追尋初中物理課堂的理想境界

(1. 江蘇省寶應縣實驗初級中學，江蘇　揚州　225800;2. 江蘇省沛縣實驗學校，江蘇　徐州　221600)

每次給初二的學生上第一堂物理課的時候，都要告訴學生什么是物理，怎樣學物理，學物理有什么用。但是每次筆者說的都是同樣的話，學生每次聽起來都是一臉的迷茫。隨著教學經驗的不斷積累和鉆研，筆者也有了更多的思考。

現在，筆者是這樣給學生介紹的：物理即悟“物”明“理”，探究事“物”的內在規律或道“理”。

筆者認為物理課堂應該做到培養學生的學習興趣，激發學生的探究欲望，開啟學生的心靈之窗，這才是學生所需要的理想課堂。為此，本文用三個語氣詞“咦”“啊”“哦”來闡釋學生心目中的理想課堂應該達到的三個境界。

1　“咦，這么神奇？”——培養學生的學習興趣

常說興趣是最好的老師，物理課上應該如何培養學生的興趣？首先還是得從一堂課的引入入手，好的開始等于成功的一半，一堂物理課如果引入很精彩，能夠吸引學生，能夠激起學生探究的欲望，那么，這堂課也就成功了一半。

圖1

物理是一門以觀察和實驗為基礎的學科，生活性、實踐性很強。在引入環節，教師如果能通過小實驗，創設“神奇”的物理情景，讓學生看一看、做一做，就能讓學生一下子興奮起來。

比如，筆者在“探究凸透鏡成像規律”的教學中，將凸透鏡置于燭焰和白墻之間(如圖1)。“咦”，白墻上也有一個“燭焰”，還是倒的“燭焰”。不等教師提問，學生們就把他們看到的現象說出來了，課堂一下子就活躍起來了。接著，筆者又將手中的凸透鏡慢慢地向上移，再慢慢地向下移。在移動的過程中，所有同學都屏住呼吸，認真地觀察著，目光隨白墻上的“燭焰”一起移動；最后，筆者保持凸透鏡不動，再將燭焰慢慢地向上移，再慢慢地向下移。引導學生再次觀察白墻上的“燭焰”移動的方向。在學生觀察的基礎上，筆者告訴學生，你們看到的墻上倒立的“燭焰”是真實燭焰通過凸透鏡后所成的實像。

學生從剛才的兩次觀察中很容易得出：只上下移動凸透鏡時，墻上的像與凸透鏡移動的方向相同；只上下移動燭焰時，墻上的像與燭焰移動的方向相反。為什么移動的情況會不同呢？學生進一步學習的欲望一下子被激發出來了。

有個學生還提出：“如果讓凸透鏡在燭焰和白墻之間前后移動，又會發生什么變化呢？”于是，筆者邀請這位同學上講臺來和筆者一起探究，對他說：“我來做你的助手吧，你要老師怎樣配合你呢？”他說：“老師，你拿著蠟燭不動就可以了”。在筆者的配合下，只見他將凸透鏡從靠近燭焰的地方一點一點地朝白墻方向移動。當墻上漸漸的出現一個很大的模糊的倒立的像時，同學們再次興奮起來。繼續移動，這個像便漸漸清晰起來了。接著，筆者告訴學生剛才看到的模糊像的位置并不是真正的像的位置，實驗時一定要等到像最清晰為止。當這位同學以為實驗到此結束，準備離開講臺的時候，筆者一把抓住他。只見他驚訝地看著筆者，呆住了。筆者笑瞇瞇地問他：“就這樣啦？凸透鏡和白墻之間還有好長的一段距離，為何不繼續移動呢？”他很不情愿地接過凸透鏡，從靠近燭焰的地方開始，繼續實驗。很快白墻上重新出現了清晰的倒立放大的像，繼續移動，像模糊了，消失了，但不久白墻上好像又出現了燭焰的輪廓，慢慢地清晰起來了。“咦，像怎么變小啦？”課堂又一次出現了高潮，大家議論紛紛。不一會兒，所有的目光都看向了筆者，期待著筆者能給他們做出解釋。

筆者稍作停頓后告訴學生：“凸透鏡既能成倒立放大的實像，也能成倒立縮小的實像，還能成倒立等大的實像。剛才通過實驗我們已經看到，凸透鏡成什么樣的像與距離有關。我們將燭焰到凸透鏡的距離叫物距，光屏(白墻)到凸透鏡的距離叫像距，這堂課的任務就是通過實驗探究找出凸透鏡成各種不同像時物距、像距與凸透鏡焦距的關系。”

“咦，這么神奇！”在物理課堂上，如能經常呈現神奇的物理現象，不斷給學生帶來驚喜、驚訝，就一定能極大地調動學生的學習積極性，激發其探究的欲望。這就是物理課堂的魅力所在，也是很多學生愛上物理的原因。

2　“啊，還可以這樣？”——激發學生的探究欲望

在物理教學中筆者不太贊成預習，因為學生看過書以后，往往就會對課堂上老師的問題缺少思考的過程，不利于培養學生的物理核心素養。物理課堂應該是原生態的，應該是在教師的引領下，師生共同探究。物理課堂應該有驚喜、有驚訝，總在教師預料之中的、平鋪直敘的課堂是掀不起漣漪的，長此以往，學生就會慢慢失去學物理的興趣。

在實驗探究環節，最關鍵的是針對要探究的問題，讓學生自己設計出探究方案，并能對各種不同方案的優缺點進行評估，從而選出最佳的方案。

圖2

在探究“二力平衡條件”的實驗之前，筆者先讓班上的一對雙胞胎姐妹一個在門前，一個在門后，分別沿水平方向拉著門上的拉手且要求她們保持門靜止不動(如圖2)。通過觀察，告訴學生，這對雙胞胎姐妹分別作用在門上的兩個力就可以看成是一對平衡力。接著，筆者讓姐姐改變力的大小(先增大后減小)，要求妹妹始終做到讓門靜止不動。問妹妹：“在姐姐改變力的大小的時候，你作用在門上的力大小如何變化？”妹妹說：“當姐姐的力增大時，我的力也要跟著增大；反之，當姐姐的力減小時，我的力也要同時減小，才能使門保持靜止不動。”根據平衡時兩個力“同大同小”的特點，有的同學猜想：這兩個力的大小應該相等。也有同學猜想：如果姐妹倆朝同一個方向用力，門肯定不會靜止，所以，平衡時兩個力還必須反向。同學們還提出了其他的一些猜想。“要想知道我們剛才的猜想是否正確，接下來應該怎么做呢？”同學們異口同聲地答道：“做實驗。”這就是筆者在實驗探究前經常做的事——讓學生先體驗，通過體驗提出自己的猜想。

筆者說道：兩個力滿足哪些條件才能使一個物體處于平衡狀態呢？我們應該從影響力的作用效果的三個要素，即力的大小、方向、作用點去考慮。剛才我們只是初步探究了二力平衡的條件，要想使研究更加科學、規范，在實驗室中，我們又該怎樣去探究呢？請同學們大膽想象，設計出自己的方案。

經過一番交流和討論后，同學們設計出了以下三個探究方案，然后讓各個小組說明自己設計的理由，請其他小組對該小組的方案進行評估。

方案一：以木塊為研究對象(如圖3)。

圖3

理由：用砝碼提供拉力，在圖3甲左右兩盤中放入質量相等的砝碼，木塊靜止；在圖乙兩盤中放入質量不等的砝碼，木塊不能靜止；將圖丙中的木塊扭轉一個角度，使木塊兩端的繩子不在同一直線上，則小木塊不能靜止，最終要恢復到原來的位置，直到兩端的繩子重新處于一條直線上。

評估：由于木塊與桌面之間存在摩擦，因此，即使左右兩盤中的砝碼不相等時，木塊仍然有可能靜止。在丙圖中被扭轉一個角度的木塊也較難恢復到原來的位置。

方案二：以小車代替木塊作為研究對象。

理由：在該方案中用小車代替木塊，變滑動為滾動，大大減小了被研究的對象與桌面之間的摩擦，便于更準確地研究兩個力的大小關系。

評估：在研究“不在同一直線上的兩個力能否平衡”時，小車要恢復原狀，小車與桌面間的摩擦仍然屬于滑動摩擦，小車還是較難恢復到兩個力共線的狀態。

方案三：以小卡片代替小車作為研究對象(如圖4)。

理由：小卡片懸空，不與桌面接觸，消除了摩擦力對被研究對象的影響。

圖4

評估：沒有了桌面的支撐，小卡片會由于自身重力的原因而使兩邊的繩子很難在一條直線上。對于這個問題，我們可以采用質量很小(忽略重力)的小卡片，以減小自重的影響；或適當增加兩側繩端的鉤碼，使鉤碼重遠大于卡片重，也能減小卡片自重的影響。在研究“不在同一直線上的兩個力能否平衡”時，不僅可以通過旋轉小卡片以達到兩個力不共線的狀態，還可以采用向上或向下拉動小卡片的方式使小卡片兩端的力不在同一直線上，使實驗結論更具有普遍性。同時，該方案還能研究二力平衡是否要“同體”這一條件，方法是：將小卡片用剪刀沿中間剪斷，兩端的繩子將分別拉著兩個剪斷后的小卡片各自向相反的方向運動。

在實驗探究環節，可以盡量設計比較接地氣的方案，讓學生用身邊的、生活中的一些物品先來體驗探究，使他們覺得實驗探究原來如此容易。也可在體驗的基礎上設計出不同的探究方案，并能對不同的實驗方案從多個維度進行評估，從而優選出最佳的探究方案。

“啊，還可以這樣？”讓學生在感嘆中敬佩老師和同學、欣賞自己，學生怎么會不喜歡探究呢？

3　“哦，原來如此！”——開啟學生的心靈之窗

帶著問題去學習是較有效的學習方式，當學生腦海里有問題時，自然而然會產生學習的欲望。這樣做目標明確，學生注意力容易集中。

比如：筆者在進行“動能勢能機械能”的教學時，先用高速公路上的限速標志牌拋出問題：為什么對不同的車輛會有不同的限速要求？然后，通過兩個實驗分別探究動能與速度、質量的關系。由圖5甲探究可知：將質量相等的A、B兩球從同一斜面的不同高度由靜止釋放，分別撞擊位于同一水平面上的同一木塊，由于B球的初始高度高，所以B球到達斜面底部時的速度大，B球將木塊撞擊得遠，對木塊做的功多，說明B球具有的動能大。進一步分析得出：質量一定時，速度越大，動能越大。

圖5

由圖5乙探究可知：將質量不相等的A、B兩球從同一斜面的同一高度由靜止釋放，分別撞擊位于同一水平面上的同一木塊時，由于兩球從同一斜面的同一高度由靜止釋放，因此它們到達斜面底部時的速度是相等的。但B球的質量大，B球將木塊撞擊得遠，對木塊做的功多。進一步分析得出：速度一定時，質量越大，動能越大。

總結得出結論：物體的動能大小與質量和速度有關，質量越大，速度越大，物體的動能就越大。

最后，引導學生用剛才探究得到的結論來解釋限速標志牌的問題。學生恍然大悟：原來，小汽車的質量小，在動能一定時，速度可以更快一些；而載重卡車質量大，為了使它的動能不至于太大，就要把它的速度限制得更小一些。

“哦，原來如此！”學生一下子頓悟了，課堂再次進入高潮。

教學雖是一門遺憾的藝術，但作為教育工作者，一定要立足課堂，研究課堂，為實現高效課堂、理想課堂而不懈努力。