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，不少校领导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。
