優化高中物理教學的幾點思考＊

戴苾芬

（江蘇教育科學院 江蘇省中小學教學教研室，江蘇 南京 210013）

高中課程改革已進入了第10個年頭，教師的教學理念和教學方法也隨之發生了很多改變，無論教師用什么方法教學，其目的就是提高教學實效，以提高學生的科學素養，促進學生的全面發展.最近參加了江蘇省高中物理教師優課評比活動，同時觀摩了江蘇省教研室“名師課堂”一些名師的教學錄像，引發了筆者對如何優化高中物理教學的一些思考.

1 要正確理解教材，準確把握教材

教材是教師進行教學的具體依據，教師只有對教材進行認真的揣摩、領會，才能設計符合新課程標準、符合學生需求的教學方案.

例如，對于人教版必修1教材第3章第5節“力的分解”，2004年5月第1版教材的這一節內容與原來的全日制普通高級中學教科書一樣，都提到了力的作用效果及按力的作用效果來分解力.而2010年3月第3版的教材中，凡涉及“力的作用效果”或“力產生的效果”的字樣均刪除.例如，教材中的典型例子拖拉機拉耙，現行教材中回避了“這個力產生兩個效果”的說法，而是提出要研究耙運動的情況和它在泥土中陷入的深度，需把力分解在水平方向和豎直方向討論.教材這樣改動主要原因是：在以后教學中解決具體問題時，我們常常用正交分解法來分解力，而不一定是按力的作用效果分解.在研究如何分解一個力時，強調了要根據實際情況來確定.許多物理教師沒有關注到教材的變動，不明白改動的意圖，在教學中仍然按照老教材來進行教學，就增加了學生二次學習的負擔.

2 強化實驗教學，還物理教學本質

物理學是一門以實驗為基礎的科學.很多物理現象的解釋、物理規律的驗證都離不開物理實驗，實驗教學的目的在于給學生學習物理學創造一個基本環境，激發學生的好奇心和求知欲；通過自己觀察實驗獲取信息，發現問題，作為進一步思維的基礎并能直接從實踐中獲得及時、準確的反饋信息，提高學生的實踐意識和評價能力，促進科學品質和世界觀的形成.

2.1 精心設計實驗，創設求知情境

高效的課堂應該是富有生命力的，而課堂的生命力來自對問題的敏銳，來自豐富的假想和假設，來自不同觀點的爭辯與啟迪.這就要求教師創設情境，利用物理實驗的功能，設計直觀、生動形象的實驗，引發思維，形成學生自發學習的氣氛.

例如，有一位名師在上“變壓器”的新課時，做了一個“空中取電”的實驗，即用線圈與發光二極管組成回路，當線圈移到接通電源的變壓器鐵芯上方時，發光二極管發出光亮；再如，在上“電荷 庫侖定律”一課時，教師拿著日光燈靠近魔球（如圖1所示），日光燈就發光了等.在物理課堂教學中，教師設計一些新奇的實驗來創設情景，可以引發學生的認知沖突，激發學生的學習興趣，從而使學生產生學習的內驅力.

圖1

2.2 精心設計實驗，展示物理過程

物理教學不能僅僅停留在對學生的思維“調動”層面上，而應關注如何創建學生“會思維”這個核心上.在前面提到的“變壓器”中，上課教師設計了一個創新實驗：即移動可拆式變壓器的鐵芯橫條，使鐵芯由不閉合到閉合的過程中，讓學生觀察接在副線圈兩端的小燈泡亮度的變化情況（如圖2所示）.通過實驗現象讓學生體驗變壓器工作時因漏磁而損失能量，進一步引導學生思考變壓器還有哪些能量損失，以便幫助學生通過實驗探究來建立理想變壓器的模型.這樣，使學生以原有思維水平為起點，通過實驗展示物理過程，促進學生思維水平的發展，構建物理知識，還原物理教學本質，使學生能夠運用物理實驗提升豐富的物理表象，通過邏輯思維、形象思維、靈感思維揭示知識關鍵、化解學習難點.這些做法能有效促進物理探究教學高效的實施.

圖2

2.3 利用實驗探究，改變學生學習方式

探究式學習是在教師指導下，讓學生通過積極參與科學探索的過程，模擬科學家解決問題的方式，讓學生體會科學家如何面對疑難情景，學會收集和加工需要的新信息，最終解決問題的過程.從學生角度看，學生是知識的主動建構者，不是被動的盛裝知識的容器，物理知識、思維、方法只有通過學生實踐、親歷，才能內化于腦海之中.

例如，在自由落體運動中研究物體自由下落遵循什么規律的教學中，教材介紹的一種方法是利用自由落體運動的頻閃照片來分析其遵循的規律.高一學生初次遇到頻閃照片，他們不好理解，這是一個難點.為了幫助學生更好地理解在同一張照片上通過多次曝光來顯示物體運動位置的關系，有位教師設計了這樣的實驗：在現場拍攝學生手臂下放過程中的頻閃照片（如圖3所示），投放在屏幕上，讓學生親身體驗，并結合器材與實際操作，讓學生自主構建知識，理解頻閃照片的含義，隨后給學生已拍好的自由落體的頻閃照片，讓他們從照片上檢索有用信息，利用已有知識判斷自由落體運動的性質.

3 將知識問題化，問題情景化

圖3

將知識轉化為問題情景，這是在建構主義學習理論的指導下產生的一種教學模式.問題是思維的開始，探究的前提是問題，沒有深刻的問題，就沒有深刻的思維，所以問題是探究的起點，也是課堂的興奮點，還是課堂中知識的生成點.因此，著力于問題意識的培養，設計能對學生的智慧構成挑戰的問題，是一種積極有效的教學行為.“知識問題化、問題情境化”不僅要激起學生的學習興趣，更要將知識轉化為問題融入情境中，使教學內容在聯系現實世界的情境中加以呈現，引發學生的認知需求，激發其學習動機，讓學生在獨立與合作的探索過程中構建知識體系.

在實際的物理教學中，針對具體的教學內容和學生現有的知識、能力，對教材中的問題進行加工，設計適度、高效的問題串，不僅可以引導學生逐步深入地分析問題、解決問題、建構知識、發展能力，而且能夠優化課堂結構，提高課堂教學效率，發展學生的思維.

例如，在“劃時代的發現”——有關奧斯特夢圓“電生磁”的教學中，引導學生閱讀教材中有關奧斯特發現電流磁效應的內容，并設計以下問題：（1）是什么激勵奧斯特尋找電與磁的聯系的？（2）奧斯特的研究是一帆風順的嗎？（3）奧斯特是如何發現電流磁效應的？（4）用學過的知識如何解釋電流磁效應？（5）電流磁效應的發現有何科學意義？通過一系列的問題來引發學生主動思考，在思考的同時進行討論、質疑、辨析和反思，讓不同基礎和層次的學生都有自己進行獨立思考的平臺，學生在研究問題和解決問題的過程中，促進知識與思維的同步發展.

4 注重“物理模型”，建構思維方法

物理學在其形成和發展過程中形成了許多科學方法，物理科學方法既是物理知識發展的手段，又是物理知識發展的產物.科學方法蘊涵于物理知識中，物理知識是物理科學方法的載體，共同形成了物理學完整的知識體系.物理學中的概念、規律和公式的形成幾乎都是借助于物理模型抽象而來的，物理模型的建立使許多知識變得直觀、形象.所以，教師在傳授知識的過程中，應注重滲透構建物理模型的意識，循序漸進地啟發引導學生，使學生逐步熟悉并掌握這種科學研究的思維方法，使構建物理模型真正成為學生思考問題的方法與習慣.構建模型的方法是一種高層次的思維方法，如何培養？實踐證明，依托生活實例，從解決實際問題出發，尋找“建模”的路徑.

例如，在“生活中的圓周運動”的教學中，我們抓住向心力的供需平衡條件進行分析，以汽車過拱形橋的生活實例，建立了豎直面內圓周運動的模型，并把凹形橋、平橋和拱形橋進行對比，分析汽車對地面的壓力及駕駛員對座位的壓力，討論在模型中出現的超重、失重現象，由此拓展到航天器中的失重現象；最后演示“水流星”實驗，利用豎直面內圓周運動模型，引導學生分析物體在最高點的速度與拉力的關系，為進一步分析單軌道（繩系球）模型和雙軌道（桿系球）模型埋下伏筆.

這種將生活實例模型化的方法正是培養學生構建物理模型與運用物理模型能力的有效途徑，當然建模能力是解決問題的核心能力，建模的過程就是探究的過程，提高建模能力是提升物理探究能力的重要支撐.在教學活動中構建學生的建模意識實質上是培養學生的創造思維能力，因為建模活動本身就是一項創造性的思維活動，它可以培養學生的想象能力，直覺思維能力，猜測、轉換、構建等方面的能力，這些能力正是創造性思維所具有的最基本的特征.

5 通過教學聯系實踐，增強學生實踐意識

物理是與現實生活聯系很緊密的學科，用身邊的事例去解釋和總結物理規律，學生聽起來熟悉，易接受且便于內化，只要我們時時留意，經常總結，就會不斷發現有助于物理教學的實例，豐富我們的課堂，活躍教學氣氛，促進對概念和規律的理解.

例如，在學習位移與路程的概念時，教師可以給出出租車的發票，將原本枯燥的路程和位移概念巧妙地置入生活中常見的“打車”現象中.讓學生在學習中能夠把生活中的具體實例抽象成物理學模型，再運用概念、規律解決問題.再如，微元法是分析、解決物理問題中的常用思維方法，運用微元法常常能使一些復雜問題簡單化，如何幫助學生理解微元的概念呢？有一位教師引導學生動手做了一個小游戲，即給一張紙、一把剪刀，請學生盡可能地剪出一個圓.學生在操作過程中，領悟到紙疊的層數越多，剪出的圖形越接近圓（如圖4所示）.這樣不僅能讓學生加深對微元概念的理解，還有助于對物理概念、規律的理解，有助于拓寬知識的深度和廣度，同時也開拓了解決物理問題的新途徑，增強了學生的實踐意識.

圖4

當然，目前在物理課堂教學中還是存在著一些問題的.例如，為了探究而刻意設計一些不必要探究的實驗；找一些新奇而與教學內容關聯不大的視頻，意在激發興趣等.筆者認為教師要提高教學實效，無論采取什么方式，最根本的是調動學生自覺思維、自發學習，只要能做到這點，一切都水到渠成.

說明：本文中涉及到的教學設計是由王永元、汪明、薛義榮、虞俊等幾位教師提供的.