例析物理課堂教學中的導入途徑

竇 瑾 蔡稚梅 邵 云

(南京曉莊學院物理與電子工程學院，江蘇 南京 211171)

·名師論壇·

例析物理課堂教學中的導入途徑

竇 瑾 蔡稚梅 邵 云

(南京曉莊學院物理與電子工程學院，江蘇 南京 211171)

名師簡介：竇瑾，南京曉莊學院物理與電子工程學院副教授、黨總支書記.曾長期在中學從事物理教學工作和學校教學管理工作，先后獲得“無錫市首批學科帶頭人”、“江蘇省333工程培養對象(第三層次)”、“無錫市名教師”等榮譽稱號.發表教育、教學論文50余篇，主編、參編教材和教學參考用書10余本，主持、參與教育研究課題5項，現主要從事物理教學論、大學物理等的教學和研究.

導入是教師引導學生“入門”的行為方式，歷來為教師們所重視.中學物理課堂教學中的導入途徑主要有任務導入、現象導入、實驗導入、銜接導入、遷移導入、詩詞和歌詞導入、“借殼”導入等.

導入；途徑；物理課堂教學；案例

學生對新知識的有效學習總是發端于良好的“入門”階段，“入門”階段進展得如何對整個學習的效果影響很大.導入是教師引導學生“入門”的行為方式，歷來為教師們所重視.中學物理課堂教學中的導入途徑主要有以下幾種：

1 任務導入

案例1：導入“能量量子化”

師：同學們，光的本性是什么？這是人類認識光現象以來，一直在關注的問題.通過這一章的學習，我們將能比較正確認識光的本性.記得在選修3-4“光”的一章里，我們知道了一些實驗證明光是一種波動，由此建立的光的波動說可以解釋許多光現象.在這一章中，同學們將會看到，有另一些實驗能夠證明光是一種粒子，由此建立的光的粒子說也可以解釋許多光現象.我們如何認識光的本性呢？現在就讓我們先來學習第十七章波粒二象性的第一節“能量量子化”.

上課開始，教師開宗明義，直接點題，把本堂課的學習任務揭示出來，使學生一開始就知道老師期望他們干什么.這是一種最簡單的導入方式，往往在一個相對獨立的教學內容的起始課中使用，或在使用其它方式導入有困難時采用.但是，由于這種導入無法充分展示教學內容和學生認知結構之間的矛盾，故采用任務導入時，教師要有意識地突出矛盾、突出不協調，從而引起學生的興趣和認知需要，本案例中“一些實驗證明光是一種波，……，另一些實驗能夠證明光是一種粒子，……”就是為了加強沖突，造成“不和諧”.

2 現象導入

案例2：導入“動量定理”

師：(播放雜技演員“蹦床”表演視頻)演員在蹦床上“上躥下跳”，卻能安然無恙，但若從高空直接落在地面上，則后果不堪設想.這是為什么？

生：演員落在蹦床上，蹦床形變產生彈力，使人減速，所以安然無恙.

師：演員直接落在地面上不是也受彈力作用，并且也使演員速度減為零嗎?

生：是.

師：那就請大家再想一想.(見學生“無動靜”)演員接觸蹦床和地面后都要經歷一個減速過程，這兩個減速過程有什么不同？

生：演員落在蹦床上速度減得慢，演員直接落在地面上速度減得快.

師：太好了！的確，演員落在蹦床上速度減得慢，演員直接落在地面上速度減得快.下面，我們換一個角度，從演員動量變化快慢的角度分析一下上述兩個過程.我們不妨假設兩種情況下演員都是從同一高度開始落下的，則兩種情況下演員接觸蹦床和地面時的速度相同，都設為v，相應的動量也都是mv，停下來的動量都是零，不同的是落在蹦床上時演員的動量從mv減小到零所用的時間較長.另外，演員落在蹦床上能安然無恙，說明蹦床對演員的作用力小.那么，動量的變化與變化所用的時間及作用力之間究竟存在著什么樣的關系呢？這正是我們今天要進一步探究的問題.

物理學的許多概念和規律都來源于客觀的現象，通過觀察現象導入新課題是導入的重要途徑之一.本案例中的現象是學生熟悉的，但僅向學生呈現這些現象還不足以形成問題情境.教師必須通過講解或再現現象等方式使學生與“講解”、“現象”發生相互作用，引起學生認知不平衡或認知沖突，從而將學生的注意、興趣、需要等引向教學內容.案例中教師提出的“演員接觸蹦床和地面后均要經歷一個減速過程.這兩個減速過程有什么不同？”能夠激起學生產生對原有認識“物體落地是瞬時的”的批判心理.接著，在“演員直接落在地面上”慢動作處理到“演員落在蹦床上”的啟發下，自然地進入“動量的變化與變化所用的時間及作用力之間究竟存在著什么樣的關系呢”的問題情境中.

3 實驗導入

案例3:導入“大氣壓強”

師：(手拿一只去掉了瓶蓋的空玻璃飲料瓶，往瓶口放上一只乒乓球，手壓著乒乓球將玻璃瓶反轉到瓶底朝上)當我把托住乒乓球的手移開后，會發生什么現象？

眾學生：乒乓球會掉落.

師：是的.(讓乒乓球掉落，然后撿起)現在我向玻璃瓶中注滿水后再蓋上乒乓球，然后用相同的方式使其倒置，移開托住乒乓球的手后，乒乓球會掉落嗎？

生：應該會掉落.

師：為什么會掉落？

生：因為乒乓球受重力作用，況且上方還有水壓著它呢.

師：似乎有道理.讓我們實際做一做.(教師放手，乒乓球并未下落.)

生：(驚訝)咦.怎么回事？

師：乒乓球未掉落，處在靜止狀態，似乎應該有向上的什么力把它給托住了.究竟這“魔力”來自何方呢？這正是今天我們要討論的問題.

實驗導入具有直觀、生動等特點，容易引起學生的注意和興趣.但有些實驗使用的儀器較多，實驗過程也相對復雜，因而極容易使學生的注意和興趣“四射”，對教師所呈現的豐富多彩的情境不能作出深入的思考，而停留在看“熱鬧”的膚淺層面上.為此，教師必須及時將學生原有的知識、經驗與實驗結果、現象進行比較，使矛盾和沖突明朗化、激烈化，從而讓學生進入問題情境.

4 銜接導入

案例4：導入“勻變速直線運動的位移和時間的關系”

師：甲車做初速度為v0的勻變速直線運動，另有一輛乙車做速度為v0的勻速直線運動，兩者的v-t圖線如圖1所示.在t時間里，乙車的位移在圖中如何表示？

生：矩形的“面積”.

師：在t時間里，兩輛車的位移關系如何？

生：甲車的位移大于乙車的位移，因為甲車的平均速度比乙車大.

師：如果乙車運動變為兩段勻速直線運動，如圖2所示，那乙車的位移怎么求？

生：當然是兩塊矩形“面積”的和！

師：如果乙車的運動變成如圖3所示的四段勻速直線運動呢？

生：4塊矩形“面積”的和.

師：乙車的運動還可以變成8段勻速直線運動.

生：8塊矩形“面積”的和.

師：是的，乙車的運動還可以變成16段、32段甚至比可以想象的分段還要多，乙車的位移還是可以用一個個矩形的“面積”和來表示.但是，當分成足夠多的等分時，……(停頓，讓學生思考、討論.)

生：乙車就是在做與甲車完全相同的勻變速運動了.

師：那在t時間中，乙車的位移呢？

總學生：和甲車一樣！

師：具體如何求？

生：當然還是可以用圖線與t軸包圍的“面積”來求.

學習是循序漸進的，理解和掌握較高層次的知識，必須以與此相聯系的較低層次的知識的掌握為前提，尤其是同類知識，要提升到更高的層次就更需要有原有知識作鋪墊.從回憶、提問、做習題等教學活動開始，對照新的學習情境發現問題，實現以舊引新、溫故知新，這便是銜接導入.這樣的導入，學生會感到新知識并不陌生，從而有利于在已有的認知結構上生長出“新天地”，也有利于引導學生真正參與學習的過程.

5 遷移導入

案例5：導入“重核的裂變”

師：1999年3月是一個令全球電腦用戶誠惶誠恐的月份：Malissa病毒席卷全球.Malissa病毒利用微軟的Word與OutLook電子郵件程式感染系統，同時傳播給其他用戶.它會在郵件中，附加一個受到感染的Word文檔，同時在郵件箱中顯示“重要信息，來自×××”的字樣，收件人往往因信件來自熟人而打開文檔.這時，所謂“電腦蠕蟲”病毒就自動安裝在用戶的系統中，并自我復制，再寄給通訊錄上所有的人……該病毒還會自動重復以上動作，由此連鎖反應，會在短時間內，造成郵件服務器的大量阻塞，嚴重影響人們正常的網絡通訊.不過在此，我想提醒同學們注意的是，這一Melissa電腦病毒的設計者“一定”知曉20世紀30年代的一項物理學重大發現.下面就讓我們一起來認識一下Melissa的“原型”——重核的裂變.

學習具有普遍的遷移性，這是早已為大家所熟知的，如我國古人所說的學習可以“舉一反三”、“觸類旁通”其實就是指一種學習對另一種學習的影響.遷移導入可以是借助學科內的知識遷移進行，也可以是借助學科間的知識遷移進行.

6 詩詞、歌詞導入

案例6：引入“運動的描述”

師：讓我們先來欣賞電影《少林寺》主題歌《牧羊曲》.

師：讓我們再來看一下這首歌的歌詞.

“日出嵩山坳,晨鐘驚飛鳥,林間小溪水潺潺,坡上青青草,野果香、山花俏，狗兒跳、羊兒跑，舉起鞭兒輕輕搖，小曲滿山飄、滿山飄.”

師：請同學們體會一下歌詞中關于運動的情境和描述，然后說一下歌詞當中涉及到了哪些方面的運動？

生：“日出嵩山坳”反映的是太陽相對于山坳的運動，“水潺潺”反映的是水的流動，其他還有狗和羊的運動、鞭的運動.哦，還有“小曲滿山飄”反映的是聲音的運動.

師：真是太好了.尤其你說的“日出嵩山坳”反映的是太陽相對于山坳的運動真是到位.其他同學還有看法嗎？

生：我認為“晨鐘驚飛鳥”反映了聲音的運動和鳥的運動.

師：大家的看法呢？

生：是的.

師：還有哪位想補充？

生：我認為“野果香、山花俏”反映了分子的運動和光的運動.

師：啊呀！真是不得了.他看到了我們聞到“野果香”、看到“山花俏”的本質.大家說呢？

生：有道理.

師：這短短的歌詞所反映的運動還真是不少啊，它真可謂是一首動感十足的歌詞.事實上，在我們的周圍，到處都能看到各式各樣的運動.顯然，研究物體的運動是一件很有意義的工作.如何研究運動呢？還是先讓我們一起來研究一下如何描述運動吧.

中國是一個詩、詞、歌的國度，從古到今，人們創作了大量優秀的作品，其中的許多作品涉及了物理現象和思想.以詩詞、歌詞為素材導入，借回憶、誦讀詩詞和歌詞之機，挖掘其內涵，探討詩詞、歌詞所描述、反映的物理現象和物理規律，使文學欣賞和物理學習互相滲透，激發學生學習物理的興趣和親近物理、走進物理的情感.

7 “借殼”導入

案例7：導入“牛頓第三定律”

師：同學們，在前不久舉行的學校書畫比賽中，我班姚同學取得了一等獎第二名的好成績.為此讓我們用掌聲表示對姚同學的祝賀.

師：能否再熱烈一點！

師：好.剛才我們用掌聲表達了對姚同學的祝賀.下面請吳同學談一談鼓掌的感受.

吳：(支支吾吾)我要向姚同學學習，…….

師：好的.除此之外還有其它感受嗎？

吳：嗯…….(有點語塞)

師：(提醒)注意我們終究是在上物理課啊.

吳：(恍然大悟)哦！拍掌時兩只手掌都有痛感，且越用力拍，兩只手掌的痛感越強.

師：很好.這說明兩只手掌間的作用力是相互的、同時產生的.下面就讓我們一起來深入探討存在于兩個物體間的相互作用力所遵循的規律——牛頓第三定律.

蘇霍姆林斯基說：任何一種教育現象，孩子們越少感到教育者的意圖，它的教育效果就越大.我們把這條規律看成是教育技巧的核心.“借殼”導入“顧左右而言他”，運用恰當時，會使學生身臨其境，意識不到是在“上課”，但恰恰就在這不知不覺中受到教育、獲得知識.案例中鼓掌這一習以為常的行為很少能啟人深思其物理內涵(更何況這里還設計在“祝賀”的“戲份”里)，十分需要教師的啟發和誘導以引起學生的深刻思維.

眾所周知，導入的基本任務是引起注意、激發興趣和產生認知需要，導入的設計主要要注意針對性、啟發性和藝術性.上述導入途徑僅僅是常見的幾種，但導入的價值確是“昭然若揭”的了.

[1] 陳軍.淺談初中物理課的幾種導入方法[J].教育現代化，2006,(1).

[2] 于永健.課堂“情境導入”的設計與案例介紹[J].中學物理教學參考，2011,(4).

[3] 胡淑珍.教師職業技能訓練之四——教學技能[M].長沙：湖南教育出版社，2000.

[4] 竇瑾等.物理教學論[M].南京：江蘇人民出版社，2008.