還物理教學(xué)之本然 促學(xué)生5A之發(fā)展

林立燦 鄭渝

教育的根本目的就是通過教育使學(xué)生從自然人向社會(huì)人轉(zhuǎn)變，使之通過學(xué)前、小學(xué)、中學(xué)、大學(xué)等一系列的教育，成為對(duì)社會(huì)有用的人才。有關(guān)人才的標(biāo)準(zhǔn)有多種，但我們比較認(rèn)可5A表述。國(guó)外某大公司在招聘廣告中打出其公司需要具有5A的人才，即Appearance （外表、形象）、Attitude （態(tài)度）、Accountability （ 責(zé)任感）、Ambition （ 志氣、抱負(fù)）、Ability（能力）。高中物理教育作為高中教育的重要組成部分，在將學(xué)生培養(yǎng)成人才雛形的重要階段，我們?yōu)閷W(xué)生的5A做了什么？[1]我們高三的物理教育又為發(fā)展學(xué)生的5A做了什么？這些都值得我們深思。本文想就此話題表達(dá)一些觀點(diǎn)，以就教于同仁。

一、 高三物理教育的現(xiàn)狀

按照《高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》的設(shè)想，高三學(xué)年只有四分之三甚至更短的時(shí)間進(jìn)行高考總復(fù)習(xí)。但由于眾所周知的原因，很多學(xué)校都將高三學(xué)年的一整年時(shí)間用于高考復(fù)習(xí)。在高三物理教學(xué)中有很多不正?，F(xiàn)象，主要有：

1.高三學(xué)生應(yīng)試壓力逐年增加大

由于在改革開放后，我國(guó)每年都將高考試題公布。參加高考的學(xué)生為了在高考中取得好成績(jī)，都會(huì)做以往高考的試題，這就使得高三學(xué)生應(yīng)試壓力逐年增大。

2.學(xué)生遺忘率高，高三復(fù)習(xí)效率低下

筆者有過參與高四輔導(dǎo)班教學(xué)的經(jīng)歷。高四輔導(dǎo)班生源來(lái)自當(dāng)年參加高考因沒有達(dá)到錄取線或末達(dá)到自己理想成績(jī)而放棄被錄取的機(jī)會(huì)，繼續(xù)復(fù)習(xí)準(zhǔn)備第二年再次應(yīng)考的學(xué)生。在高四輔導(dǎo)班的第一節(jié)課，筆者都會(huì)做個(gè)調(diào)查：如果高考提早2個(gè)月，你們的成績(jī)是否會(huì)更高？很多同學(xué)都給出肯定的回答，這就說(shuō)明高三復(fù)習(xí)的最后階段很多都是做無(wú)用功，復(fù)習(xí)效率低下。

3.高三物理教學(xué)的課堂普遍沉悶，缺少課堂應(yīng)有的生機(jī)與活力

現(xiàn)在的高三物理教學(xué)幾乎都是一個(gè)模式：教師歸納知識(shí)點(diǎn)，講例題，學(xué)生做習(xí)題，參加各種模擬考試，教師講評(píng)，如此循環(huán)。學(xué)生大多數(shù)喜歡題海戰(zhàn)術(shù)，寧愿做題而不愿看書。課堂普遍沉悶，缺少課堂應(yīng)有的生機(jī)與活力。

筆者認(rèn)為，造成上述現(xiàn)象的最根本原因是高三物理教學(xué)的應(yīng)試教育成份過重，而忽視了高三物理教育作為高中物理教育的一個(gè)重要組成部分應(yīng)承擔(dān)的教育功能，其結(jié)果導(dǎo)致學(xué)生不喜歡物理。近年來(lái)，有學(xué)生在高考后毀書就是一個(gè)佐證。

二、高三物理教育的實(shí)踐嘗試

物理是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)、物質(zhì)相互作用和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的自然科學(xué)，是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。物理學(xué)的一個(gè)永恒主題是尋找各種序、對(duì)稱性和對(duì)稱破缺、守恒律或不變性。 《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：高中物理是普通高中科學(xué)學(xué)習(xí)領(lǐng)域的一門基礎(chǔ)課程，與九年義務(wù)教育物理或科學(xué)課程相銜接，旨在進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。同時(shí)也指出：高中物理課程有助于學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)基本的物理知識(shí)與技能；體驗(yàn)科學(xué)探究過程，了解科學(xué)研究方法；增強(qiáng)創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，發(fā)展探索自然、理解自然的興趣與熱情；認(rèn)識(shí)物理學(xué)對(duì)科技進(jìn)步以及文化、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的影響；為終身發(fā)展，形成科學(xué)世界觀和科學(xué)價(jià)值觀打下基礎(chǔ)。[2]

由此可知，《高中課程標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)高中物理的教育功能做出了明確的界定，但我們高三物理教育似乎與新課標(biāo)的規(guī)定不相符。筆者在近幾年的高三物理教學(xué)中做了以下嘗試。

1.高三總復(fù)習(xí)要加強(qiáng)模塊之間的聯(lián)系

中學(xué)物理的科學(xué)知識(shí)體系是實(shí)現(xiàn)物理教育功能的基礎(chǔ)。從2000年以來(lái)在全國(guó)進(jìn)行的高中物理新課程改革最主要的特點(diǎn)是把課程內(nèi)容的調(diào)整作為重要的方面。在《普通高中課程方案（實(shí)驗(yàn)）》中明確提出課程內(nèi)容改革的基本原則是時(shí)代性、基礎(chǔ)性和選擇性。高中物理新課程以模塊教學(xué)代替了原來(lái)的系統(tǒng)傳授。在高三物理教育中，特別在復(fù)習(xí)階段更應(yīng)加強(qiáng)各模塊之間的聯(lián)系，讓學(xué)生看到一個(gè)相對(duì)完整的物理知識(shí)體系，而不是一昧地“炒冷飯”，即不斷復(fù)習(xí)已學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)，采用題海戰(zhàn)術(shù)。也許這種做法，能讓學(xué)生在懵懵懂懂中提高一時(shí)的解題技巧，卻無(wú)法真正做到融會(huì)貫通，更不用提學(xué)以致用，這種做法無(wú)異于與新課標(biāo)倡導(dǎo)的物理教育功能背道而馳。

筆者在復(fù)習(xí)完必修模塊及選修模塊的動(dòng)量章節(jié)后，會(huì)與全班同學(xué)共同探討如下一道選擇題：

兩根絕緣細(xì)線分別系住a、b兩個(gè)帶電小球，并懸掛在O點(diǎn)，除兩帶電小球形成的電場(chǎng)外，周圍空間不存在其它電場(chǎng)。當(dāng)兩個(gè)小球靜止時(shí)，它們處在同一水平面上，此時(shí)α<β，如圖1所示?，F(xiàn)將兩細(xì)線同時(shí)剪斷，下列有關(guān)兩帶電小球的敘述正確的是：

A.在未落地的任一時(shí)刻兩球總處在同一水平面上

B.在未落地的任一時(shí)刻a球速度小于b球速度

C.在未落地的任一時(shí)刻b球速度小于a球速度

D.在兩球下落過程中a球水平位移大于b球水平位移

學(xué)生要能選出本題的正確答案（A、B）必須熟練掌握物理1、物理2、選修3—1及選修3-5的相關(guān)重點(diǎn)知識(shí)及其應(yīng)用。從原來(lái)繩未剪斷時(shí)，兩球處于平衡狀態(tài)下的角度關(guān)系可得出a球質(zhì)量大于b球質(zhì)量。同時(shí)剪斷細(xì)線后，兩球在下落過程中沿豎直方向只受到重力作用，水平方向則受到兩球之間的庫(kù)侖排斥力作用。兩球在下落過程中都做曲線運(yùn)動(dòng)，其曲線運(yùn)動(dòng)可分解為豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)與水平方向加速度減小而速度增大的變速直線運(yùn)動(dòng)。兩球組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒。

再如，筆者在高三復(fù)習(xí)電勢(shì)能時(shí)，就會(huì)把重力勢(shì)能、彈簧彈性勢(shì)能、電勢(shì)能進(jìn)行比較；針對(duì)學(xué)生迷惑的物理量正負(fù)號(hào)問題，筆者會(huì)提出以下三個(gè)小問題讓學(xué)生回答：

（1）速度v1=-15m/s v2=2m/s 哪個(gè)速度大？

（2）做功W1=-15J W2=2J哪個(gè)做功多？

（3）勢(shì)能E1=-15J E2=2J哪個(gè)勢(shì)能大？

筆者認(rèn)為像上述這樣的例題和問題就具有“母題”的特點(diǎn)，在高三總復(fù)習(xí)中教師要選用極具代表性的例題和問題作為理清知識(shí)要點(diǎn)后的例題，打破模塊之間的界限，使例題有知識(shí)的涵蓋量和貫穿性。

2.應(yīng)讓學(xué)生深刻體會(huì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的來(lái)龍去脈，知其然更要知其所以然

著名法國(guó)科學(xué)家龐加萊曾說(shuō)：“物理學(xué)是由一系列事實(shí)、公式和法則建立起來(lái)的，就像房子是用磚砌成的一樣。但是，如果把一系列事實(shí)、公式和法則就看成物理學(xué)，那就猶如把一堆磚看成房子一樣。不，物理學(xué)比組成它的事實(shí)、公式和法則要深刻得多！”由于高中物理新課程改革的基礎(chǔ)性，以學(xué)生探究代替原來(lái)的教師講授，讓學(xué)生享受探究的過程，從而愛上物理研究。但如果沒有教師的引導(dǎo)，沒有最后的思考與總結(jié)，這樣的探究過程往往會(huì)變成對(duì)已知知識(shí)的重復(fù)驗(yàn)證，甚至有學(xué)生完全忽視探究過程，只去記憶結(jié)論，更有甚者只去記憶數(shù)學(xué)的公式，而忽視了其內(nèi)在涵義。而到了高三復(fù)習(xí)時(shí)，如果教師只是不斷復(fù)習(xí)物理概念以及相關(guān)的要點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生不斷地應(yīng)用各種公式進(jìn)行解題，不僅剝奪了學(xué)生學(xué)習(xí)的樂趣，更無(wú)法體會(huì)先輩們?cè)谔剿魑粗澜缗c揭示科學(xué)真理的過程中所總結(jié)和提煉出的科學(xué)的邏輯思維和科學(xué)的研究方法。

筆者在這方面也進(jìn)行了一些大膽的嘗試，均取得了較好的效果。例如，我們?cè)诟呷龔?fù)習(xí)庫(kù)侖定律時(shí)，介紹庫(kù)侖定律產(chǎn)生的過程及其發(fā)展，并將庫(kù)侖定律與萬(wàn)有引力定律進(jìn)行比較，告知學(xué)生人類對(duì)電現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)與研究經(jīng)歷了很長(zhǎng)的時(shí)間。18世紀(jì)中葉， 人們借助萬(wàn)有引力定律對(duì)電和磁做了種種猜測(cè)。18世紀(jì)后期，科學(xué)家開始了電荷相互作用的研究。1785 年， 法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵鲇米约喊l(fā)明的扭秤建立了靜電學(xué)中著名的庫(kù)侖定律。庫(kù)侖定律是電學(xué)發(fā)展史上的第一個(gè)定量規(guī)律，使得電學(xué)的研究從定性進(jìn)入定量階段，是電學(xué)史中一塊重要的里程碑。庫(kù)侖定律是電磁理論的重要基礎(chǔ)，如果不成立，理論上就會(huì)導(dǎo)致光子的靜止質(zhì)量不等于零，從而出現(xiàn)真空色散！光速可變！電荷不守恒等問題，從而動(dòng)搖電磁學(xué)乃至物理學(xué)大廈的基礎(chǔ)。因此，庫(kù)侖定律的驗(yàn)證至今仍未停止，而且越做越精確。英國(guó)科學(xué)家卡文迪許受庫(kù)侖實(shí)驗(yàn)的啟示，也利用扭秤來(lái)測(cè)量萬(wàn)有引力，但是萬(wàn)有引力要比電力小的多，一般物體間的引力實(shí)在太微弱了，比如兩個(gè)一公斤重的鉛球，當(dāng)它們相距十厘米時(shí)，相互之間的引力只有十億分之一牛頓，即使是空氣中的塵埃，也能干擾測(cè)量的準(zhǔn)確度，所以要求實(shí)驗(yàn)的儀器要更加地精密。在1798年的一天，卡文迪許到皇家學(xué)會(huì)去參加一個(gè)會(huì)議，走在半路上，他看到幾個(gè)小孩子，正在做一種有趣的游戲：他們每人手里拿著一面小鏡子，用來(lái)反射太陽(yáng)光，互相照著玩。小鏡子只要稍一轉(zhuǎn)動(dòng)，遠(yuǎn)處光點(diǎn)的位置就有很大的變化?？吹竭@里，忽然一個(gè)念頭閃過他的腦海，借助小鏡子不是正好可以使扭轉(zhuǎn)的角度進(jìn)一步得以放大，將更加微小的引力彰顯出來(lái)嗎？從而他改進(jìn)了扭秤的設(shè)計(jì)，巧妙而準(zhǔn)確地測(cè)定出了萬(wàn)有引力，從而可以推算出萬(wàn)有引力常量G的數(shù)值[3]，使得萬(wàn)有引力常量在牛頓提出萬(wàn)有引力定律后的一個(gè)世紀(jì)才被測(cè)得。兩個(gè)公式最后顯現(xiàn)出來(lái)的是一種對(duì)稱的美。

又如筆者在復(fù)習(xí)電磁波產(chǎn)生與發(fā)射時(shí)，從理想的LC振蕩電路一直說(shuō)到開放LC振蕩電路，最后告訴學(xué)生實(shí)際上一根導(dǎo)線就可以構(gòu)成一個(gè)LC振蕩電路。

雖然這些都不是高考的重點(diǎn)，但當(dāng)筆者將這些講述給學(xué)生時(shí)，學(xué)生都會(huì)表現(xiàn)出極大的興趣，而這恰恰是我們提高高三總復(fù)習(xí)效率的前提。更為重要的是，通過這樣的教學(xué)使物理教育的功能得以現(xiàn)實(shí)。

3.通過滲透物理科學(xué)史的教育以實(shí)現(xiàn)物理的教育功能

在物理學(xué)漫長(zhǎng)的發(fā)展史中，圍繞著某一個(gè)概念或理論的建立大都有許多故事，通過向?qū)W生講述這些事件，讓學(xué)生感受科學(xué)家的人格魅力，學(xué)習(xí)到物理學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)的思維方法，認(rèn)同物理學(xué)家堅(jiān)持不懈追求真理的科學(xué)精神，使學(xué)生產(chǎn)生學(xué)好物理的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，化被動(dòng)接受為主動(dòng)獲取，化機(jī)械學(xué)習(xí)為自主探索，化僵化的知識(shí)為靈動(dòng)的智慧。

在高三物理總復(fù)習(xí)教學(xué)中典型的例子是有關(guān)光的本質(zhì)的教學(xué)。我們現(xiàn)在已經(jīng)知道，光是一種電磁波，具有波粒二象性。但在物理學(xué)發(fā)展史上，圍繞著光是波還是粒子進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的爭(zhēng)論。由于高中新課程是采用模塊教學(xué)，光的粒子性與光的波動(dòng)性是分別在兩個(gè)模塊（選修3-4和選修3-5）中進(jìn)行闡述講解。筆者在高三總復(fù)習(xí)時(shí)，打破了模塊限制，將光的波動(dòng)性與粒子性合并講解。

雖然這些也不是高考的重點(diǎn)內(nèi)容，但筆者舍得花時(shí)間介紹這些內(nèi)容。我們始終認(rèn)為，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，有些物理學(xué)常識(shí)、物理思想及思維方法比分?jǐn)?shù)更重要?？上攵?，如果我們沒有將光的波動(dòng)性與粒子性串在一起給學(xué)生介紹，學(xué)生就不知道什么是“以太”?，F(xiàn)在相當(dāng)一部分學(xué)生在高中后不再學(xué)習(xí)物理了，如果不知道“以太”這樣物理學(xué)中常識(shí)性的知識(shí)，只能是一種遺憾。記得筆者在最新一次高三復(fù)習(xí)中介紹到這部分內(nèi)容時(shí)，由于課時(shí)的限制，有些部分只能簡(jiǎn)略介紹。當(dāng)看到學(xué)生似乎還不滿足時(shí)，筆者建議他們?cè)诟呖己笤俦б槐疚锢韺W(xué)史書籍看看。學(xué)生對(duì)我的建議都抱以會(huì)心的微笑。物理教育功能就應(yīng)該是通過這樣無(wú)數(shù)細(xì)小的成功教育細(xì)節(jié)得以實(shí)現(xiàn)。

4.關(guān)注學(xué)生的感受，回答學(xué)生想知道的問題

有資料表明，高中物理在學(xué)生心目中的地位在下降，原因有多方面。但筆者認(rèn)為，其中最重要的原因是，在學(xué)生看來(lái)高中物理離他們的現(xiàn)實(shí)生活非常遙遠(yuǎn)。每個(gè)學(xué)生都清楚記得高一第一節(jié)緒論課時(shí)，物理老師給他們講物理是一門多么強(qiáng)大的學(xué)科，它對(duì)人類的貢獻(xiàn)有多大等等，但當(dāng)學(xué)生經(jīng)過三年的學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)只是會(huì)解一些諸如彈簧加木塊、帶電粒子在電磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)等的習(xí)題，除此之外，知之甚少。要徹底改變這種狀況，就必須關(guān)注學(xué)生的感受，回答學(xué)生想知道的問題，重樹物理在學(xué)生心目中的地位，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)物理學(xué)科的教育功能。

筆者在高三總復(fù)習(xí)講到萬(wàn)有引力時(shí)，認(rèn)真跟同學(xué)們解答了為什么重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引力而產(chǎn)生，但不能說(shuō)重力就是地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力。記得在高一物理1學(xué)習(xí)時(shí)，我們定義重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引力而產(chǎn)生，但不能說(shuō)重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力，當(dāng)時(shí)學(xué)生經(jīng)常會(huì)問為什么？老師通常回答：“等學(xué)習(xí)到萬(wàn)有引力定律時(shí)就自然知道了”。但當(dāng)我們學(xué)習(xí)物理2萬(wàn)有引力部分時(shí)，課本并沒有進(jìn)行解釋，很多老師也未具體解釋。有關(guān)這點(diǎn)，筆者認(rèn)為在高三總復(fù)習(xí)時(shí)講解是最好不過了，實(shí)踐證明結(jié)果效果良好。

又如：高一物理學(xué)過圓周運(yùn)動(dòng)及機(jī)械能守恒定律后，教師會(huì)分析過山車的例子。如圖2所示，半徑為R的光滑圓軌道與光滑曲線軌道在O點(diǎn)相連，從A點(diǎn)靜止釋放一小球，為使小球能夠過圓周的最高點(diǎn)D點(diǎn)，通過分析列式計(jì)算可得H≥■R。學(xué)生剛學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容時(shí)會(huì)誤認(rèn)為小球過圓軌道最高點(diǎn)時(shí)最小速度可以為零，因此只要從H=2R處?kù)o止釋放小球即可。為了讓同學(xué)認(rèn)識(shí)到自己的誤解，在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證環(huán)節(jié)，老師通常會(huì)做一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，從H=2R處?kù)o止釋放小球，發(fā)現(xiàn)它沒能過最高點(diǎn)，此外就不再說(shuō)明了。有同學(xué)問這樣的問題：如果從H=2R處?kù)o止釋放小球，結(jié)果會(huì)是怎樣的？即小球不會(huì)過最高點(diǎn)，但在什么位置離開圓形軌道呢？

由于其解答過程對(duì)高一學(xué)生而言有相當(dāng)難度，筆者在高一年級(jí)只對(duì)提出該問題且學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)的學(xué)生做出解答。但在此后高三復(fù)習(xí)課時(shí)都是用一節(jié)課的時(shí)間和學(xué)生共同研究這個(gè)問題。由于該問題包括了現(xiàn)行高中物理必修模塊中幾個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)，綜合性很強(qiáng)，在課堂上教師將其化簡(jiǎn)成若干小問題，從問題的引入到解決問題的全過程，由易到難逐步深入，在此過程中提問不同認(rèn)知水平的學(xué)生，最后達(dá)到問題的解決。由于這個(gè)問題是來(lái)自大部分學(xué)生想要了解和知道答案的問題，因此學(xué)生對(duì)課堂的關(guān)注度相當(dāng)高，教師以此問題為載體，既達(dá)到了復(fù)習(xí)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的目的，又培養(yǎng)了學(xué)生分析問題與解決問題的能力，取得了很好的教學(xué)效果。[4]

總之，我們認(rèn)為，作為一名物理老師，首先必須知道什么是教育？什么是物理？在此基礎(chǔ)上知道什么是物理教育和物理教學(xué)？在高三物理教學(xué)中，按照高中新課程三維目標(biāo)的要求，淡化應(yīng)試教育思想，還物理教學(xué)之本然，并關(guān)注物理學(xué)科的教育功能，促進(jìn)學(xué)生5A的全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[3]劉立軍.庫(kù)侖扭秤與卡文迪許扭秤[J].物理教學(xué)探討，2010（5）.

[4]林立燦.芻議對(duì)源自學(xué)生物理問題的研究[J].物理教師，2013（11）.