郭振苗
北京水利水电学校
摘要：将结合实验的理实一体化教学引入课堂，教师以组织和引导为主，以实验教学和任务教学贯穿始终，让学生在实验情境中发现问题、小组合作交流、探究活动和完成任务，从而达到教学目标；同时激发学生主动学习积极性和创新能力，提高学生在分析问题和解决问题的能力，打造“四有”课堂，提高教学效果。
关键词：水力学 公开课 实验教学 理实一体化
我教授《水力学》课程已经很多年了，课余时与专业部老师讨论本课内容时，都反映《水力学》课程知识点多，内容抽象，学生不好理解等等，今年我上了一节《水力学》课程的公开课，通过对这堂公开课的备课、设计、说课、试讲，改进以及公开课后的探讨和交流，收获很多，感慨之余有几点反思。
一、分析学生和授课内容，选择结合实验的理实一体化教学手段
我选取的内容是《水力学》课程中的第四章第一节水流的两种型态，从考虑上这节公开课的时候，就认识到要想上好公开示范课，传统的教学方法肯定是行不通的，一定要结合现有先进的教学理念，采用理实一体化教学。因为对于中职学校的学生，大部分学生的认知特点是擅长形象思维、动手能力强，而逻辑思维和动脑能力就很弱。并且有些学生对自己的学习目标不明确，所以导致学习兴趣不高，学习习惯差等特点，在《水力学》教学中如果还采用传统的理论和实践教学独立进行的方法，就很难实现教育教学的目标。
所以我再次拿起课本和教参，研究这节课的内容。这节内容的教学目标非常明确，就是认识水流的两种型态---层流和紊流、从现象中判断层流和紊流，会用雷诺数判断层流和紊流等。那么我的思考就是结合水力学实验室的雷诺实验仪进行教学会不会更好。通过结合实验教学，能避开学生现有的学习特点的短板，发挥学生的动手能力和探究能力，从而激发学生的学习兴趣；利用实验的演示，让这节课的内容更加形象化，能让学生能更好的接受，从而达到这节课的教学目标。所以我决定采用的是结合水力学实验的理实一体化教学，同时也深刻认识到，要完成结合实验的理实一体化教学，就需要充分挖掘课本中的理论知识和实验的结合点，加强实验的设计性和探索性的教学，使学生在实验过程中变被动为主动，在知识应用、实验技能、观察现象、分析问题和解决问题等诸多方面得到全面的训练，从而培养学生的科学知识的创新和实验技能的提高。
二、设置四个教学任务，结合实验实施理实一体化教学
在实施结合实验的理实一体化教学中，设置四个任务教学，学习任务都是集合了学生在完成工作任务过程中要掌握的理论知识、解决办法和总结的技能等，通过这四个任务相互衔接、相辅相成，不但能实现本节课的教学目标，同时在学生的学习过程中融入潜移默化的行动过程，目的是养成良好的工作习惯。
（一）任务1--参观雷诺实验仪，观察实验设备，提出任务。
上课前，带领学生参观雷诺实验仪，观察实验设备，提出任务。在学生参观雷诺实验仪时，指引
学生仔细观察实验设备，让学生思考实验设备中---温度计、恒定水箱、管道阀门等作用，预习课程内容，完成任务单。其目的是为了在任务2中的实验能顺利实施。
反思：让学生带着任务去预习和思考，这本身就把学生放在了学习主体的位置上，让学生从已学过的知识点和生活中的经验去判断去理解。由于学生个体不同，所以刚开始答案并不唯一，这样就会在学生之间进行思考和讨论，而学生在讨论的过程中，就是学生参与学习的主动性和积极性的体现。
（二）任务2--通过实验现象认知水流型态（层流和紊流）
先检查学生的预习任务完成情况，利用蓝墨云题库测试，再针对错题讲解。目的是为了在任务2中实验顺利进行。
教师先操作实验，让学生集中精力观察实验现象，观察层流和紊流实验现象的不同，从而引出课程教学内容，让学生知道哪种现象是层流、哪种现象是紊流，并说出层流紊流的特点。并让学生以小组为单位，动手操作，改变阀门的大小找出层流和紊流的状态，理解水流型态与阀门开关大小的关系，阀门关小会显示层流状态，阀门开大水流会显示紊流状态。其目的是在任务3和任务4中能顺利找到层流和紊流时的水流型态，有利于雷诺数的测定。
反思：夸美纽斯说“兴趣是创造一个欢乐光明的教学途径之一。”在这个环节中，教学情境直观、生动，富有启发性；任务2的实验比较简单，现象直观明了，把教师用语言不好描述的现象用实验表现出来，这就是把抽象的问题具体化，深奥的道理形象化，枯燥的知识趣味化，同时也激发了学生学习的热情，提高了学生的动手技能和操作技能。
（三）任务3---测定层流和紊流状态下的雷诺数
同样，教师也是先结合实验现象引出雷诺数的概念，在授课思路上改变风格。在讲解层流和紊流时通过开大阀门水流显示紊流，阀门关小水流显示层流，那么就给学生提出一个任务，就是能不能用一个数来表示水流的型态呢？答案是可以的，就提出了雷诺数。讲解雷诺数的公式，雷诺数与管中流速、水温和管径的大小有关系。
提出问题1，怎么测出管道中的流速值？
反思：这个问题是雷诺实验的重点，在之前的伯努利实验中已经练习过了，所以在此以问题形式提出，目的一是检查学生是否会用已学过的知识点来回答，目的二是通过小组的研讨和合作，增强学生的上课的积极性和主动性，加强对理论知识的理解。
提出问题2，如何测定紊流状态下和层流状态下的雷诺数，并比较其大小。
反思：1、这个问题其实就是设计性实验，学生领取任务，确认本组的实验目标是测紊流状态下的雷诺数还是层流状态下的雷诺数。利用所学过的专业知识和实验技能，小组讨论分析出合理的实验步骤，并强化实验操作细节，咨询教师讨论结果是否合理可行，就可以实施操作，得到实验数据。
因为这个任务是必须要先找到层流状态或者是紊流状态时的水流型态，才能测出雷诺数。所以只有很好的理解完成任务2才能顺利完成此项任务的，否则完成任务3是有困难的。
2、这个过程就是我充分发掘课本中的理论知识点和实验的结合点，在教学中加强实验的设计性和探索性，让学生带着学习任务讨论实验目标、实验步骤和可用的实验仪器，使学生在实验过程中变被动为主动，这样在学习过程中就达到了培养学生运用已知知识分析问题和解决问题的能力。
（四）任务4--通过做实验测定临界雷诺数
在任务3中，让学生动手操作实验，测出紊流状态下的雷诺数和层流状态下的雷诺数，比较其大小。学生会发现层流状态的雷诺数较小，而紊流状态下的雷诺数较大。再次提出任务4，有没有一个临界状态的雷诺数Re值，即临界雷诺数Rek，小于临界雷诺数Rek时的水流型态就是层流，大于临界雷诺数Rek时的水流型态就是紊流呢？
对于完成这个任务，难度还是挺大的。但是学生对解决问题是非常感兴趣的，分组进行讨论，提出合理的实验方案和实验方法，并准备实验。那这时有学生就会提出什么是临界状态？紊流变层流的临界状态和层流变紊流的临界状态是一样的吗？爱因斯坦曾经说过“提出一个问题比解决一个问题更重要。”利用学生的学习主动性提出问题，查找资料解决问题，从而培养学生分析问题和解决问题的综合能力。所以我让学生从书上找出相关资料，从层流状态改变到紊流状态时的临界值称为上临界雷诺数，从紊流状态改变到层流状态时的临界值称为下临界雷诺数，这两个临界雷诺数是否一样？如果不一样，怎么办？这时学生带着任务开始分组进行实验，两个组测出上临界雷诺数，两个组测出下临界雷诺数。同学们把数据一汇总，就会发现上临界雷诺数的数值差别很大，而下临界雷诺数的数值比较统一。经过教师分析和指导，上临界雷诺数受影响因素变化很大，作为一个判别数值，下临界雷诺数更适合，所以把下临界雷诺数作为水流型态的判别标准。
反思：1、在完成这个任务中，只有很好的理解和完成任务2和任务3，才能比较顺利找到紊流变层流的临界状态和层流变紊流的临界状态，从而顺利完成任务4，解决问题。
2、在整个课程教学中，将理论和实践教学有机的融为一体，设计学习情节和鼓励学生提出问题、猜想假设，查找资料等等，是学生进行科学探究的重要组成部分，是学生获得将来以及终身学习的基础和能力的重要方面，从学生感兴趣的动手做实验入手，调动学生的主观能动性，激发学生的学习热情和学习兴趣，又培养学生分析问题和解决问题的能力，让学生在“学中做，做中学”，大大提高了教学效果。
三、采用信息化手段，促进教学效果
在课程中实施结合实验的理实一体化教学中，为了检测学生在上课过程中的学习效果，我采用了蓝墨云教学平台。上课前我在4个任务完成后都有不同程度的测试题，试题都是基于教学目标之上，针对每一个任务内容设置的，根据学生答题的情况就能很快发现学生上课是否走神、任务中的知识点是否理解和掌握，能及时查漏补缺，让学生在每一个任务环节中都能达到教学目标，保证顺利的进行下一步。
同时在课上穿插使用IPAD教学和蓝墨云测试，既能紧凑的讲解知识点，又调节了上课的气氛和节奏，还不让学生感觉上课的枯燥，所以上课效果较好。
四、结论
通过这次结合实验的理实一体化教学上课，我认为是一个能使学生吸收、理解和运用理论知识，接受科学思维和创新意识的平台，使学生把感性知识同书本的理论知识联系起来，能让学生具有参与实验的主动性和积极性，使学生的潜在能力得到充分的发挥，激发学生的创新精神；通过实验教学和任务教学，能让学生的科学实验能力和独立工作能力得到有效的锻炼和提高，从而达到提高教学质量的目的；对学生加深理解基本理论和基本概念有重要作用，也同时培养了学生在分析问题、解决问题和独立工作方面的能力。在今后的教学中，我们应该多结合实验教学，利用多种教学方式和手段，增强学生在课内的主动意识，打造“四有”课堂，提高教学效果。
参考文献：
［1］教育部 财政部 组编， 陈祝林主编，《给水与排水专业教学法》，中国建筑工业出版社，2011年12月第一版
［2］教育部 财政部 组编， 陈祝林主编，《给排水工程技术与案例—管道工程》，中国建筑工业出版社，2011年12月第一版
［3］张劲、刘秀珍，探索具有高职特色的《水力学》教学新模式 广东水利电力职业技术学院学
报 2003.6.No2；