高三物理教學(xué)的3個(gè)著力點(diǎn)

潘天俊

(清華大學(xué)附屬中學(xué) 北京 100084)

物理教學(xué)既需要考慮物理學(xué)本位知識(shí)，也需要考慮教育學(xué)、心理學(xué)的知識(shí)．互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，迭代升級(jí)的觀點(diǎn)深入人心，物理教學(xué)同樣應(yīng)該借鑒迭代進(jìn)化的思路，不斷進(jìn)行自我進(jìn)化．當(dāng)前高三物理教學(xué)在以下方面存在明顯不足：第一，學(xué)生的物理閱讀能力較低，綜合文字、圖表、圖像的能力不強(qiáng)；第二，學(xué)生頭腦中物理學(xué)的知識(shí)圖譜零碎，缺乏清晰的邏輯線索；第三，物理教學(xué)資源類型還不夠豐富，不能滿足不同層次學(xué)生的需求，特別是資優(yōu)生物理學(xué)習(xí)的需求．學(xué)生學(xué)習(xí)的薄弱點(diǎn)往往暴露的是教學(xué)活動(dòng)的薄弱點(diǎn)，以下就3個(gè)薄弱點(diǎn)分3個(gè)問(wèn)題提出分析和見解．

1 物理閱讀和情境的構(gòu)建

學(xué)生的物理閱讀能力較低，綜合文字、圖表、圖像的能力不強(qiáng)，本質(zhì)是物理問(wèn)題的構(gòu)建層次不高．物理問(wèn)題的構(gòu)建層次有4個(gè)：第一層次，文字階段，通過(guò)閱讀理解文字的含義，提取物理對(duì)象、情境；第二層次，情境階段，在頭腦中構(gòu)造對(duì)應(yīng)的物理對(duì)象、情境、過(guò)程；第三層次，規(guī)律階段，分析對(duì)應(yīng)過(guò)程的初始條件，分析、挑選對(duì)應(yīng)的物理規(guī)律，建立可解的路徑；第四層次，數(shù)學(xué)階段，通過(guò)字母、表達(dá)式、圖形、數(shù)字等形式展現(xiàn)物理規(guī)律，為求解問(wèn)題做最后的準(zhǔn)備．在高一、高二階段的教學(xué)階段，文字階段和情境階段是相對(duì)薄弱的環(huán)節(jié)．過(guò)于求快，許多閱讀環(huán)節(jié)都是教師代勞的，應(yīng)該讓學(xué)生有物理閱讀的鍛煉機(jī)會(huì)．另外，情境階段就顯得更加薄弱了，許多實(shí)驗(yàn)沒法做，許多實(shí)驗(yàn)不易觀察，怎么辦？?jī)H靠學(xué)生的生活積累是不足的，因此，非常有必要利用仿真實(shí)驗(yàn)室觀察物理現(xiàn)象，要讓學(xué)生對(duì)常見的運(yùn)動(dòng)形式有初步、感性、直觀的認(rèn)識(shí)，再?gòu)默F(xiàn)象深入規(guī)律就有了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，否則，學(xué)生理解物理規(guī)律就太抽象了．

2 物理教學(xué)的自然邏輯

物理學(xué)是內(nèi)在邏輯非常嚴(yán)密的學(xué)科，所需學(xué)生直接記憶的東西不多，但需要學(xué)生建立完備的邏輯鏈，從最基本的概念入手，一步步推導(dǎo)重要的規(guī)律，可以說(shuō)，現(xiàn)行的物理教材邏輯鏈線索并不明顯，需要教師上下牽引，挖掘邏輯線索的鏈子，讓學(xué)生的精力放在概念的聯(lián)系上．更少就是更多，從一到萬(wàn)，對(duì)常見結(jié)論要多問(wèn)為什么，萬(wàn)事萬(wàn)物要了解來(lái)龍去脈．物理學(xué)科是當(dāng)前自然科學(xué)中邏輯鏈最完備的學(xué)科，這應(yīng)該是物理教學(xué)的重心．另外，物理是蘊(yùn)含方法論的學(xué)科，特別是同一事物、過(guò)程有多種不同視角的認(rèn)識(shí)分析，譬如自由落體運(yùn)動(dòng)，可以從運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、動(dòng)能定理、動(dòng)量定理、機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒(重物和地球)等不同角度分析．溫度、壓強(qiáng)、電流、安培力、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、電阻等許多物理概念都有微觀和宏觀兩種理解方式，它能大大拓展人的思維，這種思維對(duì)人理解更廣袤的其他學(xué)科、社會(huì)學(xué)科等都大有裨益．另外，千萬(wàn)不能忽視數(shù)學(xué)工具對(duì)物理學(xué)科的證明功能，數(shù)學(xué)證明往往更加簡(jiǎn)明、直接、精確，令人信服．例如，為什么曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向沿軌跡切向，受力方向指向軌跡的凹側(cè)呢，應(yīng)該從速度的概念和加速度的概念入手．再比如，為什么并聯(lián)分壓式電路的滑動(dòng)變阻器要選擇阻值小的滑動(dòng)變阻器呢？何為小？原有的這種解釋顯得模糊不清，并不令人十分信服．如果從數(shù)學(xué)表達(dá)式入手，做作出U-x圖像，就無(wú)需多費(fèi)口舌了．再比如簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期問(wèn)題，怎么來(lái)的？單擺做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期怎么來(lái)的？玻爾的原子模型與機(jī)械駐波模型之間的聯(lián)系，這些問(wèn)題都是極好的素材．總之，物理是自然學(xué)科，所有的概念、模型、想法都應(yīng)該是自然而然的，不能做事前諸葛，物理學(xué)家不是先知先覺的天才，物理學(xué)家也不能提前預(yù)知哪些概念重要，哪些概念存在聯(lián)系．高高在上的物理學(xué)并不是真實(shí)的物理學(xué)，牛頓為什么會(huì)把蘋果落地與月球繞地運(yùn)動(dòng)聯(lián)系在一起呢？想到這一層，教學(xué)當(dāng)中要理清物理發(fā)展的脈絡(luò)和線索，讓學(xué)生覺得物理講道理、有線索．

所以，理順物理教學(xué)自然邏輯的著力點(diǎn)應(yīng)在如下方面．第一，繁雜的東西要?dú)w一，簡(jiǎn)單的東西要生發(fā)，從萬(wàn)到一，從一到萬(wàn)，重要結(jié)論要講證據(jù)，要突出概念之間的聯(lián)系；第二，模糊的東西要精確，要利用數(shù)學(xué)工具證明給別人看；第三，高明的物理思想要揭示來(lái)由，要把物理學(xué)家的真實(shí)想法揭示給別人看，展示物理建立的自然而然．

3 物理教學(xué)資源的迭代進(jìn)化

資優(yōu)生有相對(duì)較好的物理和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，有精力和能力涉獵更多更高的物理領(lǐng)域，到達(dá)什么高度，到達(dá)什么內(nèi)容？這應(yīng)該有科學(xué)的規(guī)劃．另外，利用翻轉(zhuǎn)課堂節(jié)省時(shí)間，在課堂可進(jìn)行更高階問(wèn)題的討論，同時(shí)，利用在線測(cè)試，快捷準(zhǔn)確獲得教學(xué)數(shù)據(jù)，提高講解的針對(duì)性．此外，教學(xué)的最終目標(biāo)是培養(yǎng)自學(xué)者，從督促自學(xué)到自覺自學(xué)的轉(zhuǎn)變，必須有意的維持和營(yíng)造．對(duì)于資優(yōu)生，物理教材起點(diǎn)要高，物理習(xí)題可以以傳統(tǒng)為主，重在落實(shí)，而不是教師講了、學(xué)生聽了，傳統(tǒng)的自主招生、競(jìng)賽培訓(xùn)課程都存在不落實(shí)的現(xiàn)狀，必須加以克服．另外，自主招生課程的教學(xué)計(jì)劃、講義、課后練習(xí)題、模塊檢測(cè)題都應(yīng)該越來(lái)越規(guī)范，要有構(gòu)建體系、迭代升級(jí)的運(yùn)作思路．遍觀優(yōu)秀的教輔，沉得下心，追求精品，才能做出真正有價(jià)值的東西．

高考的改革已經(jīng)勢(shì)在必行，物理教學(xué)應(yīng)該如何應(yīng)對(duì)呢？物理教學(xué)受到多個(gè)因素的制約．第一，高考是指揮棒，高考考什么，怎么考，平時(shí)的教學(xué)要匹配；第二，物理學(xué)本身的特點(diǎn)．物理學(xué)作為理工科的基礎(chǔ)學(xué)科，經(jīng)典物理學(xué)也已經(jīng)發(fā)展了400余年，體系宏大、思想豐富，現(xiàn)有模塊化的教材體系對(duì)物理本身的內(nèi)在體系有不小的傷害，必須要加以警惕，教材可以模塊化，但學(xué)生的物理體系不能支離破碎；第三，學(xué)習(xí)者的認(rèn)知水平和風(fēng)格．物理幾乎被公認(rèn)為高中最難的學(xué)科，這說(shuō)明物理的教學(xué)還有研究的空間，物理教師應(yīng)該充分了解學(xué)習(xí)者的困境．認(rèn)知領(lǐng)域存在經(jīng)典的“知識(shí)的詛咒”(《黏性溝通》這本書所提出的概念：當(dāng)一個(gè)人知道一件事后，他就無(wú)法想象自己是不知道這件事的)，這提醒教師要盡可能避免“知識(shí)的詛咒”效應(yīng)，從未知者、初學(xué)者的窘境思考教學(xué)的開展，從“先知先覺”者的身份轉(zhuǎn)換為“后知后覺”者．譬如，講運(yùn)動(dòng)學(xué)時(shí)，要思考建立“質(zhì)點(diǎn)”模型時(shí)為什么保留質(zhì)量這個(gè)屬性，為什么要建立“加速度”的概念．能發(fā)現(xiàn)這些問(wèn)題，就能更貼近學(xué)習(xí)者．物理學(xué)家不做多余的事情，一切人工的東西沒有什么是無(wú)來(lái)由的．

總之，教學(xué)是一項(xiàng)藝術(shù)，也是一門科學(xué)，值得不斷迭代升級(jí)．