“形”乃有效教学之“源”

崔卫国

(南京市金陵中学 江苏 南京 210005 )

在初中阶段学生接触的物理是“现象形象、探究定性、尝试解释”，留给学生的印象是一个又一个“有形+有趣”的物理现象.而高中物理知识的系统性、逻辑性大大提升，理解的规律增多,定量的分析更为精细,研究的过程更是充满逻辑性，力学、电磁学、光学、原子物理学等领域探究的手段和风格精彩纷呈……学习高中物理，需要学生的耐心和智慧，需要兴趣，更需要激情和责任.很多学生在不断地理解和磨练中进行着更高层次的思维修行.在高中物理的学习中，让学生绽放欣慰的笑容，内心拥有轻松的学习享受;寻找到一种“获取知识是惬意的”、“解决问题的能力是容易生成的”有效教学途径,是教师的责任.

善于改变教学方式的教师，总会逐渐向有效教学的方向努力，形成一种属于自己的教学风格.在多年的物理教学中，总是惦念“什么现象能让学生常常勾起回忆”，“什么方法能让学生引起联想”，“怎样的理解能让学生快捷地内化和升华”.逐渐地，“形”这个字慢慢地呈现出来，什么是“形”呢？

形，在现代汉语词典里有“形状、形体、显露、对照”之意[1].这里所指的“形”，是容易引起回忆的场景、生动的现象、化抽象为形象的物化手段，甚至是醍醐灌顶或身临其境的亲身体验.实践表明，教学中“形”的成分越高，学生感受到的信息量的鲜明程度就越明显，成为学生回忆之“源”的质量就越可靠.笔者就实际教学中起到显著有效教学作用的这个方面做一次汇报.

1 “形”的构建宜“简洁形象”

9月1日，第一课，课题“质点 参考系和坐标系”.为了让学生能够领悟“认识复杂的自然界”可以使用简化的方法，设计了这样的场景:

将长20 cm,宽2 cm的纸条从高处释放，学生观察纸条的运动并予以描述.

生甲：纸条向下运动，呈曲线向下飘落.

师：你能在黑板上画出来吗？

生甲画出下落的近似曲线.

师：我们可以描述得更具体些吗？

生乙：纸条翻滚、旋转着下落，下落时的轨迹是弯曲的.

师：你能在黑板上画出来吗？

生乙：不能，太复杂了.

师：假如让你尝试画出纸片在空中经过的路线，你关注的是什么？假如要你研究空气对纸片如何施加影响，你将会关注什么？

(对全班)你们赞同甲同学的描述还是赞同乙同学的呢？

全班学生热烈讨论，发表见解.

教师把握时机，指出复杂的运动可以简化研究，运动物体也可以简化研究.研究物理问题时，首先需要明确影响研究问题的主要因素和次要因素,然后学会思考“该留下什么或忽略什么”，这也是物理学的一种研究方法.最后，建立“质点”的物理模型，强调这种研究方法是一种科学抽象.

一个小纸条，却激发了学生对复杂和简单的思考.学生的感官得到刺激，思维得到升华，这样的教学场景会铭刻于心.这样的“形”是回忆和思维的有效之“源”.

2 教者善用“形”催生“善学”

常常遇到这样的问题：如图1所示，一根轻的刚性杆，长为2l，中点和右端各固定一个质量为m的A，B小球，左端O为水平转轴.开始时杆静止在水平位置，释放后将向下摆动，从开始释放到摆到竖直位置的过程中A球的机械能守恒吗？

图1

学生很容易知道A，B作为整体一起下摆的过程中机械能守恒，从而错误地认为A或B在下落过程中机械能均守恒，于是判定，杆对A球不做功.教师是直接给学生一个正确结论，还是想办法建立一个形象的理解过程呢？笔者用了一个形象的实验让学生有了充分的正确体验.

活动1：若只有B球，令摆长为L(约10 cm)，从与悬点平齐的摆球B处释放，观察B球从静止到最低点经历的时间t1.

活动2：若只有A球，令摆球摆长为4L，从与悬点平齐的摆球A处释放，观察A球从静止到最低点经历的时间t2.

学生通过实验做出判定:t1

进一步的思考:A，B两球固定在一根轻杆上，轻杆对两球做正功还是负功呢？

活动3：将题中“轻杆”换成“细绳”，A，B球的位置不变，观察从水平释放到竖直位置的过程中球A与球B的相对位置发生了怎样的变化.

通过实验学生得到图2的实验情境.

学生经过实践后的认识是将“细绳”换成 “轻杆”后，A，B时刻相对静止，具有共同的角速度.对比“细绳”模型可知，杆对A球做正功而对B球做负功，A球的机械能将增加，B球的机械能将减少.

图2

在教学过程中引入这种“形象”的实践活动，步骤简洁,耗时少,目的明确.学生多次经历这种处理方法的熏陶后，思考问题的方式得到改进，学习物理的积极性大大提高，“善于学习”从此不是一句空谈.

3 “有形”本为“无形”生

在研究电感元件和电容元件的电特性时，传统的做法是通过观察电表的指针来粗略了解.而用DIS实验系统中的电流传感器演示记录电感对电流的阻碍特性(表1中实验1)时，学生对立即获得的i-t特性图线报以热烈的掌声后;又以更高的热情去研究电容器充电和放电的i-t特性(表1中实验2，3).

通过高科技含量的DIS实验能将看不见的东西及时显化.这种将“无形”变为“有形”的教学情境给学生留下深刻记忆，是常常联想或回忆的“源泉”.这种现代化的教学手段再次给课堂的有效教学以崭新的生命力.

法拉第凭借着惊人的想象力，以流体力学中的流场类比，将电场和磁场用“线”和“管”非常形象地描绘出看不见的电磁世界.正是这些力线和力管，把不同的电荷、磁体或电流连接在一起.麦克斯韦正是感受到力线思想的宝贵价值，潜心研究，尝试给法拉第的理论“提供数学方法基础”，决心把法拉第的天才思想以清晰准确的数学形式表示出来.最终，麦克斯韦建立起完整的电磁学的理论大厦.这种“形”的运用，无论是形象化的教学还是将定性上升到定量的“数学描述”都达到了极致.

值得一提的是，教学中的“形”一旦结合学生的感受，将更能带来高质量的收获.例如，让学生用秒表测量释放小球的自由下落时间(从手上释放)，有的学生秒表还未按下小球已经掉落地面.学生从中更能深刻领会“伽利略时代只能用滴漏计时”，转而惊叹“实验+推理”的精妙.教师提供教学资源的“形”越有玩味，学生学的就越有趣味，教师在这个方面的努力就至少为有效教学做了一个“有心人”.所以，“形”乃有效教学之“源”.

参考文献

1 中国社会科学院语文研究所词典编辑室.现代汉语词典. 北京：商务印书馆，2002.1409

2 崔卫国.有效教学：高中物理教学中的问题与对策.长春：东北师范大学出版社，2010.61,105