例談高中物理教學中的過程教學

摘 要： 高中物理實施新課程改革旨在進一步提高學生的科學素養，從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個角度培養學生，為學生終身發展、應對現代社會和未來發展的挑戰奠定基礎。本文從“過程與方法”角度出發，提出如何在高中物理教學過程中用“充分還原稀釋”、“堅持延遲判斷”、“滲透思想方法”、“注重過程分析”等教學方法幫助學生加強知識的形成與鞏固，參與分析、探究的過程，為學生的自主學習能力與思維拓展創造條件。

關鍵詞： 新課程改革 高中物理教學 過程教學

一、問題的提出

高中物理實施新課程改革旨在進一步提高學生的科學素養，從知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀三個角度培養學生，為學生終身發展、應對現代社會和未來發展的挑戰奠定基礎。其中“過程與方法”這一教學目標角度主要是要讓學生經歷科學探究過程，認識科學探究的意義，嘗試應用科學探究的方法分析、研究物理問題、驗證物理規律。參加一些科學實踐活動，嘗試經過思考發表自己的見解，嘗試運用物理原理和研究方法解決一些與生產和生活相關的實際問題，具有一定的質疑能力，信息收集和處理能力，分析、解決問題能力和交流、合作能力。

自江蘇實施3＋1＋1（1＋1為物理、化學、生物、政治、歷史、地理六門學科中任選兩門）高考模式后，選修物理的學生比例越來越少，究其原因，我們不難發現高中物理課程對學生來說太難、壓力較大、內容偏多。學生為什么會有這樣的感受呢？其中的一個很重要的原因是高中物理課程的設置問題。在以往的物理教學尤其是在新課教學中“重結果”的情況非常嚴重，它把獲得知識結論作為教學的主要目標，忽視了學生在知識形成過程中的重要作用，教師讓學生記住許多特例的結論，把它作為解題的根據，用教師總結出來的結論取代學生具體的分析過程，學生解題的行為是回憶，而不是分析。久而久之，學生中就出現了“高分低能”的現象。高中物理新課程中提出了“過程與方法”這一教學目標，在這一目標下，新課程對教師與學生的學習要求從原來的“重結果”轉變為“重過程”，它要求學生通過自己的觀察、親自實驗探究，認識物理規律，強調學生科學探究式的學習過程，注重對學生科學探究能力的培養和對科學探究過程本質的領悟。通過該活動，在實現知識與技能目標的同時，讓學生獲得體驗，形成意識，掌握方法，提高能力。

二、在高中物理教學中怎樣進行過程教學

雖然目前中學物理教材所呈現的知識，通常是科學家們早已發現，已形成定論的知識，學生學習時并不是去尋求人類尚未知曉的事物或聯系，但它應是學生用自己的頭腦獨立思考，親自獲得知識的探索過程。從這一意義上來看，學生學習過程是“再發現”或“重新發現”的過程。這一過程可以深化學習興趣。教師在這一過程中扮演的角色，不是向學生奉送真理，而是指導學生去發現真理。

1.充分還原稀釋——讓學生體驗概念的形成過程

案例1：高一物理新課程教材必修Ⅰ第一章是“運動的描述”。教學中，為描述運動，我們引入了較多的概念，例如：參考系、位移、路程、時間、時刻、速度、加速度等。在講解速度、時間這些概念時學生因有初中的基礎，接受起來并不困難，但加速度的概念對剛剛進入高一的學生來說要理解透徹有一定難度。對這一概念的教學，我們可以通過充分還原稀釋，讓學生結合日常生活經驗體驗這一概念的形成過程。講解中我們可以用日常生活中的幾句俗語引入新課：

啊，你那么快就停下來啦！

啊，你那么快就趕上我啦！

啊，你那么快就到啦！

啊，你怎么跑得那么快啊！

請學生結合自己的生活感受，談一談對這四句話中“快”字的理解。

情景1：2008年6月24日上午，國產“和諧號”CRH3型動車組在京津城際鐵路運行試驗中創出394.3公里的時速。這是目前世界運營鐵路的最高速度。試驗過程中，動車組列車各系統運行正常，列車平穩舒適。這意味著京津城際鐵路線橋質量、動車組性能、各系統間的配合已達到世界一流高速鐵路標準。而它只要7分鐘即可由靜止達到350公里每小時。

富陽蝸牛睡醒后在10s內速度從0加速到0.1cm/s。

請問：誰運動得快？誰運動變化大？

通過情景1，學生能夠很快地建立起速度大與速度變化大是兩個不同的概念。

緊接著給出情景2：

問題：誰的速度增加比較快？

通過情景2，讓學生建立起速度變化相等時變化有快慢的初步概念。

緊接著再給出下列實例，要求學生用控制變量的方法進行比較分析：

比較圖1與圖2——速度變化相同，如何比較其變化的快慢？

比較圖2與圖3——變化的時間相同，如何比較其變化的快慢？

比較圖2與圖4——速度變化不同，變化的時間也不同，如何比較其變化的快慢？

通過上述比較，使學生在自己的探索中逐漸形成了速度變化快慢的基本概念，并形成了如何比較的方法。

學生活動：請學生填寫下表中的數據，并比較速度增加的快慢程度，從而引出加速度概念。

在這種具體的學生參與體驗過程中，學生能獲得豐富的知識體驗，增強了學生的“過程”意識，而這種“過程意識”是很難通過灌輸來達到增強目的的。我們要幫助學生多創設這種探究式的物理情景，在互動式的探究中達到知識結構的形成的目的。

2.堅持延遲判斷——讓學生搜尋物理規律的發現過程

案例2：高一物理新課程教材必修Ⅰ“力的分解”這一章內容，學生對力的分解的不唯一性的理解往往不是清晰，他們常分不清在什么時候分解唯一，而何時分解又不唯一。為此在實際教學中，我們設計了以下情景，供學生進行探究與思考，學生根據自己的生活體驗去理解學習內容，對力的分解的不唯一性的理解更加深刻。

情景3：現在很多人購買商品房，在裝修時粉刷工常常利用燈光照明來判斷墻壁的平整，由于室內空間比較大，燈時常被移動，如果你是一個設計師，請提出你的設計方案，畫出安裝一只燈的方案示意圖，要求燈能被輕易地移動，并保持平穩。

學生進行互動設計，并當堂展示草圖：

提問：以上各種情況中各纜繩的受力情況如何？纜繩受力的大小與哪些因素有關？怎樣解決這類問題？從而提出力的分解不唯一的條件，并加以討論、研究。

經過這樣的分析與討論，由于是讓學生參與搜尋物理規律的發現過程，學生的思維很具有開放性與創造性，他們對所學知識的映象、掌握程度都比我們按書一步一步地教的效果要好很多倍。

當然在新教材中還有不少的課題是具有開放性的思維的。又如在“研究平拋運動的規律”時，教材中的實驗部分只寫出了引導學生明確所探究的問題——平拋運動的軌跡是拋物線，但如何進行實驗的設計、用什么器材、進行什么操作、注意觀察什么，幾乎都沒有寫出來，只是在教材后給了個參考案例。這個開放性實驗這樣編排的目的，就是讓學生練習觀察，并從觀察中自己得出結論。

3.滲透思想方法——讓學生參與實驗的設計過程

新課程設計了很多富有教學意義的探究性實驗，它要求學生用實驗探究的方法，認識物理規律，強調學生的科學探究式的學習過程，注重對學生科學探究能力的培養和對科學探究過程本質的領悟。

案例3：高一物理新課程教材必修Ⅰ第四章“探究加速度與力、質量的關系”的教學中，我采取了讓學生高度參與的方法，讓學生參與實驗的設計過程。

（1）對問題的猜想。

提出問題：播放視頻（踢足球→足球從靜止飛出，射箭→箭從靜止飛出。）。與學生交流，指出物體動能變化是由于做功引起，并請學生猜想：“功與速度變化之間會有怎樣的關系呢？”

說明：這一問題的設計是科學探究的猜想、假設環節，培養學生有依據、有方向大膽地提出自己的猜想和看法。

點評：《新課程標準》對猜想提出了明確的要求：猜想什么？假設什么？而在實施中，我們考慮的是：怎樣猜想？怎樣假設？要抓住培養學生猜想與假設能力的有利時機進行適時的教學。本課用學生喜歡的“視頻”（足球、電影）激發探究的欲望，開門見山，使學生滿懷興趣地直入主題。

（2）實驗思路的探究。

學生提出一些可能的實驗方案，選擇具有代表性的方案進行展示。

比較各方案的優缺點。說明方案1、2、3的共性是恒力做功，比較特殊，缺乏普遍性；方案4是變力做功，更具普遍意義。向學生說明為使研究更能說明問題，先一起用方案4來進行實驗。

學生活動：認真閱讀教材，思考問題并回答。

①探究過程中，我們是否需要測出橡皮筋做功的具體數值？

②是否需要測出各次小車速度的具體數值？可以怎么做？

③每次實驗中橡皮筋拉伸的長度有什么要求？為什么？

④小車獲得的速度怎樣計算？

⑤實驗完畢后，我們用什么方法分析橡皮筋對小車作的功和小車速度的關系？

點評：通過合作方式設計實驗方案，培養學生團結協作的團隊精神；通過展示學生小組的研究成果，使全體學生獲得成功的體驗，培養學生在實驗探究前要養成思考的習慣。

（3）操作的技巧。

學生在實際操作過程中，可能會碰到一些操作上的問題，如：

①小車在木板上運動時會受到阻力，可以采用什么方法進行補償？——可以引導學生利用前面已經學過的平衡摩擦力的方法。

②紙帶上的點距并不都是均勻的，應該采用那些點距來計算小車的速度？為什么？——引導學生回憶紙帶處理上的技巧。

點評：上述兩個問題，雖然都是學生已學過的知識，但受時間相隔較久，以及當初掌握程度的影響，使學生一下子難以準確迅速地回答。所以教師每提出問題，應留有時間讓學生思考，并根據回答情況作必要的提示、啟發。

（4）數據處理。

提出問題：根據測出的數據，怎樣預測功與速度的關系？用圖像法研究功與速度的關系時怎樣使研究過程簡便直觀？

點評：教師的總結絕對不能取代學生具體的分析過程。在這個一個教學環節上，融合著“知識與技能”、“過程與方法”、“情感態度與價值觀”三個角度的內容，要把探究的目光集中在學生的知識形成過程中，一心一意思考如何使學生體驗到獲得知識的過程，從而達到“過程”目標。

學生活動：結合教師提出的問題，并在坐標紙上建立坐標系，作出W－v曲線（或其他曲線），尋找功與速度的關系。

點評：這是讓學生自主分析、處理實驗數據的好機會，讓學生知道怎樣根據確定紙帶上各點的瞬時速度，怎樣建立坐標系作出圖像，怎樣根據這些圖像來分析判斷功與速度的關系，這些都是很好的“探究過程”。這一教學設計表明了這樣的的指導思想：“盡快得出結果是次要的，過程才是最重要的。”

4.注重過程分析——親歷物理習題的解決過程

“習題訓練”是我們教學過程中時常進行的，每節課安排1—2個習題，每個單元結束復習時安排幾節習題訓練課，等等。我們注重習題訓練、講解就是因為“習題訓練”是一個知識重溫的過程。如何把學生的“習題訓練”，改進成一種目標合理、目的有序、份量適度、形式多樣、高效創新的優化過程，是擺在我們面前的一個極有實踐價值和理論意義的研究課題。我們要讓學生少做題，不陷如“題海”，還要讓學生從幾個題目中掌握一類題，真正地舉一反三、跳出“題海”。為此，我們通過對一個母題的多角度分析，增加、減少個別條件，使學生親歷其中的分析過程，并且能把從其他學習過程中得到的信息進行整合，使知識結構化、系統化，充滿發散性和創造性。

案例4：在方向水平的勻強電場中，一不可伸長的不導電細線的一端連著一個質量為m的帶電小球，另一端固定于O點。把小球拉起直至細線與場強平行，然后無初速釋放。已知小球擺到最低點的另一側，線與豎直方向的最大夾角為θ（如圖）。求小球經過最低點時細線對小球的拉力。

（1）指導學生如何進行審題和題意分析。

①狀態分析：這個問題包含哪幾個狀態？小球分別處于怎樣的運動狀態？

②受力分析：在以上幾個狀態中進行正確的受力分析。

③過程分析：在小球無初速下擺過程中，可以分為幾個小過程來分析？

④做功分析：在這幾個小過程中，分別有幾個力對小球做功？做什么功？

⑤方法分析：你認為選用什么規律方法解決比較合適，用這種方法解決時有哪些注意事項？

（2）引導學生進行易錯點、失分點分析。

①易錯點：在最低點時，容易漏掉重力。

②失分點：表達不規范。解題過程中對于每一個物理題、每一個物理過程或者物理情景，要用最簡捷、通俗、全面、準確的語言進行描述。（側重于受力分析）

總之，在高中物理教學過程中，教師給予學生較為充分的獨立思考和設計實驗的空間，有效發揮了學生學習的自主性和主動性，并為學生互助學習、團結協作提供了良好的平臺。教師在教與學的過程中，要關注學生對科學探究和物理實驗的理解與參與程度，對物理學基本思想與方法的理解與應用程度，對物理學習活動的積極程度，對物理學習的過程的反思角度與學習方法的改進程度。只有這樣，才使得在學生的探究過程中伴隨新問題的不斷產生，使課堂充滿激情和挑戰，既讓學生親身體驗探究的過程和科學的態度的重要性，又培養學生的探究能力和創新意識。