中学物理课题化，让学生真正掌握“物之理”
刘 军
（青岛第三十九中学 山东·青岛 266000）
摘 要 物理课题化教学有利于转变学生的学习方式，利于培养学生的物理学科核心素养。本文从教材内容课题化、物理实验课题化、课后作业课题化三个角度提供了一个中学物理课题化的思考和实践方向。
关键词 物理教学 课题化
在中学物理新课程标准指导下，“探究性学习”是一种值得倡导的教学模式。而物理课题化教学，则为学生进行探究性学习提供了充分的条件和可能性。课题化教学，是在传统课堂教学与课题制教学基础上结合课程实际情况而形成的教学模式。在中学物理教学中进行课题化教学，有助于转变学生被动接受的学习方式，培养学生的创新精神与实践能力。通过认真的实践研究与总结，笔者认为做好中学物理课题化教学工作可以从以下几个方面入手。
1 教材内容课题化
教材内容课题化，是指把教材中相对独立的一个个章节内容转化为一个个研究课题，开展教学活动。在这之前，需要教师对教材内容进行重构，必要时可将不同章节的内容进行整合。这里的课题化并不局限于学生在课堂上进行探究性实验，也包含了学生在教师引导下进行课题式的、基于问题意识的小组学习活动。通过学习，学生能够深入挖掘教材内容中知识的产生与发展过程，并在活动中掌握科学严谨的探究方法。
例如，“伽利略对自由落体运动的研究”这一节，教师可设置以下问题，由学生在课堂上进行课题式的探究。
（1）亚里士多德提出“重的物体比轻的物体下落快”这一观点，他是通过怎样的研究方法得出这一错误观点的？
（2）如果你与伽利略同一时代，你如何判断亚里士多德是否正确？伽利略通过怎样的推理推翻了亚里士多德的结论？伽利略提出了何种假设？
《标准》在第四部部分实施建议中给出了“评价建议”。建议指出，高中物理课程标准是高中物理课程评价的依据。评价应该落实课程标准的目标与理念，在内容和形式上，应关注以下内容。
课后作业课题化，让课后作业具有明显的课题研究的特征。在目前的物理教学中，课后作业大多比较重视物理知识和规律的巩固，而忽略物理方法和实践能力的提高。学生在题海战术中非常被动，也降低了学习物理的兴趣。课后作业课题化既巩固了教学内容，又能极好地锻炼学生的实践能力，让学生感受到物理与日常生活的紧密联系。
（4）在科技较为发达的现代社会，如果你想要探究自由落体运动的规律，应该如何设计整个探究过程？
对于粮食仓储企业而言，存货成本的有效管理能够起到降低成本、提高盈利空间的作用。企业应主动发现存在于自身存货成本管理方面的问题，借助现代化科学技术手段，对企业内外部资源进行整合利用，强化预算、仓储、物流等方面的科学性、有效性、可控性和可靠性，提升企业的存货成本管理水平。
3)本文基于人口与粮食的关系，以粮食为判据，在土地资源承载力(LCC)模型和土地资源承载指数(LCCI)的基础上，定量分析永川区的土地资源承载力状况，并利用土地资源承载力等级状况进行复垦分区，具有一定的实用性。但本研究的粮食仅包括稻谷、小麦、红苕、玉米和油菜籽，并非广义上的粮食，因此在一定程度上掩盖了其他食物(如肉、蛋、奶等)对土地资源承载力的贡献。再次，本文未对永川区耕地、粮食生产能力、人均GDP、农民人均纯收入及人口的耦合关系进行分析，这在一定程度上限制了研究的深度。
这样实施课题化教学，不仅展现了物理理论知识的产生与发展过程、渗透了科学的研究方法，还能让学生自己设计实验方案进行探究，把学生原本被动获取物理知识的过程，转变为一种尝试、体验的过程，意义深远。
在学生的知识储备已达一定程度的基础上，教师可以对相关联的教材内容进行整合，以课题的形式让学生“再学习”。比如“加速度”这一节内容，虽然在人教版必修一第一章第五节就进行了学习，但是学生要真正掌握这一概念，必须经过匀变速直线运动、牛顿第二定律、平抛运动、匀速圆周运动、简谐运动等一系列的渐进式学习才能完成。
加快建立适应社会主义市场经济体制和可持续发展要求的区域水资源统一管理体制，进一步完善城乡水务一体化管理，为推进城市水务市场化提供体制保障。要通过健全制度、完善政策法规和城市水务市场规则的手段，为外资、民营资本进入水务市场营造良好的市场环境，保证各类资本在水务市场中的公平竞争、依法经营。
2 物理实验课题化
物理实验课题化，指通过课题研究的方式开展实验教学。物理是一门实验学科，然而现有的中学物理传统实验教学存在一些弊端：现成的传统实验，局限于教科书内容，这在一定程度上限制了学生的自主性和创新性，使得物理实验并不能真正服务于学生物理学科素养的提高。因此在中学物理教学过程中进行课题化改造，把物理实验甚至物理问题转变为研究课题，这能在真正意义上激发学生的主观能动性，使得物理学习的过程更加接近于真正的研究过程，也是将研究性学习与物理教学相结合的有效途径。
当然，课题的选取最好具有以下特征：可行性强，具有浓郁的生活气息，来自学习或社会活动，源于当今科技热点，具有前瞻性、探索性等。例如，学习了自由落体之后，让学生动手测量教学楼高度、人体反应时间；学习了摩擦力之后，研究一下橡皮筋的弹力与形变量之间是否满足胡克定律；学习了摩擦力之后，测量物块与桌面之间的动摩擦因数；学习了圆周运动之后，研究一下变速车齿轮的组合与自行车的速度问题；学习了功能关系之后，研究一下荡秋千时的功能问题等；学习了声波之后，搜集超声波、次声波在人类生活中的应用相关资料。学生可以通过小组合作，最终以小论文的形式呈现探究过程与成果，经过多年教学实践，笔者发现学生的这种学习体验对他们具有潜移默化的积极作用，在学生进入高校后，他们的学习生活也因此如鱼得水，游刃有余。
整个实验课题化教学过程可分为五个环节：发现问题、实验探究、理论分析、方法总结和学习效果检测。具体设计如下：发现问题环节由一道高错误率的电路故障分析问题引出，以此为情景展开学习探究；实验探究是特意让某个元件发生故障然后进行测量，观察故障前后的数据变化，找出规律；然后对这个规律进行理论分析，在结果一致的情况下再进行方法总结、创建模型；确定方法，然后通过练习进行效果检测。整个过程都是在教师的引导下，通过小组合作来完成的。
这样一来，实验课题化对传统教学中理论问题的改造，不仅使学生掌握了该类题目的分析方法，极大地降低了错误率，还巩固了多用电表的使用等知识，锻炼了学生的动手实践能力。
此外，在物理实验课题化过程中，可对同类实验进行拓展延伸。如“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验后，可测量电阻丝、半导体、光敏电阻等多类电子元件的伏安特性曲线；“测量平行玻璃砖的折射率”实验后，可再测量三棱镜、透明树脂片等多类透明物质的折射率。这样既在课题系列学习中提高了效率，又拓展了学生思维的广度。
3 课后作业课题化
防治措施：在播种之前可以选用玉米生物型种衣剂进行拌种。或者可以选用2.5%咯菌腈悬浮种衣剂按照1∶500的比例进行配比，拌种10千克。可以有效预防基腐病的发生。并且应该在播种期，采用46.1%氢氧化铜水分散粒剂按照1∶1500的比例进行调和，或者可以选用12.5%氯溴异氰尿酸水溶性粉剂按照1∶1000的比例进行配比，进行对植株的茎部的喷淋，起到有效的预防作用。
比如，“电路故障分析”问题，原本并非实验内容，在大多数教学过程中，老师会通过传统授课方式进行理论分析讲解。但是部分学生在练习中屡做屡错，不能真正掌握其中的诀窍。在这种情况下，我们可以对“电路故障分析”问题进行改造，将其转变成实验教学，并以课题的形式开展。
课后作业课题化，也给教师提出了一定的挑战。要对这样的学生活动做出评价，涉及到方方面面。如参与课题活动的积极性，在活动中获得的体验，活动中表现出来的研究方法与技能掌握情况，活动中的创新精神、团队协作精神和实践能力，活动的探究结果等。而这些内容的评价，不像传统教育模式，一份试卷就能够完成。
教师可以设置如下的课题式任务：在匀变速直线运动、牛顿第二定律、平抛运动、匀速圆周运动、简谐运动这五个加速度概念的学习阶段中，每一阶段的易错认识和解决方法分别是什么？在学生小组合作研究的过程中，学生不仅巩固了所学知识，还开阔了发散性思维，将相关知识衔接成体系，这将极大地减少相关题目的错误率。
4 高中物理课题化实施的评价
4.1 《高中物理课程标准》中的评价建议
（3）若果你是伽利略，要通过实验的方法来验证你的猜想，你将面临哪些困难？如何克服这些困难？
教师在对学生学习校本课程的情况进行评价时，应考虑多方面因素，比如：学生的学业成绩；学生的学习表现，如参与课题的积极性、课题完成情况、小组合作情况等。评价中应重视过程评价，促进学生不断自我了解、自我反思、自我完善、自我创造。
4.2 对学生学业成绩的评价
强调评价在促进学生发展方面的作用，不强调评价的甄别与选拔功能；重视学习过程的评价，不以考试的结果作为唯一的评价依据；把学生在活动、实验、制作、探究等方面的表现纳入评价范围，不以书面考试为唯一的评价方式；倡导客观记录学生学习过程中的具体事实，不过分强调评价的标准化；教师要转变在学生学习评价上的裁判员的角色，要成为学生学习的促进者、合作者，学生评价的指导者，学生潜能的开发者，提倡评价的多主体；学生要参与学习过程的评价，进行自我评价和同学之间的互评。
图6所示为沟槽辊转速120 rad/s、喷浆速度在10～180 m/min范围时，均衡室进口压力和溢流室压力分布图及拟合曲线。
具体评价过程应依据学校制定的学生评价表进行。
伴随科学技术的不断发展，为水轮发电机组容量的增大创造了良好的条件。水轮发电机组作为水电站最重要的设备，与水电站的经济效益和社会效益密切相关。为了确保水轮发电机组安全稳定地运行，就必须对其配置进行可靠的保护。由于不同容量的水轮发电机组，其保护配置与特点不尽相同，但是无论怎么配置，都必须确保所配置保护动作可靠、经济合理，最大程度降低水轮发电机组因故障造成的损害，提升机组运行的高效性、安全性，促进水电站实现最大化经济效益。
5 课题化教学的体会与思考
在全国教育体系改革创新的形式下，课题化教学有光明的前景，它能让学生的知识、能力和情感得到深层次的挖掘，极大地调动学生学习的积极性、主动性，激发学生的创新探究能力，给予学生更大的思维空间，学生有兴趣、也有能力进行这种课题化学习。高中物理课题化改革为不同认知水平、不同兴趣爱好、不同发展倾向的学生搭建了广阔的平台，培养了学生开阔的思维能力、实践动手能力，也为学校培养高素质的复合型人才创造了条件。学生在课题研究中进行小组讨论、撰写课题报告、进行答辩展示，实践证明学生的这种学习体验对他们具有潜移默化的积极作用，在学生进入高校后，他们的学习生活也因此如鱼得水，游刃有余。
当然，课题化教学也对教师提出了更高的要求，它需要教师调整知识观和方法观，不再将学生视为接受知识的“容器”，而是看作共同探索新知识的伙伴。在课题化改革过程中，教师不再是课程开发的“局外人”，而是课程的主动设计者，甚至是研究者。课题开发提高了课题组成员的科研水平，促进了教师自身的专业成长，使教师的学科素养得到了显著提升。我们也充分认识到，一个教师具有了课程的意识，才会在教学过程中自觉思考教育教学的价值和意义，才不会沦为“教书匠”。
然而，在推进课题化教学的运行过程中，势必会面临着形形色色的挑战。如何使得课题化教学在高中三年持续不断地激发学生探究学习的兴趣，仍然需要广大教师在课题的整体设计上进行不断地思考。
中国科学院专家、生物多样性保护学者解焱提到，评价一个区域环境健康的指标除了有PM2.5和绿化植被覆盖率外，更重要的是周边野生动物的存在状况和健康状况。野生动物不仅指包括濒危的鸟类、老虎、大熊猫、藏羚羊等大型物种，还包括像蜜蜂、蝴蝶、青蛙、蚯蚓和松动土壤中很多其它的动物，它们都是对我们生态环境非常重要的物种，野生动物数量的减少，会造成灾害、无法授粉、虫害、病害、土壤板结、湿地退化的问题等，保护野生动物因而能最大限度地维护生物多样性，促进人类的农业、牧畜业乃至整个生存环境的发展。
Subject-based Physicsin Middle Schoolsto Make Studentsreally Grasp the"Rationale of Things"
LIU Jun
(Qingdao No.39 Middle School,Qingdao,Shandong 266000)
Abstract Subject-based teaching of physics is conducive to changing students'learning styles and cultivating students'core qualitiesof physics.This paper provides athinking and practicedirection of the subject-based physicsin middle schools from threeperspectives：thesubject-based content of textbooks,thesubject-based physicsexperiment and the subject-based homework after class.
Keywords physics teaching；topic-based
中图分类号： G424
文献标识码： A
DOI： 10.16400/j.cnki.kjdks.2019.08.065
标签：物理教学论文; 课题化论文; 青岛第三十九中学论文;