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V o l.4 2 N o .3 M a r .2 0 1 3 中万某某 9教学参考 专家 视点 前.读 者体 会不 到探 索 及 发 现 的喜 悦 , 感 觉 不 到 思 想 形成的 生动 过程 , 也很难 达 到 清楚 地 理 解某某 部情 况. 0困 为 了让学生感 受物理 文 化 的精 彩 , 笔者将 高 中 物 理 的教学 内容 , 放 在 17 世 纪 到 21 世 纪 初 , 这 一跨 度为 4 ""年 的背景 上进行 审视 , 通 过对 教学 内容 的适 当选择 !重组 , 将凝 固的文化激 活 , 把教 学 活动 转变 为 历史文 化创 造者 与今天 学习者 之 间的对 话 活动 , 进 而 加强科 学理 性 与人 文 精 神 的融 合 , 以开 阔学 生 眼 界 ! 启迪学 生思 维 !提 高教 学有效性 . 1, 注重基础 !搭 建 台阶 !循序 渐 进 , 促 进 学生 知识 与技 能 的稳 步提 高 注重基 础是 指对重 要 的基 础知 识 的 阐述 , 力求 准 确清楚 !层 次分 明 !严谨 扎实 , 力求 充 分体 现高 中 物理 课程 的基础 性. 高 中物 理 中许 多 内 容与 学 生 的认 知水 平 之 间存 在较 大地落 差.教 师解 决这一 矛盾 的一 个 重要 的 策略 就是分 散难 点 !搭 建 台阶 !循 序渐进 , 以使 学生 稳 步提 高.学 生 的学 习某某 动 与登 山活 动 类似 , 大 家都 有 这 样 的体验 :一 个 s m 的峭壁 , 并不算 高 , 但 是一个 人 如果 没有专 门的 工 具 !没 有 经 过 专 门的 训 练 却 也 难 以攀 登 ;东岳泰 山 1 52 4 m , 不算 矮 , 但 是一 般 的人 都 能登 上泰 山极顶 , 这是 因为泰 山开凿 了所有 健 康某某 都 能接 受 的台 阶. 教学 也 是 如此 , 搭 好 合 适 的 台 阶 既是 尊 重 客 观规律 的要 求 , 也 是 教 学 艺 术 之 所 在 .下 面 以 /矢 量 0的教学 为例 , 谈谈 笔者对 教材 的处理 . 高 中学 生对 矢量 的认识 必须 突 出两 点 , 即方 向性 和运算 法则 .对 高一学 生来说 , 掌握 这 两 者都 不 容易. 教师 可依托 教材 , 从直 线运动 教学 开 始 , 采用分 散 !渗 透 的方 式帮 助学 生理 解矢量 的概念 . (1) 通 过位移 教学 让学 生初步 接触矢 量 直线运 动 教学 过 程 中 , 学 生 先学 习某某 移 的知 识 , 通过 位移初 步接触 矢量 .教 师通 过生 活实 例对 学 生进 行启 发 , 使 学生认 识 到 /像位 移 这 样 的 物理 量 叫做 矢 量 , 它既有 大小又 有方 向. 0川 这 只描述 了矢量 的 一个 特征 , 但它 不是矢 量 的定义. (2) 通 过 问题 讨论 让学生 了解 矢量运 算 人教 版普 通 高 中标 准实 验 物 理 教 科 书 5物 理 1 6 第 13 页 中有一 个 /思考 与讨论 0题 : /一 位 同学 从操 场 中心 A 点 出发 , 向北 走 40 m 到 达 C 点 , 然 后 又 向东 走 了 3O m , 到达 B 点.在 纸上用 有 向某某 段某某 明某某 一 次 !第 二次 的位移 和两 次 行走 的合 位 移. 三 个 位 移 大 小各是 多少 ? 你 能 通过 这 个 实 例 总结 出矢 量 相 加 的 法则 吗? 0 对这 一环节 , 学生 可通过 同学从 A 到 C 再 到达 B 的过 程 , 在具 体 的数量关 系 中 , 体 会 A 到 C 再 到 达 B 的位移正 好满 足 /勾股定 理 0. 这里 并不 要 求学 生 得 出 形式 完整地 平行 四边形 定则或 者三 角 形法 则 , 但 教师 一定要 让学 生 明 白 ,最终 的位 移并 不是 30 m 与 40 m 相加 就可 以得 到 的 , 达 到这 一层 次就 可 以 了. 教 学 中 教 师要让学 生 心存 疑 问 , 存 疑 是 探究 的开 始 , 学 生 对 矢 量这一 概念 不 自觉 地做 出或浅 或深 的猜 想 与假 设. 这对 学生 以后 的学 习是非 常有意义 的. (3) 通 过 / 力的合 成 0实验 让学 生探 究 矢量 相 加 的 法则 学 习 /力 的合 成 0时 , 学 生 可 通 过 实验 探 究 , 掌 握 求 合力 的方法 , 这 为矢量 定义奠定 了基 础. (4) 对 矢量 进行 定义 /力 的分解 0部 分 的 教 学 , 可 通过 重 新 研 究 5物理 l) 第 13 页 中的 /思 考 与讨 论 0, 让 学 生 对 比位 移 合 成 的三角形定 则 与力 的合成平 行 四边形 定则 , 理 解 两者 之 间的一致 性 .此时 , 科学 定义矢 量 已经 水到 渠 成 , 即 把 /既有 大小 又有 方 向 , 相 加 时某某 循 平 行 四边形 定 则 (或 三角 形定则 )的 物理量 叫做矢 量. 0 (5) 通过应 用 深化学 生对矢 量 的理解 知道 了定 义并 不等 于某某 掌握 了某 个 概念 .教 学 中应 以课 本提 供 的 / 速度 矢 量 0为例 , 详 细 地讨 论 速 度 "; !v: 与它 们 的变化量 vv 之 间的方 向某某 系. 笔 者在 5物理 2 6研 究 /运 动 的合 成 与分 解 0及 /抛 体 运动 的规律 0的过 程 中 , 进 一 步加 深 了学 生 对 矢量 的理解.并且 , 在研 究 匀 速 圆周某某 动 的物 体 的 加 速 度 方 向某某 , 又一 次运用 矢量 之差 的方法. 经 历这几 个 台阶 , 加 高.上 中近一 年 时间 内学 生 对 跟 矢量 相关 问题 的感 悟 , 学 生对 于矢 量 的认 识可 以达 到 较高 的水平 . 任 何某某 活动都 要使学 生学 会 所教 内 容 , 落实 三 维课 程 目标 的前提 是 学 懂 物 理 , 否 则 , 一 切 都无 从谈 起 .基本 概念 及规 律 的 教学 , 以学 生 的生 活 经验 为基 础 , 以实 验为依 托 , 以动 态 发展 的观 点 把 握 知识 的本 质 , 从学 生成长 的 角 度理 解 教 学 中 的 知识 问题 , 则 可 以实现物 理知识 与学 生 的 /相知 0. 2.渗 透方 法 , 让学 生在 经 历与体 验 中掌握 科 学探 究的要 素 ,理 解某某 学研 究 的范式 /渗透 方法 0是指 在展 现具 体物 理知 识 的过 程 中 , 贯 穿物理研 究 方法 !思维 方 法 , 教 师 在 引 导学 生 独 立 思考 的 同 时 , /把科 学 过 程 和 思 维 方 法 , 引 入 物 理 教 学 , 不仅能 使学 生 有 身 临其 境 之 感 , 而 且 能 领 略 前辈 E 一m a 一l:P hye怕 2 1@ sin a e om 专家 视点 中万某某 r君学参考 第42卷 第3期 20 23年3月 大师 的研究 方 法 !物理 思 想及 科学精 神 . 0[s] (1)引导 学 生 通 过 具 体 的探 究 活动 , 理 解 物 理 研 究的基 本方 法 人类 对 事物 的认 识 一 般 都 是从 对具 体 事物 认识 开始的 ,但 是 又 不 止 于具 体 的事 物 , 人们 总 是试 图揭 示 特殊 现象 背 后 蕴 藏 着 的 普遍 规 律.下 面 以 / 匀 速 圆 周某某 动 的加 速度 方 向 0教 学 为例 展开讨 论 . 以往的 教学 中 , 教 师往 往按 下 面 的思路 教 学 生认 识 匀速 圆周 运 动 的 加 速度 方 向.即 /用 细线 系一 块 小 石 块 , 手 握 细线 的 另 一 端 把 它 抡 起 , 使 其 绕 着 手 在 水 平 面 内做匀 速 圆 周 运 动.石 块 没 有 沿 切 线 飞 出去 , 那 是 因为受 到 了细线 对 它 的 力 , 这 个 力 指 向 圆 心 ;石 块 运动 的加 速 度方 向某某 的方 向某某 致 , 因此也 是 指 向 圆 心 的. 由此 得 出结 论 :匀 速 圆周 运 动 的加 速 度 方 向某某 指 向某某 心 的. 0 这 一教 学思 路某某 在 的问题 是 :从 一个 特 例得 出 的 结论 没 有进 行分 析就 推广 到一 般 情形 了.如 果经 常某某 样处 理 , 久 而 久 之 会 使 学 生 形 成 以 偏 概 全 的 思 维 习 -质. 教 师对匀 速 圆 周 运 动 的 加 速 度 方 向 问 题 可 以 这 样展 开 :先 按 照 以 前 的思 路某某 行 讨 论 , 接 下 来 可 以再 给 出一个 案例 , 即地球 绕 太 阳某某 (近 似 的 )匀 速 圆周 运 动.地 球受 到什 么 力 的作用 ? 这 个 力可 能 沿着 什 么方 向? 模仿 以前 的思 路某某 出结 论 :在 这 两种 情形 中加速 度方 向某某 指 向某某 心的 . 然 后 , 教师 可 以用 运动 学 的方法 分 析 匀速 圆 周某某 动 的速度矢 量 方 向某某 的关 系 , 通 过理 论 探 究得 出 向心 加 速度 大小 的表 达 式.这 一 过 程 中 , 讨 论 加 速 度 的方 向并不 涉及 任何 石 块 !小球 !地球 等 具体 的物体 , 因而 得到 的是普 适 的结 论. 可 见 , 不借 助 实例 同样 可 以得 出结 论 .然 而 , 实例 在 这里 有什 么作 用 呢? 实例 给 了我 们强 烈 的提 示 , 即 没有逻 辑推 理不 可 能得 出普遍 性 的 结论 , 而脱 离实 际 的推理 可能 使推 理 迷失 方 向. (2) 注 意通 过 问题 的 解 决 , 示 范 物 理 研 究 的 规 范 化方 法 物 理学 中 , 不 同 的问 题 有不 同 的特 点 , 解 决 起 来 要遵 守 不 同的 程 序 , 也 就 是 说 有 不 同 的 规 范.问 题 解 决方 法 与解 决 问题 的程序 有 紧密 的联 系 , 好 的操 作 程 序 隐含 了正 确 的思 维方式 , 教 师 的典 型示 范 对 于学 生 学 习某某 理 的程序 很重 要 .平抛 运 动教 学 的操 作程 序 如 下 : ¹ 建 立 坐标 系 和 坐标 原 点. º对 小 球 进 行 受 力 分 析 . » 分析 小球 在水 平方 向某某 竖直 方 向的速 度 和加 速 度 的变 化情 况. ¼ 得 出水平 方 向某某 竖 直方 向 的运 动规 律.根据 这一 思 路 , 下 面 拟 以 平 抛 运 动 的教 学 片断 为 例谈 谈 笔者 的做 法. 对 于 抛 体 运 动 , 以运 动 合 成 与 分 解 的方 法 为 支 架 , 将平抛 运 动分解 成 水平 方 向的 匀速 运 动 和 竖 直方 向的 自由落体 运 动 , 让 学生 仿照 在 学 习某某 动合 成 与分 解某某 对红 蜡块 问题 的处 理方 法 , 得 出平 抛 运 动 轨 迹 的 表达 式 !速 度 的大小 及 方 向. 综上 可 知 , 研 究 抛 体 运 动 时 , 笔 者 所 用 的 思 想 与 在用 牛顿 运动 定 律 解 决 问题 时 强 调 的 思 想 是 一 脉 相 承 的.这是 一种 重 视 理 论 分 析 与 演 绎 思 维 的 方 式 , 理 论 的 正确 与否 有待 实验 的检 验. 教 师 可做 下 面 的 演 示 实验 :如 图 1 所 示 , 用 小锤 打击 弹性金 属 片 ,A 球 水平 飞 出 ;同时松 开 B 球 , 使 其 做 自由落体运 动.学生观 察 到 两球 同时 落到地 面.把 整 个装 置放 在不 同 高度 , 重新 做 此 实验 ,结果 两 小球 总是 同时 落地. 冀!l# / ! !. !! ..!!飞11 在 演 示 实验 的基 础上 , 利 用 平抛 运 动 的 频 闪 照 片 , 引导 学 生进 行 下 面 的测 量 与 思考 :¹ 平抛运 动在 水 平 方 向 可 能 是 匀速 直 线 运 动 , 图 l 平 抛 运 动 实验 演 示 图 即小球 在 相 等 的 时 间 内通 过 的位 移应相 等 , 你 的测量 结 果 如何 ? º平抛 运 动在 竖 直 方 向 可 能 自 由落 体 运 动 , 即 小 球 通 过 的 位 移 应 与 时 间的二 次 方成 正比 , 你 的测 量 结 果 怎样 ? 请 根据 测 量数 据 , 计算加 速 度 的 大 小. » 根 据 你 时 实验 现 象 的 观 察及 时 频 闪照 片的 测 量 与 分 析 , 可 得 出什 么结 论 ? 请 将 结论 与上 面理 论 分析 结 果进行 比较 . 上述 教 学 片 断 中 , 将 理 论 分 析 和 实 验 检 验 相 结 合 !定性 观 察和 定 量 分 析 相 结 合 , 这 一 教 学 过 程 包 含 理 论探 究 !实验 操作 !数据 处 理 !分 析论 证 !评 估 !交流 与合作等 要 素 , 体 现 了探 究 未 知物 理 问题 的一 般 规 范. 科 学并 非 自然本 身 , 它 是人 类 对 自然 认识 的过 程 与 产物 , 因此 , 学 生 学 习 的科 学 内容 不再 是 冷 冰 冰 的 公 式 和法 则.教 学 必 须 使 学 生 在 从 事 具 体 活 动 的 同 时 , 积极 进行 独 立 于 活 动 之 上 的思 考 . 在 获 得 具 体 收 获 的 同时 , 增 强 精 神 与 人 格 力 量 ;在 经 历 与体 验 的 同 时 , 看 到科学 内容背 后人 的智 力 活动 .通 过 这 些 , 教 师 E 一m ail:Phy cfeZ I @ 163 eom V o l.4 2 N o .3 M a r .2 0 1 3 中f粉 9君荤参考 专 家视点 可鼓励 和发 展学 生求知 与质疑 的 天性 , 培 养学 生 的探 究精 神. 3.渗 透 物 理 学 史 的教 学 , 让 学 生 了解 科 学 源流 , 引领 学 生与先 贤对话 , 感 受科 学文化 的传 承 与创新 物理 学史是 一部 人类艰 苦探 索科 学 真理 的历 史 , 它记 录 了物 理 学 的形 成 !发 展 过 程 中 , 自然科 学 与 人 文某某 神 的渗透 与 融合 . 渗透 着 理 性 !求 真 的科 学 精 神 及价值 !理 想 !信念 等 人 文 情 怀 , 其 丰 富 的 内容 , 决 定 其特 有 的教 育 功能. (1) 将 凝 固 的 文 化 激 活 , 引 领 学 生 进 行 探 究 性 学习 将凝 固的文化 激 活 是 指让 学 生 置 身 于 历 史 背景 下 , 经历一 次 次的 /发现 0之 旅 , 通过 前 人 的探 究 活动 学 习某某 学探 究 的方法 .下面 以 5科 学 的转折 :光 的粒子 性 6教学 片断 为例 , 介绍笔 者的做 法. 光 电效应 是 认 识 光 的 粒 子 性 的重 要 依 据 . 1900 年 , 普 朗克提 出量子 论后 , 由于其 太 具革命 性 , 包 括普 朗 克 自己在 内 的一 批科 学 家 都 处 于 犹豫 !徘徊 之 中 , 他们 被量 子论 这 一 革命 性 的观 点 吓坏 了.然而 , 爱 因 斯 坦用 量子论 的思 想 对光 电效应 的解 释 是 科 学 转折 的重大信 号 , 此后 , 更多 的 科 学家 开 始 关 注 普 朗 克 的 量 子论 , 并开 创 了新 的局 面.具体 教学线 索如 下 : 光 电效应 实验规 律 的研 究 今 用 经典光 的 电磁 理论 解释 实验规律 (只有 部分 能解释 ) 告 难 以解 决的 矛盾 专 爱 因斯坦 光量子 的假设 ( 以普 朗克 能量子假 说 为基础 ) 今 数 学推 理 (爱 因斯坦 光 电效应某某 程) 令 与 实验 事 实的对 照(密立根 实验 ) 综合 上 述 线 索可 见 , 在 科 学探 究 的过 程 中 , 提 出 问题 !猜 想与假设 !分 析及论 证 等要 素 十分 突 出 , 实 验 所起 的作 用也 十分 明显. 教师应 该在 做好 演示 实验 的基 础 上 , 引导学 生 用 经典 的 电磁 理论 解 释光 电效 应 的实 验规 律 , 结果 发现 经典 的 电磁 理 论 遇 到 了难 以克 服 的 困难 . 经过 讨 论 , 学 生认识 到要 圆满解 释光 电效应 的 实验 规律 ,确 实需 要新 思想 !新观 念 !新 理论. 190 5 年 , 爱 因斯坦 提 出光 子 说 , 利用 爱 因斯 坦 光 电效 应某某 程 , 光 电效应 中经 典 电磁 理 论与 实验 规 律之 间 的矛盾 迎刃 而解 .192 1 年 , 爱 因 斯坦 因这 一成 就 获 得 诺 贝尔物理 学奖. 教 师在教 学 中要 让学 生在 理 解 爱 因 斯坦 光 量 子 假 说含 义的基 础上 , 明确爱 因斯坦 光 量子假 说 与 普 朗 克量子 假说 的区别.爱 因斯坦 光 量子 假说 不 是对 普 朗 克 量子 假说 的简单移 用 , 而 是大 踏步 地 前进 .另外 , 爱 因斯坦 还发展 了量 子化观 点 , 他 认 为 电磁 波不 仅在 发 射 和吸 收时是 不 连续 的 , 而 且 电磁 波 就 是 不 连 续 地 , 并 提 出了光子 的概 念. 19 18 年 , 普 朗 克 因 对 量 子 理 论 的 贡 献 而 获 得 诺 贝尔物 理学奖 .在发 表领 奖演说 中, 普 朗克 曾 说 :爱 因 斯坦跨 出 了说 明物 质 世 界 具 有 量 子 性 质 的 真 正 一 步.:9: 经 过这样 的处 理 , 教 材静态 的文 本就 成 了活 的 载 体 .这 时展示 在学 生 面 前 的物 理 学 /不 是 一 般 定 律 汇 编 , 也不 是一 本把各 种互 不相关 的论 据集 合 在一 起 的 总 目录 , 它是 用来 自由地 发 明某某 念 和概 念 的人类 智 力 的创造 物. 0[l0 : (2) 渗透 相关 理 论 建 立 过程 , 让 学 生 体 验 科 学 家 的心路 历程 , 把握科 学精 神 的精 髓 教 师在教 学 中 , 适 当地渗透 一些 相 关某某 论建 立 过 程 中科 学家 的心路 历程 , 有助 于培 养学 生对 科学 的正 确认识 , 有助 于 培养 学 生 对 新 事物 的敏感 性 , 有 助 于 学 生 理性怀 疑意识 的建 立和批 判精神 的形 成. 密立根 的光 电 实 验是 爱 因斯 坦 光 电效 应 方 程 正 确性 的判决性 实 验.从 1904 年 开始 到 1914 年 发表 成 果 , 历 经 10 年 , 由于 密立 根实验 全 面证 实 了爱 因斯 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 9 :205 . [ 1 8 郭 奕 玲 , 沈 慧 君 . 物 理 学 史 匡M ] . 北 京 : 清 华 大 学 出 版 社 , 19 93 :24 8. [ 12 口 张 维 善 . 高 中物 理 新 课 程 标 准 实 验 教 科 书 5物 理 3 一5 6 [M 2. 北 京 :人 民教 育 出版 社 , 20 07 :29 . [13 口 张某某. 高 中物 理新课 程 标准 实验教科 书5物 理 3 一2)} 7M 8. XX :人 民教 育出版社 , 20 06 :3 . [ 14 2 1美8国家研 究理 事会. 美国 国家科 学教 育标 准仁S 8. 戴 守 志等 , 译 .北 京 :科 学技 术文 献 出版 社 , 1 9 9 :197. [ 15] 联 合 国教 科 文 组 织 国 际教 育发 展 委 员会 . 学会 生存 ) 教 育世界 的今天柯 明天 7M 8. 华 东师 范大学 比较教 育研 究 所 , 译 . XX :教 育科 学 出版 社 , 19 96 :185 一186 . E 一m ail:Phy Cf e2 1@ s 一na eo m [文章尾部最后500字内容到此结束,中间部分内容请查看底下的图片预览]请点击下方选择您需要的文档下载。

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