基于教材“化曲為直”案例分析的教學思考

王 鋒 楊海青

(阜陽市第三中學 安徽 阜陽 236000)

基于教材“化曲為直”案例分析的教學思考

王 鋒 楊海青

(阜陽市第三中學 安徽 阜陽 236000)

對教材中“化曲為直”的教學案例進行了分析和研究，基于此提出了我們的教學思考．

教材案例分析 化曲為直 教學研究性思考

科學方法不僅是物理課程的內容，而且還是獲取物理知識的途徑和手段，是理解物理知識的綱領和脈絡，是應用物理知識的橋梁[1]．邢紅軍教授研究論斷，從知識結構形成的視角、認知結構的視角以及現代教育觀的視角看，科學方法的教育價值都是巨大的．一本好的教科書應該能向學生傳達一種精神，一種思考方法，能給學生一種獨特的視角，以及一種科學品位[2]，人教版高中物理教材做到了．我們通過研究教材中“化曲為直”科學方法的教學案例，做出研究性的教學思考，探討物理教學的一些有益做法．

案例分析一：巧選坐標系法

教材案例處理：實驗——探究加速度與力、質量的關系一節中，教材用控制變量法探尋加速度和質量之間的關系，進行實驗的數據處理時，對探究思路做了這樣的引導：“我們從最簡單的情況入手，檢驗是否‘a與m成反比’．在數據處理上要用到下面

圖1

表1 高考對圖像化曲為直的考查舉例

高考考試大綱認為，物理規律、狀態和過程常可用圖像來表示，這是一種重要的研究和處理物理問題的方法[4]，在圖像中成直線的規律非常直觀地表示出來，考查考生將物理規律轉化成圖像的能力，作為教學導向標——高考對圖像化曲為直的考查屢見不鮮，如表1所示．尤其是2010年新課標卷第20題，2011年新課標卷第23題一直是《考試大綱的說明》中的題型示例，由此可見化曲為直的圖像式研究方法是高考極力倡導的．

教學思考：重視圖像表征的研究和處理物理問題的方法，巧選坐標軸，化曲為直的思想是教學智慧和創造性的體現，對學生研究性及創造性有很大的啟發．教學還應遵循學生的心理認知規律，做思維引導，為探究開路；化曲為直，由簡入難，圖像表示輔助以文字表述和數學表達形成多元表征，為學生對物理的深度學習貢獻合力．

案例分析二：運動的分解與合成法

教材案例處理：必修2“平拋運動的研究”中，教材的處理思路[5]是這樣的：根據平拋運動物理概念，物體在水平方向不受力和豎直方向只受重力的特點，根據獨立性、等時性和等效性的原理，進行運動的矢量分解．水平方向上物體不受力，保持勻速直線運動；豎直方向只受重力，且豎直初速度為零，做自由落體運動．化曲為直，從而將復雜的曲線運動問題轉化成直線運動問題．

教材處理分析：教材通過運動的分解與合成方法，實現化曲為直，將陌生的問題轉化成熟悉的問題，將復雜的物理模型轉化成簡單熟知的物理模型，大大簡化了問題的處理難度，完成了知識的順應同化和物理觀念的形成及物理模型的建構；活化學生思維，為曲線運動的處理提供好方法；增強解決問題的轉化意識，培養學生的創造力．

教學思考：什么是典型的問題，平拋運動又為什么是最為典型的曲線運動？我們在和學生一起探究學習時，選什么樣的探究主題，構建怎樣的教學情境，用哪些教學資源，教師設計什么問題引導學生探究尤其是我們的教學想給學生留下些什么？我們認為典型的問題在解決過程中會形成核心的物理觀念，培養解決問題的科學思維，會給學生以思維方法的啟迪，會促使學生核心素養的提升，這是化曲為直的精要，是智慧教學的追求．

案例分析三：極限法

教材案例處理：必修2“向心加速度”一節，在探究向心加速度大小的表達式中，教材有這樣的處理方式：“當角θ用弧度表示時，弧長QP可以表示為QP=rθ．當θ很小很小時，弧長與弦長沒有什么區別，所以此式也可表示弦長．”亦即用極限法化曲弧為直弦，化曲為直，從而突破向心加速度表達式探究最難的轉化．

圖2 弧長、弦長與半徑的關系

教材處理分析：教材通過“做一做”的欄目引領學生進行探究，在問題上精心設計，構建梯度合理指向精準的問題鏈；數學上合理鋪墊，數理結合，在關鍵問題上給予學生支架，驅動探究和理論推演．化曲為直，既是鏈式問題的突破點，又是數學鋪墊的關鍵性支架．

教學思考：化曲為直，實現教學的關鍵問題的“化”解，建起教學鋪墊中“直”架！教學應以研究為伴，發現問題的核心難點，引導學生在關鍵點上有效突破．數理結合，方法為先，鋪墊蓄勢，啟發思維，思想作根，啟智教學．

1 邢紅軍.高中物理科學方法教育．北京：中國科學技術出版社，2015.39

2 《走進新課程》叢書編委會，物理課程標準研制組.普通高中物理課程標準(實驗)解讀．武漢：湖北教育出版社，2003.156

3 人民教育出版社，課程教材研究所，物理課程教材研究開發中心.普通高中課程標準實驗教科書物理·必修1．北京：人民教育出版社，2016.72

4 教育部考試中心.普通高等學校招生全國統一招生考試大綱的說明(理科)．北京：高等教育出版社，2016.308

5 人民教育出版社，課程教材研究所，物理課程教材研究開發中心.普通高中課程標準實驗教科書物理·必修2．北京：人民教育出版社，2016

TryTalkingaboutThinkingOperationRequirementofCultivatingPhysicsLanguagePresentationAbilityofMiddleSchoolStudents

DuanYuwen

(Shanghai Jiading No.2 High School,Shanghai 201802)

The cultivation of the students problem representation ability for physics language is reflectedon the development of their thinking method. Through the establishment of three-dimensional space system framework, this thesis presents the relationship between physics thinking method, the basic way and behavioral verbs of physics language problem represention, and physics language problem representation and the standard words whichare able to reflect the strength. It also illustrates each thinking method and the related teaching operation requirements, and explains how it functions on physics teaching with detailed examples.

physics language;problem representation ability;thinking method;operation requirement

2017-03-13)