“旁批”在物理教學中的作用

孫海賢 嚴青榮

摘要:“旁批”是新教材的有機組成之一,我們要重旁批,抓細節,養成良好的物理學習習慣。但在實際的物理教學中,我們物理教師常常對此不予重視,有視而不見之嫌。本文針對這一現象,正面闡述了“旁批”在物理數學中的指導作用。

關鍵詞:旁批;方法;指導;折射

中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A文章編號:1003-6148(2009)11(S)-0019-2

“旁批”(教材在左或右側的小字批示內容的統稱——筆者注)是新教材的更新和組成之一。在教學中我們要重視這一細節并發揮它的作用,從而指導我們物理的教學。

1 “旁批”中“折射”諸多方法與指導

1.1 科學方法“折射”

新教材重視科學方法教育,“旁批”有針對正文內容點出科學方法的作用。必修1P10正文中有質點的定義,但沒有明確提出物理模型,在旁批中明確地點出,“在物理學中,突出問題的主要方面,忽略次要方面,建立理想化的‘物理模型,并將其作為研究對象,是經常采用的一種科學研究方法。質點就是這種物理模型之一。”選修3-1“電勢能和電勢”P19的旁批引用了反證法,“這里討論等勢面與電場線的關系時用了反證法。反證法是科學研究中重要的邏輯方法,在日常生活中也常用到。”必修1“運動快慢的描述——速度”P15的旁批中引用了比值法,“在這里,我們用兩個物理量(位移和時間)的比值定義了一個新的物理量(速度),它的物理意義與原來的兩個物理量完全不同。今后還會多次遇到用比值定義的物理量。”電場強度E、電容C、電阻R、磁感應強度B等都是用比值法來定義的。

用已知的科學理論來預言未知的事實,在必修2“萬有引力理論的成就”中是科學方法指導的典型。教材正文P39中介紹了海王星的發現,又在旁批中點明:“物理學基本規律的簡潔性和普適性,使人充分領略了它的優美,激勵著一代又一代科學家以無限熱情獻身于科學規律的探索。”

1.2 解題方法指導

必修2“牛頓第二定律”P76例2的“旁批”屬于解題方法指導,“這個解題過程使我們受到啟發:求幾個矢量時,可以分別計算它們在x、y軸上的投影,然后對它們在同一坐標軸上的投影求代數和。有時這樣可以免去許多平面幾何的煩瑣證明和計算。”實質上提及的就是正交分解法,這種方法在中學物理中是極其常見的解題方法。選修3-5“動量守恒定律”P7例1的“旁批”也屬解題指導,“如果物體的運動是直線運動,即動量矢量始終保持在同一條直線上,在選定一個正方向之后,動量的運算就可以簡化成代數運算。”

1.3 “旁批”中折射演繹法

必修1“動能和動能定理”P68例2是利用動能定理求解的,在旁批中折射出演繹法。“能不能用牛頓運動定律解決這個問題?試一試。”

2 “旁批”暗含啟發式思考

有一些旁批的作用是結合正文內容提出問題,啟發學生思考。必修1“自由落體運動”P44重力加速度數值表的旁批指出:“你從表中發現了什么規律嗎?你能嘗試解釋這個規律嗎?嘗試解釋就是做出猜想。”同樣,必修1“用牛頓運動定律解決問題”P88例3的旁批也屬這種類型,“如果以向下的方向為坐標軸的正方向,算式可能有所不同,但最后的結論應該一樣。試試看!”

3 “旁批”承載對正文內容的補充作用

“旁批”的內容還承載對正文內容的補充。必修1 “萬有引力定律”P37旁批就是對定律內容的有益補充,“‘兩個物體的距離到底是物體哪兩部分的距離?對于可以看成質點的物體,當然就是兩個質點的距離。如果是地球、月球等球體,牛頓應用微積分的方法得知,這個距離應該是球心間的距離。”選修3-1“電勢能和電勢”P17的旁批也是對正文“無限遠”含義的補充,“多么遠是‘無限遠?在靜電問題中,如果離場源電荷已經很遠,以至于試探電荷已經不能探測到電場了,這點就可以算是‘無限遠。”選修1-1“磁場對通電導線的作用力”P33的旁批是對磁感應強度的補充,“電場強度E用來描述電場的強弱,磁感應強度B在磁場中的作用與此類似,只是由于歷史的原因,它不叫‘磁場強度。”

4 “旁批”有許多友情的提示與提醒

必修1“勻變速直線運動速度與時間的關系”P35例1旁批中提示:“描述車輛的速度,通常用的單位是千米每時。”選修3-2“描述交變電流的物理量”P35正文中沒有提及三角函數知識,在旁批中提示:“請參閱《數學4必修》。”必修2“圓周運動” P15中有3 個旁批提醒:“在弧度表示角時,經常出現字母π。要注意π不是單位符號,而是一個數字——圓周率3.14…,所用的單位仍然是弧度。”、“弧度不是通常意義上的單位,所以,帶單位計算時,不要把“rad”或“弧度”代入算式中。這時角速度的單位應該寫成s^-1。”、“r/s和r/min都不是國際單位制中的單位,運算時往往要把它們換算成弧度每秒。”選修1-1“法拉第電磁感應定律”P52,E=nΔφ/Δt中的旁批也起提醒作用:“請復習必修物理課中學速度、加速度時關于變化率的說明。”

5 “旁批”中隱含著諸多解析與說明

如旁批有些條目是對正文名詞的解析:選修3-2“描述交變電流的物理量”P35旁批中指出:“從有效值的定義看,‘有效指的是電流熱效應的等效。”

如旁批內容是對正文中某些物理符號的說明,如選修3-3“玻意耳定律”P19pV=C的“旁批”中對C進行了說明,“‘C是一個常量,意思是當p、V變化時C的值不變。但是對于溫度不同、質量不同、種類不同的氣體,C的數值未必一樣。”;對正文中表達式的說明,選修3-5“用動量概念表示牛頓第二定律”P21動量的變化率等于它所受的合外力,F=Δp/Δt旁批是這樣說明的,“由于動量和力都是矢量,所以此式是矢量式,它不僅表示動量變化率與力之間的大小關系,也表示了它們之間的方向關系。”

總之, 旁批是新教材的有機組成,我們要重旁批,抓細節,養成良好的物理學習習慣。

參考文獻:

[1]課程教材研究所,物理課程教材研究開發中心.普通高中課程標準實驗教科書——物理?選修1-1.3-1.3-2.3-3.3-5.物理?必修1.2.北京:人民教育出版社,2007.

(欄目編輯黃懋恩)