高中物理開學第一課的設計與思考

摘 要：高中物理開學第一課是銜接初高中物理教學的第一塊基石，也是物理教師與學生第一次面對面的交流活動，正是因為它承載了太多的“第一”，因而設計好這一課有著很大的實踐意義和實用價值。精心設計的高中物理第一課可以激發學生學習的興趣，燃起學生探究的激情，喚醒學生理性的思維；也可以樹立教師的學科威信，實現師生的情感交流，促進師生間的教學相長。

關鍵詞：高中物理；開學第一課；設計；思考

中圖分類號：G427 文獻標識碼：A

文章編號：1992-7711（2011）10-036-02

一、高一學生的特點

（一）認知特點

初中的物理通常以熟悉、具體、直觀的自然現象和演示入手建立物理概念和規律，因此剛升入高一的學生多以具體形象的思維為主，習慣于就“現象”論規律，而高中的物理需要通過理性分析和邏輯判斷來建立一個抽象的模型，自己模擬出“現象”后再來探索其中的規律，而學生這方面能力相對較弱。

（二）心理特點

正值青少年時期的高中學生情緒體驗較初中階段強烈，對未來生活有美好的憧憬，但容易出現情緒波動，有時會出現盲目的狂熱和急躁，以及不記后果的沖動。自我意識增強，希望別人了解、理解和尊重自己，自我評價也比初中充實和客觀，但有時會自尊心過強，自我中心突出，一遇挫折就會轉化為自卑。

二、課堂引入的設計與思考

好的開始是成功的一半，高中物理第一課是整個高中物理的開端，而這第一課的引入又是這開端中的開端，設計好這個環節可以給學生留下深刻的印象，影響他們對物理課的認識，甚至影響了他們整個高中物理學習過程中的熱情程度。

（一）情景設疑

1.過山車

過山車是學生所喜愛的游樂場項目，且以此為物理模型的案例也有很多，例如圓周運動、能量的相互轉換、平拋運動等。在高中第一課可以以一些有關過山車的問題的形式讓學生了解這個模型并激發他們的興趣：

（1）過山車從多高的地方滑下來才能通過最高點？

（2）它通過最高點時速度大小為零嗎？

（3）若過山車通過最高點后，軌道忽然消失，過山車接下來會怎么運動？

2.投彈游戲

投彈游戲是根據平拋運動的規律設計的，請玩家控制飛機投彈的時機，擊中海面上的目標。可以設置一下幾個問題引導學生思考，啟發他們思維：

（1）在地面目標的正上方再投彈，是否能擊中目標？

（2）炸彈被投放后，在空中做一個什么樣的運動？

（3）投放了炸彈以后，飛行員觀察炸彈做什么運動？

（4）離地面目標多遠的時候投放炸彈，才能擊中它？

（二）實驗引入

物理這門學科最大的特點之一就是這是一門以實驗為基礎的學科，高中物理第一課的引入也可以從這方面入手，做一些有趣的物理實驗，激發學生探究和學習的興趣。

1.牛頓管實驗

自由落體運動是高中物理運動學的重點內容之一，可以通過演示牛頓管抽氣前和抽氣后兩個不同的對比實驗，讓學生親眼所見，在沒有空氣阻力的影響下，輕重不同的物體從同一高度同時下落，將同時落地，體會實驗探究成功的樂趣。

2.吹氣球

準備如圖所示的實驗器材，一個燒瓶，一個鉆了兩個孔的木塞子，一個孔用一個閥門堵住，另一個孔插著一根玻璃細管，細管一端伸出燒瓶，與大氣連通，另一端與一個氣球對接并伸入燒瓶內。

實驗過程：

（1）堵住閥門（老師暗地里操作），請男生對著細管吹氣球，觀察氣球體積的變化情況。

（2）打開閥門（老師暗地里操作），請女生對著細管吹氣球，觀察氣球體積的變化情況。

實驗的結果顯示，男生用力吹的氣球還沒有女生輕輕吹的氣球體積大。教師可以稍作提示，告訴學生閥門的開關情況，并啟發學生思考，閥門的開或關是如何具體影響氣球的體積的。

（三）活動引入

1.吹氣和哈氣

讓學生對著自己的手心分別吹氣和哈氣，體會手心兩次不同感覺，并嘗試用所學過的物理知識分析原因。這是有關初中物態變化的實驗，不僅易于操作，而且學生體驗深刻，規律易于分析，在高中物理第一課上提及以前初中物理課上的內容，可以增進他們對高中物理的親近感，提高他們學習物理的自信心。

2.鋼針扎氣球

分發給每組學生一個氣球和一根鋼針，讓學生去嘗試一下實驗，力爭成功：

（1）用鋼針慢慢刺入膨脹了的氣球，如何才能讓針插入了一半，但氣球卻沒有爆裂？

（2）將插著鋼針的氣球在空中搖晃幾下，但氣球還是沒有爆裂？

（3）慢慢拔出鋼針，但保持氣球完好？

（4）再將鋼針盡量從原插入孔插入，現象又如何？

學生往往以為充著氣的氣球碰到了針，立刻就會爆破，但是事實并非一定如此，如果針扎的地方是氣球頂部（吹口的對面）的壁，氣球就不會爆破，因為這個部位要比周圍其他任何一個部位都要厚得多，它所能承受的最大張力也比其它位置大得多。這個實驗會引發學生的認知沖突，激發物理的趣味性。

三、教學內容的設計與思考

筆者認為這一課的設計應該站在一定的高度，來縱觀學生整個高中的物理學習，目標從大局著眼，實現從細節著手，讓學生能在正式進入高中物理的課程學習之前，弄清楚這樣三個問題：高中物理課上要學什么（what to learn）、為什么要學高中物理（why to learn）以及怎么樣學高中物理（how to learn）。筆者將從這三方面談談自己對于高中物理第一課的課堂內容的設計與相關的思考。

（一）What to learn : 高中物理課上要學什么

高一學生對物理的了解只停留在初中所接觸的，而對高中物理將要研究的內容和范圍完全沒有概念，這樣在他們學習高中物理的初期，往往會感到莫名的茫然，學習沒有方向感，搞不明白高中物理到底要學什么。而如果在他們進入高中物理學習之前，就讓他們了解高中物理將研究哪些方面的內容，明確學習的內容和方向，這樣必會減少他們今后學習過程中可能出現的茫然，幫助他們能從高中物理的全局出發，把握學習的主線。

從廣義上來講，物理學是一門基礎自然科學，它所研究的是物質的基本結構、最普遍的相互作用、最一般的運動規律以及所使用的實驗手段和思維方法。這是對整個物理學所要研究的內容的概括性陳述，這樣既有助于喚醒學生初中對物理的記憶，又從更全面的角度完善學生對物理的認識，幫助他們弄明白物理要研究什么。

從狹義上來講，就是將廣義上物理所要研究的問題具體化到高中物理課程中，具體可以概括為：力學、熱學、電磁學、光學、近代物理及物理實驗等內容。教師可以將教材上的章節進行整合和概括，然后直截了當地告訴學生他們將在高一、高二甚至高三的每一個學期要學習到的物理知識和相應所屬的物理研究的范疇，讓學生搞明白高中將要完成的具體化的知識體系，并能從高中物理的整個知識體系中看到自己學習的計劃，做到心里有數。

（二）Why to learn : 為什么要學高中物理

物理科學角度：

隨著人類對物質世界認識的深入，物理學一方面帶動了科學和技術的發展；另一方面推動了文化、經濟和社會的發展。經典物理學奠定了兩次工業革命的基礎；近代物理學推動了各種科學技術的迅速發展，繼而推動了人類社會的變化。

這部分內容可以參照人教版高中物理教材必修一緒論上的思路，從“物理學與其它科學”“物理學與社會進步”“物理學與思維觀念”“物理學的未來”，全景式地展現物理學與人類文明的方方面面以及社會發展、觀念轉變的作用和影響，從而讓學生體會物理學是一門十分有用的學科，明白學習物理的目的。

學生發展角度：

從學生自身發展的角度出發，闡述學習物理對自己終身發展的重要性：

（1）學習物理基礎知識和技能，有助于幫助學生了解這些知識與技能在生活、生產中的應用，關注科學技術的現狀及發展趨勢。

（2）學習運用科學探究方法，可以發展學生自主學習能力，養成良好的思維習慣，能運用物理知識和科學探究方法解決一些問題。

（3）物理的探究實驗有助于發展學生的好奇心與求知欲，發展科學探索興趣，有堅持真理、勇于創新、實事求是的科學態度與科學精神，有振興中華，將科學服務于人類的社會責任感。

現實應試角度：

在當代的教育體制下，想要考取名牌高校，沒有優異的高考成績，很難有機會被名校錄取。在“Why to learn 為什么要學物理”這個環節的最后，不妨直截了當地從文科生和理科生兩個角度簡潔地分析高中物理在高考中的地位，及學生需要達到怎樣的應試標準，讓學生清晰明了地弄清楚他們以后將要面臨的高考或學業水平考試的挑戰，這樣他們學習物理的目的性就顯得更明確。

（三）How to learn : 怎么樣學習高中物理

當學生了解了高中物理要學什么，也想明白自己為什么要學高中物理后，接下來是時候幫助他們弄清楚怎么樣學習高中物理這門課程。根據高中生的認知特點和心理特點，結合高中物理課程的教育目標和學科特點，筆者建議給學生做以下幾個方面的學法指導：

1.重視實驗，善于思考

由于高中物理的深度加深，知識多表現出極強的抽象性，但往往會通過一些“顯性”的實驗現象，加以理性的分析和邏輯推導，得到了這些看似很抽象難懂的物理規律。學習若能關注做實驗的整個過程，在過程中不斷地思考、提問、解疑、歸納、總結，即便是一些難以理解的規律，在學生親歷了整個探究規律的過程后，他們便會深刻地理解這些規律。

在高中物理第一課提醒學生要注重實驗過程中的思考，這樣才有助于幫助他們更好地掌握實驗規律和養成良好的思維習慣，為將來的物理學習打好基礎。

2.歸納總結，建構知識

高中物理知識的各個模塊之間呈現出很強的邏輯性，因而學習物理時要加強歸納總結，學完一個章節或者一個知識模塊，可以嘗試寫“單元小結”或“章節小結”，形式可以多種多樣，如文字表述、方框圖、表格等，特別是在復習時，更要加強小結，使知識結構化、系統化，提高效率的同時，增強了各個知識之間的脈絡感。

這種能力不是一蹴而就的，因此從他們接觸高中物理的第一天就有意識地進行引導，讓學生能在今后的學習中潛移默化地理解總結和建構的重大意義，并下意識地去實踐它。

3.勤于練習，反思方法

高中物理的學習過程是學生物理知識的建構過程，而知識結構與練習有著密切的關系。許多學生常常反映“物理課一聽就懂，一做就錯”，就是知識結構的構建還沒有達到能夠順利解決問題的水平。因此老師應通過第一課向學生指出，聽懂不是目標，還應該通過練習體驗思考問題、反思解決問題的方法，使得自己的學習水平不斷提升。

高中物理第一課是學生第一次進入高中物理課堂，根據心理學上的首因效應，即在印象形成過程中，信息出現的順序對其形成概念有重要的影響，最初獲得的信息的影響比后來獲得的信息的影響更大，因而設計好高中物理第一課有著重大的意義。