晏廷飛

摘 要教材中一些非正文部分的“細(xì)枝末節(jié)”內(nèi)容，在教學(xué)中往往不受重視。若能充分重視這些和正文一樣蘊(yùn)含編者智慧與心血內(nèi)容的教學(xué)價(jià)值，可以很好提高物理教學(xué)的效果，提升物理課堂的品質(zhì)。

關(guān)鍵詞物理教學(xué) 教材 細(xì)枝末節(jié) 價(jià)值

現(xiàn)在使用的人教、粵教、滬科、魯科、教科等五個(gè)版本的高中物理教材，在編排過程中編者除了正文以外都精心安排了一些“細(xì)枝末節(jié)”的欄目，如人教版的“演示”、“做一做”、“思考與討論”、“說一說”、插圖、旁批等。相對(duì)于正文部分，這些“細(xì)枝末節(jié)”的欄目字號(hào)偏小、背景一般會(huì)加了底色。這些“細(xì)枝末節(jié)”不是可有可無的點(diǎn)綴，而是對(duì)課本正文部分的有效補(bǔ)充，是教材的重要組成部分。然而，在實(shí)際教學(xué)中，有些教師對(duì)這些部分的內(nèi)容重視不夠，忽視這些欄目的教學(xué)價(jià)值，不愿意在這些“細(xì)枝末節(jié)”的欄目上花費(fèi)時(shí)間，課堂上往往一筆帶過，甚至置之不理。其實(shí)，這些“細(xì)枝末節(jié)”的部分也蘊(yùn)含了教材編者的智慧和心血，具有很高的教學(xué)價(jià)值，在教學(xué)過程中，如果給予重視、深度挖掘，可以提高物理教學(xué)效率。

一、“細(xì)枝末節(jié)”的教學(xué)價(jià)值

1.緊密聯(lián)系物理與生活

物理與生活緊密聯(lián)系，物理來源于生活。但是學(xué)生不可能經(jīng)歷所有的生產(chǎn)生活情景，物理課堂上也不能把所有的情景再現(xiàn)。利用教材上的插圖、“科學(xué)漫步”、“STS”、“資料活頁”等資料，可以讓學(xué)生體驗(yàn)物理與生活的緊密聯(lián)系，積累學(xué)生的感性經(jīng)驗(yàn)，幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)中更好地理解物理情景、構(gòu)建物理模型。

例1：在人教版必修1第一章第三節(jié)《運(yùn)動(dòng)快慢的描述——速度》一節(jié)的STS欄目介紹了速度與現(xiàn)代社會(huì)的關(guān)系。[1]從古代的木輪車到現(xiàn)代的磁懸浮列車和超音速飛機(jī)，并以北京為例，介紹了城市規(guī)模的大小與車速的關(guān)系——大城市的直徑一般就是速度最快的交通工具在1h內(nèi)行走的距離。通過閱讀文本和圖1、圖2所示的插圖，學(xué)生可以感受到速度與社會(huì)發(fā)展和生活的密切聯(lián)系，也可以感受到交通的發(fā)展對(duì)戰(zhàn)爭、社會(huì)發(fā)展的促進(jìn)作用，以及大量汽車帶來的負(fù)面影響。

教學(xué)中可以這個(gè)STS欄目中呈現(xiàn)的信息為影子，挖掘更多的資源，給學(xué)生呈現(xiàn)更多關(guān)于速度與社會(huì)的圖片、視頻，加深學(xué)生的印象，提高學(xué)習(xí)的熱情。

2.有效突破教學(xué)重難點(diǎn)

物理教學(xué)中重難點(diǎn)的突破是教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)。教師會(huì)通過實(shí)驗(yàn)、類比、設(shè)計(jì)針對(duì)性練習(xí)等手段來突破重難點(diǎn)，以保證教學(xué)環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行。在各版本教材中，編者都設(shè)計(jì)了一些啟發(fā)學(xué)生思考的欄目。例如，滬科版的“多學(xué)一點(diǎn)”、人教版的“思考與討論”、粵教版的“討論與交流”、教科版的“討論交流”、魯科版的“討論與交流”等欄目，利用這些欄目的設(shè)問可以很好地啟發(fā)學(xué)生思考，一步步逼近答案，有效突破教學(xué)重難點(diǎn)。

例2：在粵教版選修3-5第三章第2節(jié)《原子的結(jié)構(gòu)》中，粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了湯姆生提出的葡萄干布丁模型，是這一節(jié)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。學(xué)生需要搞清楚：粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果怎么否定了湯姆生的葡萄干布丁模型，以及什么樣的模型才符合粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果。只要搞清楚這點(diǎn)，本節(jié)課的重難點(diǎn)也就突破了，教學(xué)目標(biāo)就順利達(dá)成。為此，可以利用教材上“討論與交流”欄目提出的問題，引導(dǎo)學(xué)生一步步思考?！霸咏Y(jié)構(gòu)的葡萄干布丁模型能否解釋粒子大角度散射？請(qǐng)你從以下三個(gè)方面考慮：（1）粒子出現(xiàn)大角度散射有沒有可能是與電子碰撞后造成的？（2）按照葡萄干布丁模型，粒子在原子附近或穿越原子內(nèi)部后有沒有可能發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)？（3）你認(rèn)為原子中的正電荷應(yīng)該如何分布，才有可能造成粒子的大角度偏轉(zhuǎn)？為什么？”[2]

通過這三個(gè)問題的思考、討論，學(xué)生的認(rèn)識(shí)逐步逼近真相，慢慢明白為何要拋棄葡萄干布丁模型，并在此過程中建立起原子的核式結(jié)構(gòu)模型，從而有效突破了本節(jié)課的重點(diǎn)、難點(diǎn)，順利達(dá)成教學(xué)目標(biāo)。

3.有效開展探究活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生興趣

在各版本教材上都設(shè)置了一些課外活動(dòng)的實(shí)踐與探索，把物理課堂所學(xué)知識(shí)延伸到課外，延伸到生活的方方面面。例如，人教版的“做一做”、粵教版的“實(shí)踐與拓展”、教科版的“發(fā)展空間”（實(shí)驗(yàn)室）和“活動(dòng)”、魯科版的“迷你實(shí)驗(yàn)室”等欄目。把這些欄目里的一些探究活動(dòng)落實(shí)到課堂上，可以鞏固、活化所學(xué)物理知識(shí)，也能夠起到增添物理課堂魅力、活躍課堂氣氛的作用，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生樂意學(xué)習(xí)物理、熱愛學(xué)習(xí)物理。

例3：在學(xué)習(xí)完自由落體運(yùn)動(dòng)后，可以在課堂上按照教材上的“做一做”欄目的設(shè)計(jì)（如圖3所示[1]）讓幾組學(xué)生互相測小伙伴的反應(yīng)時(shí)間。這是一個(gè)非常簡單易操作的實(shí)驗(yàn)，原本以為實(shí)驗(yàn)效果一般，沒想到在課堂上測量時(shí)，學(xué)生會(huì)互相攀比反應(yīng)時(shí)間，參與課堂的積極性超出預(yù)期。教師可以趁熱打鐵，給學(xué)生提供米尺、紙帶，讓學(xué)生課后制作一把測量反應(yīng)時(shí)間的尺子，并在下一節(jié)課評(píng)比誰做得最漂亮，標(biāo)度最科學(xué)，可以提示學(xué)生借鑒體溫計(jì)的刻度范圍的標(biāo)度方法，測出正常情況下人們反應(yīng)時(shí)間的大致范圍，反應(yīng)時(shí)間尺也只標(biāo)出中間可能的范圍，太小或太大的值無需標(biāo)記。

通過這個(gè)探究活動(dòng)很好地鞏固了自由落體運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，加深了學(xué)生的理解和認(rèn)識(shí)，更重要的是學(xué)生在玩樂中學(xué)習(xí)了知識(shí)，激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生會(huì)以更大的熱情投入到后續(xù)的物理學(xué)習(xí)中。

4.滲透物理思想方法

只有領(lǐng)悟物理思想，學(xué)生才能掌握物理的本質(zhì)，才能把握物理學(xué)科知識(shí)的內(nèi)在邏輯，只有掌握物理方法學(xué)生才能用活物理知識(shí)。物理思想和物理方法的滲透是物理教學(xué)中重要的任務(wù)?！笆刮锢斫虒W(xué)過程成為啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用物理學(xué)方法來提出問題、探索和研究問題的過程。在這個(gè)過程中，學(xué)生在學(xué)生知識(shí)的同時(shí)，經(jīng)受了研究問題方面的初步訓(xùn)練。這樣既教知識(shí)又教研究問題方法的教學(xué)，會(huì)使學(xué)生既學(xué)到知識(shí)，又逐步開學(xué)習(xí)物理之‘竅，就會(huì)越學(xué)越愛學(xué)，越學(xué)越會(huì)學(xué)?！盵3]教材中把物理方法的介紹、滲透隱藏在這些“細(xì)枝末節(jié)”的欄目或者旁批中，通過挖掘這些“細(xì)枝末節(jié)”的價(jià)值，可以實(shí)現(xiàn)在教學(xué)中滲透物理思想，傳授物理方法的重要目標(biāo)。

例4：在粵教版必修2第四章第3節(jié)《探究外力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系》一節(jié)中，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和理論探究得到動(dòng)能定理的結(jié)論后，用旁批的形式對(duì)動(dòng)能定理的適用范圍進(jìn)行了拓展，“動(dòng)能定理不僅適用恒力做功和直線運(yùn)動(dòng)也適用變力做功和曲線運(yùn)動(dòng)?！蓖ㄟ^對(duì)這一旁批內(nèi)容的探究可以滲透物理學(xué)中的微元法和研究物理問題從特殊到一般的方法。首先，為什么動(dòng)能定理適用于變力做功和曲線運(yùn)動(dòng)？當(dāng)物體受到變力，或者做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)候，采用微元法，把物體的運(yùn)動(dòng)過程分割成無數(shù)多段，每一小段都可以看成是直線運(yùn)動(dòng)，也可以看成受到的是恒力，每一小段都可以適用于動(dòng)能定理，累計(jì)起來整個(gè)變力作用下的曲線運(yùn)動(dòng)的過程也就適用于動(dòng)能定理。其次，先研究簡單的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，然后再把結(jié)論推廣到一般的變力作用下的運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)，體現(xiàn)了物理研究中從特殊到一般的方法。

5.回應(yīng)學(xué)生疑問

在教學(xué)中，有時(shí)候?qū)W生會(huì)提出自己的見解或者疑問。這些疑問的答案，有些就藏在教材這些“細(xì)枝末節(jié)”的地方，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注這些“細(xì)枝末節(jié)”，通過閱讀教材，解決自己的疑問，可以培養(yǎng)學(xué)生重視教材、認(rèn)真閱讀教材的習(xí)慣。

例5：在選修3-5的教學(xué)中，一道簡單的習(xí)題，學(xué)生提出了疑問?！疤?4的半衰期是5730年。現(xiàn)有一份古代生物遺骸，其中碳14在碳原子中所占的比重只相當(dāng)于現(xiàn)代生物中的，請(qǐng)推算生物的死亡時(shí)間。”學(xué)生的疑問是：“古代生物死亡前碳14的比例和現(xiàn)代生物中一樣嗎？不同種類的生物體內(nèi)碳14的比例一樣嗎？”是直接告訴學(xué)生？還是采用其他策略？短暫思索后決定讓學(xué)生自己尋找答案，讓學(xué)生閱讀人教版教材選修3-5第72頁的“科學(xué)漫步”欄目。通過閱讀學(xué)生找到幾個(gè)關(guān)鍵的信息：空氣中碳14含量是動(dòng)態(tài)平衡且相當(dāng)穩(wěn)定；活的植物體內(nèi)碳14的比例與空氣中相同；植物枯死后，遺體內(nèi)的碳14仍在衰變，不斷減少，但是不能再得到補(bǔ)充。通過分析這幾個(gè)關(guān)鍵信息點(diǎn)學(xué)生找到了問題的答案，疑惑得到解決。

二、“細(xì)枝末節(jié)”的運(yùn)用策略

教材中這些非正文部分的“細(xì)枝末節(jié)”有如此重要的教學(xué)價(jià)值，那么在教學(xué)實(shí)踐中該如何來利用、挖掘這些價(jià)值呢？

1.利用“細(xì)枝末節(jié)”開發(fā)演示實(shí)驗(yàn)

在各版本教材中都有一些“細(xì)枝末節(jié)”的欄目或者插圖中有實(shí)驗(yàn)或者活動(dòng)的建議，這些實(shí)驗(yàn)或者活動(dòng)的建議，一般取材都比較容易，制作簡單，且實(shí)驗(yàn)效果比較明顯。

例6：在人教版必修2第五章第3節(jié)《拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律》的圖5.3—2（本文圖4所示），利用噴出的水柱顯示的平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。這一插圖很好地描繪出了復(fù)雜的平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡。如果教師教學(xué)中找來塑料管、塑料瓶、密封膠，幾分鐘就可以完成演示實(shí)驗(yàn)裝置的制作。在課堂利用取材于學(xué)生身邊的物品做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)感到親切，所以把這些看似簡單的實(shí)驗(yàn)落到實(shí)處，可以很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)熱情，提升課堂效率，收到意想不到的效果。

2.借鑒不同版本“細(xì)枝末節(jié)”補(bǔ)充融合

各版本教材對(duì)活動(dòng)、實(shí)驗(yàn)、插圖等安排是不一樣的，教學(xué)中教師可以對(duì)比并融合各版本的素材，然后根據(jù)自己學(xué)生的情況，有針對(duì)性地選材，對(duì)教材進(jìn)行二次開發(fā)，使之更加適合自己的學(xué)生。

例7：人教版教材上在《功》這一節(jié)沒有提及變力做功的問題，但是學(xué)生在實(shí)際處理的物理問題中卻經(jīng)常會(huì)碰到，而且處理變力做功可以給學(xué)生滲透微元法、圖象法等重要的物理方法，且對(duì)后面動(dòng)能定理結(jié)論由特殊推廣到一般有奠基性的作用，所以變力做功不建議忽略。

建議借鑒滬科版必修2第三章第2節(jié)《研究功與功率》“多學(xué)一點(diǎn)”欄目中介紹的變力做功的處理方法。具體如下：“圖3-11（本文圖5）表示物體在變力作用下，沿直線O運(yùn)動(dòng)到O。因?yàn)榱κ亲兓?，不能直接用公式?jì)算力在全過程中所做的功。我們可以把線段平均分成很多小段，如圖中的OO1、OO2……當(dāng)每一小段足夠小時(shí)，力的變化很小，可以認(rèn)為是恒定的。這樣，每一小段，就可以用公式計(jì)算出力在此小段距離內(nèi)做的△Wi=Fi△Si功，將每一小段內(nèi)的功相加：W=∑△Wi=∑Fi△Si。W就是變力F在整個(gè)過程中所做的功?！盵4]這一處理的思路，很好地滲透了物理上很重要的方法——微元法。

或者借鑒教科版教材上給出的用圖象法求變力做功。“圖3-12（本文圖6）是變力做功的圖像，它表示了分析變力做功問題的思路和方法?！薄皥D像下方從x1到x2的面積，就是變力F在s=x2-x1段內(nèi)做的功，圖中各長方條的面積表示力在各小段內(nèi)做的功”。[4]

3.同一版本教材首尾呼應(yīng)，解決學(xué)生疑難

在同一版本的教材中，有時(shí)候出現(xiàn)在不同章節(jié)的素材，可以互相作為輔助資源，為學(xué)生降低理解上的難度，使學(xué)生順利解決疑難問題。

例8：人教版必修2第五章第7節(jié)《向心力》課后練習(xí)的第4題，“如圖5.7-8（本文圖7），細(xì)繩的一端固定于O點(diǎn)，另一端系一個(gè)小球，在O點(diǎn)的正下方定一個(gè)釘子A，小球從一定的高度擺下。經(jīng)驗(yàn)告訴我們，當(dāng)細(xì)繩與釘子相碰時(shí)，如果釘子的位置越靠近小球，繩越容易斷。請(qǐng)你對(duì)這一經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行論證?！北绢}的解決，要求學(xué)生理解細(xì)繩與釘子相碰的瞬間速度大小不會(huì)突變，然而這一點(diǎn)理解起來很有難度。

本題中的情景，可以通過演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生來觀察，繩子相碰瞬間速度大小是不是突然變小，但是實(shí)驗(yàn)的效果并不理想。借助人教版第七章第8節(jié)《機(jī)械能守恒定律》一節(jié)的圖7.8-1（本文圖8）就可以很好地解決這一疑難。觀察圖8所示的頻閃照片可知，細(xì)繩碰到釘子后其運(yùn)動(dòng)軌跡（右側(cè)）和未碰到釘子時(shí)是對(duì)稱的，說明碰到釘子后小球的速度沒有突然變化。得到這一結(jié)論后，根據(jù)細(xì)繩的拉力和小球提供的向心力，由牛頓第二定律列方程即可論證。

參考文獻(xiàn)

[1] 張大昌主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理1[M].北京：人民教育出版社，2011.

[2] 保宗悌主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理選修3-5[M].廣州：廣東教育出版社，2005.

[3] 閻金鐸，添世昆主編.中學(xué)物理教學(xué)概論（第二版）[M].北京：高等教育出版社，2003.

[4] 束炳如，何潤東主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理2[M].上海：上?？萍冀逃霭嫔纾?012.

[5] 張大昌主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理2[M].北京：人民教育出版社，2011.

【責(zé)任編輯 郭振玲】