的诠释难以实现。

其次，教材编写未能凸显科学方法与物理思想。长度测量实质上就是将待测物体与给定的标准进行比较，也即是一个比较的过程。整个测量的过程，既是测量这一科学方法的运用过程，又透射出比较思想，这一思想应当贯穿长度测量的整个过程。然而，教材未能重视比较方法的重要意义，将其编排在不突出的地方。另一方面，教材编写也未能洞察出测量过程蕴含的比较思想。这就使得长度测量教学既缺乏科学方法，又缺乏物理思想，从而沦为知识的传授和技能的介绍。

最后，教材编写将测量实验简单化为实验操作步骤介绍，对长度测量的实践性意义理解生硬简化。4个版本的教材均将重心放于长度测量的操作步骤上，主要是以刻度尺测长度为主，并在实验步骤介绍完直接跳到测量误差的介绍。这样的编写，在内容上并不符合长度从以实物做标准估测到专门仪器出现使测量逐步精确的演变过程。在教学逻辑上，毫无铺垫与过渡的编排使教学展开过于生硬，不利于教学逻辑的顺畅表达。

2 初中长度测量的高端备课

基于对长度本质的洞察及已有文献的深入研究，我们沿寻教学的逻辑，逐步渗透物理思想，凸显物理本质，对长度教学展开新的探索。

2.1 明确长度单位的“规定性”

长度测量教学的展开，首先应当明确长度单位的人为规定性，这实际上是对如何测量长度的解读。因此，明确长度单位的规定性，就具备教学逻辑起点和思维起点的双重功能。我们知道，长度单位——“米”作为七个国际单位之一，是人为规定而来的，是长度内涵不可或缺的部分，教材编写中弱化长度单位的人为规定性，必然难以显现长度的本质，使长度内涵模糊，不利于学生正确构建对客观世界尺度的物理认识。实际上，追溯长度的演变历史，可以知晓长度测量的演变过程蕴含丰富的历史，教师可以通过引入长度单位的演变历史，使学生明确长度的规定性。在明确长度规定性的基础上，测量标准1米，就自然而然地成为规定性的延伸一步，这样教师就可进一步为学生讲述测量标准1米的含义，即把光在真空中秒内所走路程的长度定义为1米。

在整个教学过程中，通过牢牢把握长度测量教学的中心，让学生明确长度的人为规定性，也使学生理解了测量标准的含义，从而初步阐明了如何测量长度，使得长度教学拨云开雾，找到正确方向。

2.2 强调长度测量的“比较性”

明确长度的规定性指明了长度教学的方向，但是长度如何测量还未呈现，这是本环节要解决的问题。

当前长度测量教学的做法是，教师告诉学生将直尺的零刻度对准待测物体的一端，观察待测物体另一端对应直尺的位置，读取数字即是待测物体的长度。学生则往往是机械的模仿：对齐，读数。然而，学生并不明白为什么要这样操作。究其原因，就在于传统长度教学未能强调长度测量的比较性。测量作为一种基本且重要的科学方法， 实际上是待测物体与标准物比较的过程，但测量并非简单的两物尺寸对照这一动作，而是蕴含着 “比较”的思想。因此，教师不能仅着眼于技能操作，而应强调长度测量的比较性，并进而促进学生头脑中比较思想的生成。具体来说，教师可以用测量标准1米作为比较起点，使学生最终明确物体的长度就是单位长度的若干倍或者若干分之一。至此，才算真正揭开长度测量的“面纱”，同时亦使教学完成了从知识到方法，从方法到思想的升华。

2.3 重视长度测量的实践性

所谓纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。重视长度测量的实践性，一方面由于长度测量是初中学生物理学习的入门理论课与实验课，应当在揭示教学本质的同时辅之以实践，这样才有利于学生深入理解教学内容。另一方面，重视测量的实践性亦符合物理学科的特点，同时有利于学生建立实验探索的意识。

设置这一环节，首先是为长度测量提供 “练兵场”。换句话说，为学生应用测量知识，训练实验技能提供了场所。其次，为学生认识测量误差提供了直观的教学场所，使学生在操作过程中 “触摸”误差的存在。教师可在测量操作的开始，为学生讲述罗马帝国的查理曼一世规定以他的脚长为“一罗马尺”的有趣故事，以及我国传统“近取诸身，远取诸物”的测量方法，即以身体的某一部位长度和身边某物长度作为测量工具的测量渊源[5-6]。再讲述当代精密测量仪器的使用，从而使学生建立不断减小误差的意识。进而教师安排估测，直尺测量等测量实验，使学生在提升实验操作技能的同时深刻理解误差，并最终建立误差只能减小不能消除的观念。

3 启示与反思

3.1 抓住物理教学的重心

教学的展开并非漫无目的，而是在合适的张力下始终围绕一个重心，使教学既不散漫，又不机械呆板。传统长度测量教学存在着眼知识细节，丢失教学重心的弊端，反观本节课的教学设计，则牢牢抓住长度的本质，通过长度单位的“规定性”、长度测量的“比较性”及长度测量的“实践性”3个环环相扣的环节，从而逐步揭开长度的“面貌”。

3.2 体现物理教学的层次

在物理教学中，仅着眼物理知识的呈现是肤浅的，教学应当体现出物理教学的层次。长度测量的整个教学过程从知识出发并不止于知识，而是通过逻辑紧扣的3个环节逐层展开，体现着从物理知识到物理方法，从物理方法到物理思想的教学层次，这样充满层次感的教学，既展现了物理教学的丰富内涵，也使得教学的效果得以深入。

3.3 促进物理知识的应用

真正的物理教学，并非是学生学习物理概念和原理那么简单，而是能在此基础上将所学知识自主的应用。因此，促进物理知识与实践相结合是实现真正意义上物理教学的重要一步。初中长度测量的高端备课在物理知识传（下转第27页）（上接第25页）授的同时，重视长度测量的实践性，为学生提供了应用知识的平台。同时，通过物理学史的介绍，使学生既理解了测量误差的内涵，又培养了学生严谨的科学态度，从而完成了真正意义上的物理教学。

参考文献：

[1]人民教育出版社课程教材研究所，物理课程教材研究开发中心.物理（八年级上册）[M].北京：人民教育出版社，2012：10—15.

[2]阎金铎，王杏村，苏明义.物理（八年级上册）[M].北京：北京师范大学出版社，2012：37—42.

[3]义务教育物理课程标准实验教科书编写组.物理（全一册）[M].上海：科学技术出版社，2012：17—22.

[4]张越，徐在新，曹磊.物理（八年级第一学期）[M].上海：上海教育科学出版社，2006：8—11.

[5]卢敬叁.长度单位米的发展历程[J].工业计量，2003（01）：54—55.

[6]詹鄞鑫.近取诸身 远取诸物——长度单位探源[J].华东师范大学学报（哲学社会科学版），1994（06）：38—44.

（栏目编辑 刘 荣）