還物理教學之本然 促學生5A之發展

林立燦 鄭渝

教育的根本目的就是通過教育使學生從自然人向社會人轉變，使之通過學前、小學、中學、大學等一系列的教育，成為對社會有用的人才。有關人才的標準有多種，但我們比較認可5A表述。國外某大公司在招聘廣告中打出其公司需要具有5A的人才，即Appearance （外表、形象）、Attitude （態度）、Accountability （ 責任感）、Ambition （ 志氣、抱負）、Ability（能力）。高中物理教育作為高中教育的重要組成部分，在將學生培養成人才雛形的重要階段，我們為學生的5A做了什么？[1]我們高三的物理教育又為發展學生的5A做了什么？這些都值得我們深思。本文想就此話題表達一些觀點，以就教于同仁。

一、 高三物理教育的現狀

按照《高中物理課程標準》的設想，高三學年只有四分之三甚至更短的時間進行高考總復習。但由于眾所周知的原因，很多學校都將高三學年的一整年時間用于高考復習。在高三物理教學中有很多不正?，F象，主要有：

1.高三學生應試壓力逐年增加大

由于在改革開放后，我國每年都將高考試題公布。參加高考的學生為了在高考中取得好成績，都會做以往高考的試題，這就使得高三學生應試壓力逐年增大。

2.學生遺忘率高，高三復習效率低下

筆者有過參與高四輔導班教學的經歷。高四輔導班生源來自當年參加高考因沒有達到錄取線或末達到自己理想成績而放棄被錄取的機會，繼續復習準備第二年再次應考的學生。在高四輔導班的第一節課，筆者都會做個調查：如果高考提早2個月，你們的成績是否會更高？很多同學都給出肯定的回答，這就說明高三復習的最后階段很多都是做無用功，復習效率低下。

3.高三物理教學的課堂普遍沉悶，缺少課堂應有的生機與活力

現在的高三物理教學幾乎都是一個模式：教師歸納知識點，講例題，學生做習題，參加各種模擬考試，教師講評，如此循環。學生大多數喜歡題海戰術，寧愿做題而不愿看書。課堂普遍沉悶，缺少課堂應有的生機與活力。

筆者認為，造成上述現象的最根本原因是高三物理教學的應試教育成份過重，而忽視了高三物理教育作為高中物理教育的一個重要組成部分應承擔的教育功能，其結果導致學生不喜歡物理。近年來，有學生在高考后毀書就是一個佐證。

二、高三物理教育的實踐嘗試

物理是研究物質結構、物質相互作用和運動規律的自然科學，是一門以實驗為基礎的自然科學。物理學的一個永恒主題是尋找各種序、對稱性和對稱破缺、守恒律或不變性。 《普通高中物理課程標準》指出：高中物理是普通高中科學學習領域的一門基礎課程，與九年義務教育物理或科學課程相銜接，旨在進一步提高學生的科學素養。同時也指出：高中物理課程有助于學生繼續學習基本的物理知識與技能；體驗科學探究過程，了解科學研究方法；增強創新意識和實踐能力，發展探索自然、理解自然的興趣與熱情；認識物理學對科技進步以及文化、經濟和社會發展的影響；為終身發展，形成科學世界觀和科學價值觀打下基礎。[2]

由此可知，《高中課程標準》對高中物理的教育功能做出了明確的界定，但我們高三物理教育似乎與新課標的規定不相符。筆者在近幾年的高三物理教學中做了以下嘗試。

1.高三總復習要加強模塊之間的聯系

中學物理的科學知識體系是實現物理教育功能的基礎。從2000年以來在全國進行的高中物理新課程改革最主要的特點是把課程內容的調整作為重要的方面。在《普通高中課程方案（實驗）》中明確提出課程內容改革的基本原則是時代性、基礎性和選擇性。高中物理新課程以模塊教學代替了原來的系統傳授。在高三物理教育中，特別在復習階段更應加強各模塊之間的聯系，讓學生看到一個相對完整的物理知識體系，而不是一昧地“炒冷飯”，即不斷復習已學過的知識點，采用題海戰術。也許這種做法，能讓學生在懵懵懂懂中提高一時的解題技巧，卻無法真正做到融會貫通，更不用提學以致用，這種做法無異于與新課標倡導的物理教育功能背道而馳。

筆者在復習完必修模塊及選修模塊的動量章節后，會與全班同學共同探討如下一道選擇題：

兩根絕緣細線分別系住a、b兩個帶電小球，并懸掛在O點，除兩帶電小球形成的電場外，周圍空間不存在其它電場。當兩個小球靜止時，它們處在同一水平面上，此時α<β，如圖1所示?，F將兩細線同時剪斷，下列有關兩帶電小球的敘述正確的是：

A.在未落地的任一時刻兩球總處在同一水平面上

B.在未落地的任一時刻a球速度小于b球速度

C.在未落地的任一時刻b球速度小于a球速度

D.在兩球下落過程中a球水平位移大于b球水平位移

學生要能選出本題的正確答案（A、B）必須熟練掌握物理1、物理2、選修3—1及選修3-5的相關重點知識及其應用。從原來繩未剪斷時，兩球處于平衡狀態下的角度關系可得出a球質量大于b球質量。同時剪斷細線后，兩球在下落過程中沿豎直方向只受到重力作用，水平方向則受到兩球之間的庫侖排斥力作用。兩球在下落過程中都做曲線運動，其曲線運動可分解為豎直方向自由落體運動與水平方向加速度減小而速度增大的變速直線運動。兩球組成的系統在水平方向動量守恒。

再如，筆者在高三復習電勢能時，就會把重力勢能、彈簧彈性勢能、電勢能進行比較；針對學生迷惑的物理量正負號問題，筆者會提出以下三個小問題讓學生回答：

（1）速度v1=-15m/s v2=2m/s 哪個速度大？

（2）做功W1=-15J W2=2J哪個做功多？

（3）勢能E1=-15J E2=2J哪個勢能大？

筆者認為像上述這樣的例題和問題就具有“母題”的特點，在高三總復習中教師要選用極具代表性的例題和問題作為理清知識要點后的例題，打破模塊之間的界限，使例題有知識的涵蓋量和貫穿性。

2.應讓學生深刻體會每個知識點的來龍去脈，知其然更要知其所以然

著名法國科學家龐加萊曾說：“物理學是由一系列事實、公式和法則建立起來的，就像房子是用磚砌成的一樣。但是，如果把一系列事實、公式和法則就看成物理學，那就猶如把一堆磚看成房子一樣。不，物理學比組成它的事實、公式和法則要深刻得多！”由于高中物理新課程改革的基礎性，以學生探究代替原來的教師講授，讓學生享受探究的過程，從而愛上物理研究。但如果沒有教師的引導，沒有最后的思考與總結，這樣的探究過程往往會變成對已知知識的重復驗證，甚至有學生完全忽視探究過程，只去記憶結論，更有甚者只去記憶數學的公式，而忽視了其內在涵義。而到了高三復習時，如果教師只是不斷復習物理概念以及相關的要點，強調讓學生不斷地應用各種公式進行解題，不僅剝奪了學生學習的樂趣，更無法體會先輩們在探索未知世界與揭示科學真理的過程中所總結和提煉出的科學的邏輯思維和科學的研究方法。

筆者在這方面也進行了一些大膽的嘗試，均取得了較好的效果。例如，我們在高三復習庫侖定律時，介紹庫侖定律產生的過程及其發展，并將庫侖定律與萬有引力定律進行比較，告知學生人類對電現象的認識與研究經歷了很長的時間。18世紀中葉， 人們借助萬有引力定律對電和磁做了種種猜測。18世紀后期，科學家開始了電荷相互作用的研究。1785 年， 法國物理學家庫侖用自己發明的扭秤建立了靜電學中著名的庫侖定律。庫侖定律是電學發展史上的第一個定量規律，使得電學的研究從定性進入定量階段，是電學史中一塊重要的里程碑。庫侖定律是電磁理論的重要基礎，如果不成立，理論上就會導致光子的靜止質量不等于零，從而出現真空色散！光速可變！電荷不守恒等問題，從而動搖電磁學乃至物理學大廈的基礎。因此，庫侖定律的驗證至今仍未停止，而且越做越精確。英國科學家卡文迪許受庫侖實驗的啟示，也利用扭秤來測量萬有引力，但是萬有引力要比電力小的多，一般物體間的引力實在太微弱了，比如兩個一公斤重的鉛球，當它們相距十厘米時，相互之間的引力只有十億分之一牛頓，即使是空氣中的塵埃，也能干擾測量的準確度，所以要求實驗的儀器要更加地精密。在1798年的一天，卡文迪許到皇家學會去參加一個會議，走在半路上，他看到幾個小孩子，正在做一種有趣的游戲：他們每人手里拿著一面小鏡子，用來反射太陽光，互相照著玩。小鏡子只要稍一轉動，遠處光點的位置就有很大的變化?？吹竭@里，忽然一個念頭閃過他的腦海，借助小鏡子不是正好可以使扭轉的角度進一步得以放大，將更加微小的引力彰顯出來嗎？從而他改進了扭秤的設計，巧妙而準確地測定出了萬有引力，從而可以推算出萬有引力常量G的數值[3]，使得萬有引力常量在牛頓提出萬有引力定律后的一個世紀才被測得。兩個公式最后顯現出來的是一種對稱的美。

又如筆者在復習電磁波產生與發射時，從理想的LC振蕩電路一直說到開放LC振蕩電路，最后告訴學生實際上一根導線就可以構成一個LC振蕩電路。

雖然這些都不是高考的重點，但當筆者將這些講述給學生時，學生都會表現出極大的興趣，而這恰恰是我們提高高三總復習效率的前提。更為重要的是，通過這樣的教學使物理教育的功能得以現實。

3.通過滲透物理科學史的教育以實現物理的教育功能

在物理學漫長的發展史中，圍繞著某一個概念或理論的建立大都有許多故事，通過向學生講述這些事件，讓學生感受科學家的人格魅力，學習到物理學家嚴謹的科學態度和科學的思維方法，認同物理學家堅持不懈追求真理的科學精神，使學生產生學好物理的內在驅動力，化被動接受為主動獲取，化機械學習為自主探索，化僵化的知識為靈動的智慧。

在高三物理總復習教學中典型的例子是有關光的本質的教學。我們現在已經知道，光是一種電磁波，具有波粒二象性。但在物理學發展史上，圍繞著光是波還是粒子進行了長時間的爭論。由于高中新課程是采用模塊教學，光的粒子性與光的波動性是分別在兩個模塊（選修3-4和選修3-5）中進行闡述講解。筆者在高三總復習時，打破了模塊限制，將光的波動性與粒子性合并講解。

雖然這些也不是高考的重點內容，但筆者舍得花時間介紹這些內容。我們始終認為，對學生來說，有些物理學常識、物理思想及思維方法比分數更重要?？上攵绻覀儧]有將光的波動性與粒子性串在一起給學生介紹，學生就不知道什么是“以太”?，F在相當一部分學生在高中后不再學習物理了，如果不知道“以太”這樣物理學中常識性的知識，只能是一種遺憾。記得筆者在最新一次高三復習中介紹到這部分內容時，由于課時的限制，有些部分只能簡略介紹。當看到學生似乎還不滿足時，筆者建議他們在高考后再抱一本物理學史書籍看看。學生對我的建議都抱以會心的微笑。物理教育功能就應該是通過這樣無數細小的成功教育細節得以實現。

4.關注學生的感受，回答學生想知道的問題

有資料表明，高中物理在學生心目中的地位在下降，原因有多方面。但筆者認為，其中最重要的原因是，在學生看來高中物理離他們的現實生活非常遙遠。每個學生都清楚記得高一第一節緒論課時，物理老師給他們講物理是一門多么強大的學科，它對人類的貢獻有多大等等，但當學生經過三年的學習，發現只是會解一些諸如彈簧加木塊、帶電粒子在電磁場中運動等的習題，除此之外，知之甚少。要徹底改變這種狀況，就必須關注學生的感受，回答學生想知道的問題，重樹物理在學生心目中的地位，只有這樣才能實現物理學科的教育功能。

筆者在高三總復習講到萬有引力時，認真跟同學們解答了為什么重力是由于地球對物體的吸引力而產生，但不能說重力就是地球對物體的萬有引力。記得在高一物理1學習時，我們定義重力是由于地球對物體的吸引力而產生，但不能說重力就是地球對物體的吸引力，當時學生經常會問為什么？老師通常回答：“等學習到萬有引力定律時就自然知道了”。但當我們學習物理2萬有引力部分時，課本并沒有進行解釋，很多老師也未具體解釋。有關這點，筆者認為在高三總復習時講解是最好不過了，實踐證明結果效果良好。

又如：高一物理學過圓周運動及機械能守恒定律后，教師會分析過山車的例子。如圖2所示，半徑為R的光滑圓軌道與光滑曲線軌道在O點相連，從A點靜止釋放一小球，為使小球能夠過圓周的最高點D點，通過分析列式計算可得H≥■R。學生剛學習這部分內容時會誤認為小球過圓軌道最高點時最小速度可以為零，因此只要從H=2R處靜止釋放小球即可。為了讓同學認識到自己的誤解，在實驗驗證環節，老師通常會做一個演示實驗，從H=2R處靜止釋放小球，發現它沒能過最高點，此外就不再說明了。有同學問這樣的問題：如果從H=2R處靜止釋放小球，結果會是怎樣的？即小球不會過最高點，但在什么位置離開圓形軌道呢？

由于其解答過程對高一學生而言有相當難度，筆者在高一年級只對提出該問題且學習能力較強的學生做出解答。但在此后高三復習課時都是用一節課的時間和學生共同研究這個問題。由于該問題包括了現行高中物理必修模塊中幾個重要的知識點，綜合性很強，在課堂上教師將其化簡成若干小問題，從問題的引入到解決問題的全過程，由易到難逐步深入，在此過程中提問不同認知水平的學生，最后達到問題的解決。由于這個問題是來自大部分學生想要了解和知道答案的問題，因此學生對課堂的關注度相當高，教師以此問題為載體，既達到了復習相關知識點的目的，又培養了學生分析問題與解決問題的能力，取得了很好的教學效果。[4]

總之，我們認為，作為一名物理老師，首先必須知道什么是教育？什么是物理？在此基礎上知道什么是物理教育和物理教學？在高三物理教學中，按照高中新課程三維目標的要求，淡化應試教育思想，還物理教學之本然，并關注物理學科的教育功能，促進學生5A的全面發展。

參考文獻：

[1]林立燦.新課程理念下高中物理教學的幾點思考[J].基礎教育研究，2005（12）.

[2]教育部.中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（實驗）[S].北京：人民教育出版社，2003.

[3]劉立軍.庫侖扭秤與卡文迪許扭秤[J].物理教學探討，2010（5）.

[4]林立燦.芻議對源自學生物理問題的研究[J].物理教師，2013（11）.