校本開發(fā)領(lǐng)域物理與相關(guān)學(xué)科及生活實踐的整合研究

胡悅

隨著國家新一輪基礎(chǔ)教育課程改革的推進，新課程的概念進入了我們的視野，新的課程標(biāo)準(zhǔn)也隨之產(chǎn)生。各校除了開設(shè)課程《標(biāo)準(zhǔn)》中要求開設(shè)的一級教學(xué)內(nèi)容外，鼓勵各校根據(jù)地方特點研發(fā)開設(shè)二級教材──校本選修教材。

在不斷的嘗試與反思中，我們總結(jié)自己的工作，既有令人激動不已的成功，也有值得深思的地方。

一、數(shù)學(xué)方法在物理學(xué)中的應(yīng)用

有人說：“數(shù)學(xué)是科學(xué)之母”，也有人說：“數(shù)學(xué)是科學(xué)的語言”。其實，他們無非表達的意思就是數(shù)學(xué)不僅僅是一門嚴(yán)密的科學(xué)，它還為其他學(xué)科的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。縱觀物理學(xué)的發(fā)展史，我們會發(fā)現(xiàn)物理學(xué)與數(shù)學(xué)的關(guān)系竟是如此緊密，比如牛頓在研究力學(xué)問題的時候發(fā)明了微積分，而微積分的發(fā)明和應(yīng)用又極大促進了物理學(xué)的進一步發(fā)展。根據(jù)現(xiàn)在的教學(xué)現(xiàn)狀來看，數(shù)學(xué)的教學(xué)側(cè)重抽象化，而物理的教學(xué)側(cè)重形象化。高中階段物理與數(shù)學(xué)之間也有著緊密的聯(lián)系，例如：1.數(shù)學(xué)中的幾何、三角函數(shù)知識是在分析物理問題時經(jīng)常用到的，比如說對物體的受力分析，作出的圖解往往在解析的時候與幾何有關(guān)，而計算受力方向或光的路徑時與三角函數(shù)就密切相關(guān)。2.數(shù)學(xué)上的思維和方法對物理的學(xué)習(xí)幫助更大，但是在無形中體現(xiàn)的。一個數(shù)學(xué)學(xué)得好的學(xué)生一般物理是不會差的，因為他們的思維方式和學(xué)習(xí)方法有許多相似的地方。

二、物理在體育、文學(xué)、藝術(shù)等文化領(lǐng)域中的美

物理與生活是息息相關(guān)的，可物理學(xué)被學(xué)生認為是枯燥乏味的學(xué)科，在學(xué)習(xí)的過程中感受不到一點樂趣。實際上興趣才是最好的老師，只有讓學(xué)生體會到學(xué)習(xí)物理的興趣，才是學(xué)好物理并能夠應(yīng)用于實踐的開始。為了解決這一問題課題組主要從物理學(xué)與體育、文學(xué)、藝術(shù)等方面聯(lián)系來研究，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，進一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理激情。比如“滿眼風(fēng)波多閃爍，看山恰似走來迎。仔細看山山不動，是船行”，這詞中就蘊含了參考系的知識原理。例如，物理與體育的關(guān)系更加密切。橄欖球具有流線型的外形，在高速運動過程中可以減小空氣的阻力，提高運動速度，同時橄欖球的外形便于運動員抓住球，方便運動員帶著它快速奔跑。跳高運動從形式上經(jīng)過了很大的變化，從最開始的跨越式到俯臥式，再到最后的背躍式。最新的背躍式可以讓運動員的重心更好地通過欄桿，從而順利跳過。但無論何種姿勢，助跑是很重要的一個環(huán)節(jié)。助跑的目的是提高水平速度，這樣通過欄桿的時間可以盡量縮短，提高成功率。同樣，在跳遠運動中，現(xiàn)代的運動員發(fā)明了起跳后空中滑翔的動作，目的是盡可能地保持水平速度不變，這樣水平方向的分運動的位移達到最大，充分利用了合運動與分運動的關(guān)系。再如鏈球。根據(jù)圓周運動的特點，線速度等于角速度乘以半徑，在同樣的角速度的情況下，運動員可以盡量加大鏈球的運動半徑，獲得足夠大的圓運動的線速度，提高成績。劉翔的欄間距感覺是世界一流的，頻率非常穩(wěn)定，同時他跨欄時壓腿技術(shù)是一流的，既能恰好通過欄架，又不減小水平速度。同時，劉翔有一雙世界上先進的跑鞋，上面的鞋釘可以拆卸，根據(jù)跑道的不同情況進行適當(dāng)增減，可以提高地面的反作用力。基于這些物理在現(xiàn)實中的應(yīng)用，我們把物理知識放在實踐中，讓學(xué)生唾手可得，很大地激發(fā)他們的興趣。

具體在編寫教材的過程中是從以下幾個方面進行強化的：

（一）注重平時課堂上的適時引導(dǎo)，加強訓(xùn)練

心理學(xué)指出：頓悟式解決問題是學(xué)習(xí)者具有一定的心向，努力發(fā)現(xiàn)手段與目標(biāo)之間的有意義的聯(lián)系，而這種聯(lián)系正是問題賴以解決的基礎(chǔ)。所以，在實驗完畢之后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生對實驗出現(xiàn)的問題和現(xiàn)象進行辯論，這有利于學(xué)生思維的碰撞，靈感的激發(fā)。當(dāng)個人的思維受到其他人的啟發(fā)和刺激后，就更容易散發(fā)開來，產(chǎn)生意想不到的效果。教師要充分發(fā)揮民主，鼓勵和啟發(fā)學(xué)生針對實驗的現(xiàn)象和結(jié)果進行爭辯，并且大膽提出自己的建議。

讓學(xué)生在完成實驗后報告觀察結(jié)果和自己得出的結(jié)論，或讓學(xué)生在講臺前進行實驗，其他人觀察討論，這對培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神和批判性的評價能力是很有好處的。

（二）在實驗習(xí)題中應(yīng)尊重學(xué)生的設(shè)計

課后布置有關(guān)實驗設(shè)計的練習(xí)。有時一個實驗習(xí)題會有若干種設(shè)計，也不必強求一律。這樣做雖然增加了教師的負擔(dān)，但鼓勵了學(xué)生的積極性，最后還可交流，可以充分發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維與實驗設(shè)計能力。

（三）對書本上的實驗題鼓勵學(xué)生大膽設(shè)計，勇于創(chuàng)新

“照方抓藥”式的實驗?zāi)芴岣邔W(xué)生熟練操作程度，但不能培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造能力。所以，教科書中的學(xué)生實驗，在做之前，最好讓學(xué)生自己設(shè)計，并說明實驗設(shè)計的可行性，與書上的步驟進行對比，有哪些優(yōu)點與缺點。通過實驗學(xué)生動手能力提高了，而且得到了啟發(fā)：實驗，不只是驗證，還可以進行一些改進甚至創(chuàng)新。

【責(zé)編 張景賢】