知法并行 導學并重 思維同步

古人曰：“授人以魚，只供一飯之需；教人以漁，則終身受用無窮。”布魯納指出：“能力=知識+技能+科學方法。”科學方法是將知識和能力聯系起來的橋梁，物理學家們的重大發現幾乎都是在科學思想的指導下，運用獨特的科學方法實現的，他們留給后人的不僅僅是一些物理概念、規律，更為重要的是蘊含在探索過程中的科學方法。我們在教學中應注重優化教學方式，創新物理情境，不只教給學生科學的事實和理論，更關注其獲取的過程，引導學生了解科學探究的一般過程，形成善于發現問題、思考問題、探究問題的品質，提高學生的科學素養。

一、細化三維目標，知法并行

【教學片斷一】

1.演示：繩拉著小球做圓周運動。

2.觀察：時鐘指針尖端的運動。

師：上述物體的運動有何特點？

生：它們運動的軌跡是個圓。

師：在研究圓周運動時，我們的研究對象有時候就是物體本身，可以把它看成一個質點，例如小球。有的時候是把物體上某一部分看成一個質點，例如時針指針尖端。它們的共同特點是軌跡是個圓，運動具有重復性。

師：（在一系列的實驗與推導過程之后，總結）在上述教學過程中，蘊含了建立質點理想化模型的科學方法。在研究圓周運動時，明確質點模型的意義有兩方面：在物體形狀、大小不起主要作用時，把物體看成一個質點，圍繞某一圓心在做圓周運動，如地球公轉；在物體形狀、大小起主要作用時，把物體看成由許多質點所組成，各個質點圍繞各自圓心做圓周運動，如地球自轉。研究質點的圓周運動，是研究實際物體圓周運動的近似和基礎。因此質點是集物理思想（建模思想）和方法（從簡單問題著手，簡化物體的運動）于一體的典范。

【教學片斷二】

師：線速度的定義式v=■僅僅反映了物體做圓周運動的平均快慢，但是，如果要知道物體做圓周運動某一時刻的速度怎么辦？

生：Δt取得很小很小， v=■就可以反映其某一時刻的速度。

師：當Δt取得很小很小時，圓弧AB幾乎成了直線，弧AB與線段AB幾乎沒有差別，如圖1所示，此時弧長Δs也就是物體由A到B的位移Δl。v實際上就是瞬時速度，可以用來描述圓周運動某一時刻的速度，A點線速度方向就是位移AB的方向，AB方向與半徑垂直，與圓弧相切。

師：（學生探索驗證后，總結）線速度是個矢量。在以上研究瞬時線速度的過程中，將Δt取得很小很小，弧AB無限接近于線段AB，此種無限逼近的思維方法稱為“極限法”。

【教學片斷三】

師：一個是在地球上隨地球自轉的物體A，另一個是工作著的風扇葉片上的某一質點B，那么，A和B誰運動得快呢？

生：從線速度的角度來看，A物體運動得快；從角速度的角度來看，B物體運動得快。

師：（在推導、驗算之后，總結）雖然不同角度結論不同，但是線速度和角速度兩者又存在一定的聯系，即在角速度相同的條件下，線速度與轉動半徑成正比。這其實體現了一分為二看問題的哲學思想，即任何事物都包含著既對立又統一的兩個方面，既要看到事物的這一面，又要看到事物的那一面，既要分析兩方面之間的對立，又要分析兩方面之間的統一。在歷史發展的過程中，哲學對物理學的作用非常重要，早期的物理學就是在哲學的基礎上派生、發展起來的，牛頓就曾撰寫《自然哲學的數學原理》一書，這從很大程度上說明了物理學與哲學有密切的關系。

任何教學模式都要指向和完成一定的教學目標，在教學模式的建構中，教學目標處于核心地位，并對構成教學模式的其他因素起著制約作用。新課程的三維目標包括知識與能力、過程與方法、情感態度與價值觀，三個方面既相互獨立，又相互聯系，融為一體。在感知物理現象、形成物理概念、建立物理規律、解決物理問題的過程中，可以體驗、認識并逐步掌握科學的方法，物理知識的傳授與方法的指導相互滲透，互為前提，“知法（知識與方法）并行”。因此，我們在教學的過程中，應深入挖掘各知識點所隱含的科學方法因素。

二、優化教學方式，導學并重

“學”，主要包括兩個方面，一是教師事先備課，編制導學案，讓導學案成為學生預習的指導“老師”，學有內容，學有方法，學有指導；二是學生課前的預習，通過學生“先學”來發現并解決“問題”。“導”，主要包括教師的指導、學生的自導和互導。教師可以轉變方式，換位思考，從學生的角度看問題，故意將思維“學生化”，幫助學生學會發現問題、分析問題和解決問題，養成自主學習的好習慣。

以圓周運動這一課為例。物理概念是課堂教學的基本內容，傳統的概念教學將獲得知識結論作為主要任務，忽視了學生在知識形成過程中的重要作用，使學生的學習過程更多的成為機械記憶的過程。而在新課程的背景下，教師可以通過導學案的編制，課前布置學生一定的學習任務，在自主的探索中實現知識與技能、過程與方法、情感態度價值觀三維一體的教學目標。

【教學片斷四】

任務一：觀察生活中的各種圓周運動，例如時鐘指針尖端質點的運動，思考：

1.什么是圓周運動？

2.圓周運動具有哪些特點？

任務二：制作繩拉小球模型，轉動小球使其做圓周運動，并改變其轉動快慢。（小球模型教師課前提供）

1.做圓周運動的物體其運動快慢如何來描述？

2.你一共能找到幾種方法來描述圓周運動的快慢？

3.如果你能找到幾個物理量來描述圓周運動，那么這幾個物理量之間有什么聯系？

這是圓周運動導學案“課前準備”的節選部分。在課前，學生按導學案要求自主完成學習任務，包括自主進行概括總結，找出自己解決不了的問題；或者提出新思路、新方法、新觀點，在課堂上展示其探究成果，其他的同學可以提問，參與討論。最后教師概括總結。在這一過程中，學生自己能解決的問題教師不包辦代替，在他們真正需要幫助的時候才點撥引導，教師更多地成為學生的助手與伙伴，課堂“活”起來了，學生“動”起來了，學生真正成了學習的主人。

三、創設物理情境，思維同步

學生的任何一次思維活動都是在一定的情境中完成的，作為思維環境的情境會影響著人的思維活動的結果。在物理教學中，我們應該重視學生思維環境的創設，提供一定的與教學內容相一致的感性材料，通過情境的創設，從而使學生的思維由形象到抽象，實現思維的同步。

【教學片斷五】

速度大小一定的電動玩具車繞不同的半徑做勻速圓周運動（投影到屏幕），圍繞半徑較小的圓周運動時感覺比較快，由此引出用角速度來描述圓周運動的快慢，引導學生思考圖2和圖3中AB之間、BC之間線速度和角速度的大小關系。

上述問題應該是本節內容重要的知識應用，也是難點之一。學生往往會機械地記憶某些結論，而不知其所以然。教師在幫助學生解決此問題時，利用了圖4、圖5所示的地球儀和自行車模型來創設生活的情境，以4人為一組展開分析和討論。

學生圍繞所創設的物理情境展開了熱烈的討論，很快得出了結論：第一，同一個轉動物體上除轉軸外的各個質點角速度相同；第二，皮帶輪邊緣上各個質點線速度相同。

做圓周運動的物體其運動的快慢規律究竟是什么？這里的情境創設打開了學生的思維空間，當學生的思維活躍起來時，教師就可以根據他們的外在表現，判斷其思維的過程，從而及時了解學生對知識的理解程度及其掌握的學習方法，對教學策略做出適當的調整，進一步提高教學的效率。

（陸健，無錫市市北高級中學，214045）

責任編輯：宣麗華