下面一起来看看关于关于物理实验评价的理论（物理实验尬尴不是物理实验教学的绊脚石而是物理实验教学的推进器）的相关信息吧。关注我们，了解更多资讯。

​一、反馈说明

​​昨天推送了号主的一篇听后感【听严明教授讲座有感|物理实验教学的种种“尴尬”（https://mp.weixin.qq.com/s/7toOw3fan3nGL0EaRgaMSQ）】，引起了一定的反响，当然也导致了一些误解。

有人误解为号主在否定物理实验教学。实质上正好相反，号主欲着力于促进物理实验教学的发展，因此迫切希望打破实验教学中一些假大空的现象。例如，不少校65一方面反复强调实验教学的重要性，另一方面却不改善实验条件；有些老师做各种实验，看上去是为提升自身实验能力，事实上就是为了优质课增添亮点（本质上是为了职称）…

当然，并不是所有热爱实验教学的教师，都是“假大空”，也有不少是“真精实”。所谓“真精实”，就是为真正解决教学问题做实验、改进实验，乃至创新实验（下面将提到上海教研团队就是在真做实验的基础上改进物理教学，当然是否成功又是另外一回事）。

关注大明论教公众号的朋友，应该知道号主的观点始终如一，在撰写昨天这篇文章之前，号主就与湖北一位物理名师、名工作室主持人交流到：实验教学最重要的功能是解决教学问题，正如实验是检验理论的唯一标准一样（当然，认真观察实验——事实上科学思维水平必须高，理论修为必须高——也可能产生意想不到的理论突破）。

对了，最大的误解是：有人认为号主在否定自主创新实验。号主一直倡导做好物理实验教学，怎么会否定自主创新实验呢？不合逻辑啊！通过自主创新实验以促进物理教学，这是多好的事啊！

去年疫情肆虐时间有一个热点报道：一位初中生为患有老年痴呆症祖父母（记不清，是爷爷、奶奶，姥爷，还是姥姥）制作了一个记忆提示器。我被这件事震撼了，如此“自主创新”，多么值得倡导啊！然而，倡导归倡导，要全面落到实处，却需要改变成人理念，甚至政治家、社会学家的理念，这些关键人物要致力于创造一个“自主创新”的社会环境，当然我们无名小卒也不要袖手旁观，也得尽自己的微薄之力。

下面以探究牛顿第二定律为例，探讨指出：为解决物理教学问题，创新实验教学设计历经了很多物理教学工作者的努力。

​​二、探究牛顿第二定律实验教学课例发展

在昨天推送的文章中，号主对严明教授讲座中探究牛顿第二定律（准确的表述应该是：探究加速度与力、质量的关系）视频课例进行了评论，今天给予更详细地讨论。为了讨论方便，下面就这一课例背后的教研团队称之为上海教研团队。

新千年开启了所谓的新课程改革，走进了三维目标教学时代，事实上就是推动教学方式的改革，推出了探究性学习、自主学习和合作学习三种学习方式，其中期刊学术上、教师观念上得到广泛“接受”的要属探究性学习。

牛顿第二定律验证性实验因此而摇身一变成为探究性实验。

昨天号主评论指出：探究性实验一定要重视“提出问题”环节，即何以为何提出这一实验课题。显然04版教材就此环节处理得不够好。如果没有记错，号主在十多年前观赏了江苏省某视频公开课，在这堂课上首先把提出问题环节处理得非常精彩，即从牛顿第一定律深度推理分析（事实上运用逆向思维）继而引导学生自主提出了“加速度与力、质量的关系”实验课题。19版教材显然借鉴了这一课例，不过教材编写还是没有原课例精彩。

“提出问题”本身，事实上已经揭示了“问题的答案”，即猜想也顺理成章地提出来了。具体猜想在此不必赘述。

(*)

问题提出，猜想给出，接下来就是设计实验对猜想进行论证与反驳了。实验装置如下图：

关于探究牛顿第二定律课例，有兴趣的朋友不妨点击“大明论教”关注公众号，进入公众号在“教师窗口”中查阅《教研分享系列95—98》。上面图片中“可证明”，很多老师感觉到教学上的“艰难”。教学实践表明：这对所有初学者而言都是教学难点，非常难以突破。

号主注意到，这一难点也成为实验题中的常考点。因此，师生就以“死记硬背”方式记住“可证明”后面这句话。

为了打破这一固化思维，众多命题人提出了创新实验方案，例如“拉绳”处安装一个力传感器（最好是无线传感器，上海教研团队就采用此先进设备）直接测量绳子拉力，如此就无需“槽码质量远小于小车质量”的限制性实验条件了。

相信广大一线教师，很少有人亲自“复现”这一创新实验，而上海教研团队就亲自做了这一创新实验。也正是亲自做了这一创新实验，发现“槽码质量远小于小车质量”同样不可或缺，否则就难以“控制绳子拉力（即小车合力）不变”这一条件，也就是同样不能直接实验论证“加速度与质量成反比”实验。

上海教研团队为此提出了新方案：使用质量不同的小车完成“质量不变时，加速度与力的关系”实验，得到五组相似但又有差异的实验结果如图1所示：

图1

在这个实验结果上进行数据分析，例如经虚线处理得到五组数据（加速度，斜率即代表质量）就可以得到“力不变时，加速度与质量的关系”。

正如昨天评论：这是一个非常机智的课堂处理。但是同样遗憾的是，学生依然无法理解“槽码质量不变时，小车质量改变，绳子拉力为什么会变？”，事实上也就是不能理解“槽码的质量要比小车的质量小很多”这一条件。

今天，号主还要指出，得到图1这样的“完美”正比例函数图线，也要满足条件“槽码质量改变量Δm要远小于小车的质量（严格地讲是小车与槽码的总质量）”。就这一点，上海教研团队或许还没有意识到。

由此可见，探究牛顿第二定律实验课例，到目前为止，还没有达到至臻教学方案。

​三、教研反思与拓展

​​​诸如“槽码的质量要比小车的质量小很多”条件性知识要避免直接“灌输”，而是作为课堂中的一个重要生长点，需要进一步教学研究。号主认为，真的要突破这一点，应该对教材内容进行重新布局，打破“章节”观念，进入“单元”观念，总的思路是：从牛顿第一定律出发，理论上导出牛顿第二定律（所谓理论导出，事实上就是有一定逻辑推理依据的猜测）；注意到直接实验验证牛顿第二定律是有困难的，那么可以导出容易直接验证的“推论”，在教学中不妨以“假设性理论”形态训练牛顿第二定律这一假设性理论，达到较为熟练水平后，学生就可能推理得到“槽码质量远＜小车质量”时的结论，然后实验验证前述逻辑推理结论（当然，以槽码和小车整体为实验对象，可以设计更精巧的实验方案）。从局域来看，如此实验是验证性实验，但从单元全局来看，这又是探究性教学。

关于探究牛顿第二定律，有很多所谓的创新实验设计，但是几乎都没有很好地解决物理教学问题。号主正是基于众多类似实验课例的研究与思考提出建议：在追求实验创新时，别迷失了“初心”——实验教学最重要功能是解决教学问题。

号主绝不否定实验创新，真为物理教育效力的诸君定能宽容与理解。号主也坚信：时间是最公平的，也是最公正的，她一定能给出最终评判。

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