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| 物理课堂教学促进学生主动发展的点滴尝试
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作者： 赵林泉
发表时间： 2005-12-14 文章出处： 摘自：《武汉市武珞路中学》
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课堂教学是实施以培养学生的创新精神和实践能力为核心的素质教育的主阵地，如何提高学生的整体素质，培养出更多的创造型人才，这无疑是对我们每一个教育工作者的一次挑战。为此我们必须摆脱传统教学方法的束缚，树立全新的教学理念，摆正教与学的关系，让学生学有兴趣、学有动力、学有方法、学有创造、学有个性、学有发展，那么物理教学中如何让学生主动参与、主动学习、主动发展？笔者结合这几年的教学实践，认为应从以下几方面入手：
一、兴趣激励策略
俄教育家乌申斯基指出：“没有丝毫兴趣的强制性学习，将会扼杀学生探求真理的欲望。”兴趣是直接意识的学习动因，因此教师应把学生的学习吸引到有兴趣的快乐的学习活动中，激发他们因成功、进步而享受到应有乐趣，使他们对物理学习入迷，自动、自觉地钻研。教者可根据不同的教学内容向学生介绍物理发展史，我国古代、现代物理学家的生平、物理成就和高尚品质以及我国中学生在国际物理奥林匹克物理竞赛中取得的成绩，以此激发学生的兴趣和求知欲望，培养学生热爱物理、追求真理的良好品质，热爱祖国、献身科学的精神，使之不断增强肩负振兴中华责任感和使命感。另外，新课引如也很重要，成功的引入可以创造一种愉快、欢悦的学习氛围，使学生提高兴奋度和求知欲。
例如：在《电磁感应现象》的教学中，事先将一个有源音箱的音频输入插头，改接为一个线圈，然后将另一只线圈通过导线接入一台“随身听”收录机的耳机插孔，打开收录机，此时学生听不到音乐，而将一个线圈靠近另一个线圈时，有源音箱就会播放出动听的音乐。为什么会产生这种现象？让学生带着问题进入实验探究。上《光的干涉现象》一课，我先问：“同学们是否吹过肥皂泡？”待同学们微笑着点头或作肯定的回答后，我再问：“在阳光下观察肥皂泡，看到什么现象？”大家异口同声：“五颜六色。”却不知老师为什么问如此简单的问题？这时，我拿出一个 VCD光碟在阳光下给同学们观察并问：“好不好看？”大家都说：“好看”，紧接着我追问：“看到什么？”有的同学说：“五彩缤纷的条纹”，也有同学回答：“漂亮的彩带”，见时机成熟，我提出一个学生意想不到的问题：“为什么太阳光经肥皂泡或VCD光碟反射后会出现如此漂亮的彩色条纹呢？”寥寥几语，不但给这一节课开了一个好头，而且最后一个问题引起学生极大的好奇心，他们心底也自问：“是呀，彩色条纹是怎样形成的呢？”这种从贴近学生生活的实际问题引入新课，犹如一石激起千层浪，立即激起了同学们的兴趣，就连平时最不爱动脑的同学也能积极思考，不仅激发了学生们的求知欲望，而且使学生在欢快的氛围中，集中精力学习获得新知识，为新课的教学起到了推波助澜的作用，也有助于培养学生的探索精神，使学生积极主动参与课堂的学习。
二、激活学会学习的策略
整个教学过程其实是一个“以教到学”的转化过程，在这个过程中，教师应千方百计地创造条件注重对学生的学法进行指导，培养学生终身学习的能力是中学物理教育的重要责任。德国莱因兰一法耳茨州教育部最近提出了“学生掌握学习方法比掌握知识更为重要。”的教学观，让老师和学生共同参与教学活动，让学生学会学习、学会发展，让学生自始至终处于活动状态，发挥学生的群众智慧，使之相互影响、相互渗透，营造物理学习的宽松环境，并在书本知识的学习中进行各种能力的综合训练，因此要全面提高学生的素质，促进学生主动发展，必须指导学生学会学习的能力。
例如：有两个物体，质量分别为 m1和m2，m1原来静止，m2以速度v向右运动，如图：它们同时开始受到向右的大小相同的恒力F的作用，在m1<m2,m1=m2,m1>m2三种情况，它们能否达到相同的速度？试列出它们速度的表达式，并根据此式分别进行讨论，说明理由。
[解析]：根据匀加速直线运动公式和牛顿第二定律
v 1 =a 1 t=Ft/m 1 v 2 =v+a 2 t=v+Ft/m 2
当 v 1 =v 2 时，有 Ft/m 1 =v+Ft/m 2
则两物体达到相同速度的时间为
t=m 1 m 2 v/（m 2 --m 1 ） F
当 m 1 <m 2 时 t>0
当 m 1 =m 2 时 t=∞
当 m 1 >m 2 时 t<0
因为时间 t>0是合理的，所以只有在m 1 <m 2 的条件下，两物体才能经过同一时间 t达到相同速度。
完成本题的推导过程之后，引导提示学生充分思考、研究、讨论、探索如下解法：
解法 1：根据两物体速度相等时，其差值为零，同理有
v 2 --v 1 =v+Ft/m 2 --Ft/m 1 =0
Ft/m 1 --Ft/m 2 =v>0所以1/m 1 --1/m 2 >0即m 1 <m 2
所以，只有在 m 1 <m 2 的条件下，两物体才能经过同一时间 t达到相同的速度。
解法 2：根据两速度相等时，其比值为1，同理有：
v 2 /v 1 =m 1 v/Ft+m 1 /m 2 =1，m 1 /m 2 =1--m 1 v/Ft<1，即m 1 <m 2
所以，只有在 m 1 <m 2 的条件下，两物体才能经过同一时间 t达到相同的速度。
解法 3：根据匀变速直线运动的v--t图象的斜率等于加速度之值有：
tgθ 1 =a 1 =F/m 1 ， tgθ 2 =a 2 =F/m 2
当 m 1 <m 2 时 tgθ 1 >tgθ 2
当 m 1 =m 2 时 tgθ 1 =tgθ 2
当 m 1 >m 2 时 tgθ 1 <tgθ 2
上述三种情况下的 v--t图象如图所示，可以看出：只有在a 1 >a 2 tgθ 1 >tgθ 2 ，即 m 1 <m 2 的条件下，两物体的速度图线才能相交，就是说才能经过同一时间 t达到相同的速度。
这样不仅拓宽学生的知识面而且培养学生学会分析问题解决问题的能力，久而久之使学生不断获得学习的成功，从中领略到成功的欢欣，增强勇于探索的自觉性。
三、时空策略
提供学生参与的机会，引导学生“多问”，鼓励学生敢于自我表现，培养学生大胆质疑。“敢问”是一种良好的心理行为，古人云：“不愤不启，不悱不发”，鼓励学生积极思考多问为什么，让他们懂得能够提出问题，往往比解决问题更重要的哲理。为实现这一教学目的，一是创造良好的课堂氛围，把学生置于被理解、关心、信任的情境中，以“随风浅入夜，润物细无声”的渗透方式，使教学内容和教学方式融为一体，让他们在动手、动脑、动笔、讨论、研究的课堂教学过程中，根据自己的理解去发现、解决问题；二是及时地加以表扬和鼓励；三是及时评价、指导提高，从而更能激励学生去大胆探索、去提出新问题。因此，在课堂教学的整体设计中要给学生留有一定的时间和空间，让学生多读、多思、多体、多问。
例如：如图所示，只玻璃管上端开口，长 L=80cm，用高h=25cm的水银柱封闭着长l=30cm的空气柱，采用哪些方法可使管内留有的水银h'=10cm，从而使液面与管口平齐的情形？
学生在课堂上先后可能提出的初步方案有：
①缓慢加热，使气体生温
②使管倾斜，即绕底端在竖直平面内转动
③使管竖直加速下落
④将管放平，若 h'>10cm，在使管向封闭端加速移动
⑤同上，使管绕底端做匀速圆周运动
⑥抽出水银 15cm
⑦降低大气压强
⑧用注射器透过水银向管内充气
逐一审查这八种方案，它们都一定能达到目的吗？
让每组讨论指定的 2~3种方案，分别提出质疑，然后让学生自己归纳：
对方案②，转至开口向下（ P0+h）lS=（P0--h'）l'S，（75+25）×30=（75 -- h'）（80--h'），h'=22.7cm不行。
对方案⑥，抽出 15cm的水银，剩余的10cm不一定恰好升至管口，（P 0 +h）lS=（P 0 +h'）（L'--h'）S，那样管长L'=42.3cm，必须抽出水银后，再将其倾斜一角度或加热气体。
对方案①，开始学生认为总是可行的，教师到时发挥作用：“要使水银全部溢出，需最高温度 T m 为多少？此时对应的水银柱长 h 0 为多少？”学生计算 P 1 V 1 /T 1 =P 2 V 2 /T 2
100×30/300=（75+h 0 ）（ 80--h 0 ） /T当h 0 =2.5cm时，对应T最大，当温度达到T m 后，剩余水银回自动溢出，现在 h'>h 0 ，可行。
这一步评议方案为解题进一步定向，分析中，学生发现已掌握的知识、一定题型解答的方法，在处理实际问题时不能套用，有的产生了矛盾冲突，教师恰有意识地使矛盾激化，学生顿时兴趣高涨，思维特别活跃。
再让学生板演③⑤⑦⑧，组织学生评价，并对规范化解题作出要求，再让学生进一步分析以上八种方案，就气体状态和状态变化可分为几类？解题中运用了哪些物理知识和解题方法？这样做的目的：一是通过解题，让学生对原有知识结构和解题方法深化认识，二是通过方案比较，使学生看待问题上升到一更高层次。
四、织“网”与捕“鱼”策略
培养学生终身学习的能力，全面提高学生素质，促进学生主动发展，必须指导学生学会学习，掌握学习策略，引导学生抓变化、抓规律，在新的认识高度上，挖掘知识的内在联系及物理思维和科学方法，促进思维不断深化与扩展。实现这一目的的关键在于调动学生学习的自主性、活动性，激发学生的创造性思维，指导学生学会学习、学会思考，教师不是送“鱼”而是帮助学生编织知识“网”，授予捕鱼之技，使之善捕解题之“鱼”。
例如：质量为 m的物体在水平面上滑行，物体与接触面间的动摩擦因数为μ，求：此物体从A滑到B的过程中，克服摩擦力所做的功？
[解析]：由恒力做功公式W=Fscosα可得：W f =-f.AB=-μmg.S=-μGS所以：W克服=μGS
[变化]：如图所示，质量为m的物体沿粗糙的斜面下滑，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，求：此物体从斜面顶端滑到底端的过程中，克服摩擦力所做的功？
W f =-f，L=-μmgcosαL=-μmgLcosα=-μGS
所以： W 克服 =μGS
[结论]：滑动的物体与接触面间的弹力
是由于受重力引起的，则物体克服摩擦
力所做的功，相当于在水平投影面上物体克服摩擦力所做的功 W 克服 =μGS。
[引申]：一木块从如图所示的左边的斜面上A点自静止开始下滑，又在水平面上滑行，接着滑上右边的斜面，抵达B点静止。设动摩擦因数处处相同，转折处碰撞不计，测得A、B两连线与水平面间的夹角为θ，则木块与接触面间的动摩擦因数是多少？
[迁移]：质量为m的物体从高为h的斜面上由静止开始下滑，经过一段水平距离后停下，如图所示，若斜面和平面间的动摩擦因数相同，求证：μ=h/s。
象这样既植根于教材，纵穿横拓，收到提起一根线，带起一大串的效果。使学生穿过浩翰的题海到达理想的彼岸，既掌握了知识又培养了学生的能力。
总之，在以培养学生的创新精神和实践能力为核心的素质教育的新形势下，对于我们每一个物理教育工作者来说，要牢固树立全新的教育理念，不断优化教学过程，认真落实以教会学生学会学习为前提，以促进学生主动发展为重点，以训练为主线的课堂结构，结合不同的教学内容和学生的实际情况，选择适当的教学方法，传达其引人入胜之点，带领学生在知识的白花中，象蜜蜂一样辛勤地采集知识的花蕊，去酿造甘甜的生活、蜜的明天。
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